Beschreibung
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine die Merkmale
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 umfassende
Vorrichtung zur Korrektur der Blutdruckwellenform zur
Erzeugung oder Lieferung einer genauen Blutdruckwellenform
in einem Blutdrucküberwachungssystem.
-
Blutdrucküberwachungssysteme werden auf dem
medizinischen Gebiet für die ständige Überwachung des sich von
Zeit zu Zeit ändernden Blutdrucks eines Patienten
eingesetzt. Derartige Blutdrucküberwachungssysteme sowie
Systeme zur Regelung der Anästhesie werden z.B. bei
chirurgischen Operationen benutzt.
-
Bei einem Blutdrucküberwachungssystem ist ein in ein
Blutgefäß eines Patienten eingeführter Katheter mit
einem Druckwandler über eine Blutdruckneßleitung mit
einem Druckübertragungsschlauch und einer Druckglocke
verbunden, wobei der Druckwandler an ein
Kathadenstrahlröhren- bzw. CRT-Anzeigegerät oder ein Registriergerät
angeschlossen ist.
-
Der an einer Stelle zum Messen des Blutdrucks des
Patienten plazierte Katheter und die
Blutdruckmeßleitung werden oder sind aus den folgenden Gründen mit
einer physiologischen Salzlösung gefüllt:
-
Wenn Luft im Katheter oder Blutdruckmeßschlauch
eingeschlossen bleiben würde, würde die wegen ihrer hohen
Kompressibilität stark nachgiebige Luft die
einwandfreie Blutdruckübertragung stören und auch den
Frequenzgang
des Blutdrucks variieren. Zur Vermeidung dieses
Problems erfolgt ein Vor füllen zur Beseitigung von Luft
aus dem Katheter und der Blutdruckmeßleitung, bevor der
Katheter in ein Blutgefäß eingeführt wird.
-
Für das Vor füllen wird eine physiologische Salzlösung
über einen Anschluß eines Dreiwegehahns im
Druckübertragungsschlauch eingefüllt, bis diese Salzlösung den
Katheter und einen Auslaß(anschluß) der Druckglocke
überströmt. Die auf diese Weise in den Katheter und in
die Blutdruckmeßleitung eingefüllte physiologische
Salzlösung wird als Druckübertragungsmedium benutzt. Der
über die physiologische Salzlösung übertragene
Blutdruck beaufschlagt eine Membran in der Druckglocke,
wobei der beaufschlagende Druck durch den Druckwandler
in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Das
Blutdrucksignal kann auf dem CRT-Anzeigegerät unmittelbar
überwacht oder angezeigt oder auf dem Registriergerät
aufgezeichnet werden.
-
Zur Ermöglichung einer einfachen Handhabung bei einem
Meßvorgang besteht der Druckübertragungsschlauch aus
einem flexiblen bzw. biegsamen Schlauch, z.B. einem
weichen Schlauch aus Vinylchlorid o.dgl.. Da die
Schlauchwandung des Druckübertragungsschlauches in Resonanz mit
dem Pulsieren (oder Schlagen) des Herzens des Patienten
pulsiert, ist die physiologische Salzlösung im
Druckübertragungsschlauch einem zusätzlichen Druck
unterworfen, der durch die pulsierende Schlauchwandung sowie
den Blutdruck des Patienten erzeugt wird. Dieser
pulsierende Fremddruck wird ebenfalls zur Membran in der
Druckglocke übertragen, und er wird auf dem
CRT-Anzeigegerät als verzerrte Blutdruckwellenform beobachtet oder
wiedergegeben.
Genauer gesagt: da der mit der physiologischen
Salzlösung gefüllte Druckübertragungsschlauch zwischen dem
Katheter und dem Druckwandler vorhanden ist, besitzt
das Blutdrucküberwachungssystem einen eigenen
Dämpfungsfaktor D und (seine eigene) Resonanzfrequenz f aufgrund
der physikalischen Eigenschaften des Katheters, des
Druckübertragungsschlauches und des Druckwandlers. Das
Blutdrucküberwachungssystem ist normalerweise
unterkritisch gedämpft, wobei der Dämpfungsfaktor D im Bereich
von 0,2 - 0,3 liegt. Da der Dämpfungsfaktor D und die
Resonanzfrequenz f keine zweckmäßigen Werte oder Größen
sind, ist die durch den Druckwandler gemessene
Blutdruckwellenform im Vergleich zu einer gewünschten
Blutdruckwellenform verzerrt. Die Resonanz des Systems
liegt bei einer Frequenz, die um ein Mehrfaches des
Faktors 10 höher ist als die Frequenz des Blutdrucks
und eine kleine Schwingungsenergie aufweist.
-
Der Dämpfungsfaktor D läßt sich definieren zu:
-
Darin bedeuten X&sub1;, X&sub2; die in Fig. 1 der beigefügten
Zeichnungen dargestellten Amplituden. Die
Resonanzfrequenz f ist ausgedrückt durch f = 1/t, wobei t die Zeit
(s) eines Zyklus bzw. einer Periode gemäß Fig. 1
bedeutet.
-
Der Dämpfungsfaktor D kann ermittelt oder abgeleitet
werden durch Anlegen z.B. eines Drucks von 399,96 hPa
(300 mmHg) an die Bludruckmeßleitung, plötzliches
Öffnen des Dreiwegehahns in der Blutdruckmeßleitung,
Messen der Amplituden X&sub1;, X&sub2; der auf dem CRT-Anzeigegerät
angezeigten Wellenform und Einsetzen der Meßwerte X&sub1;
X&sub2; in obige Gleichung (1). Wenn Dämpfungsfaktor D und
Resonanzfrequenz f nicht einwandfrei aufeinander
bezogen
sind, kann keine genaue Blutdruckwellenform
gemessen werden. Ein Bereich, in welchem der Dämpfungsfaktor
D und die Resonanzfrequenz f eine zweckmäßige Beziehung
aufweisen und eine genaue Blutdruckwellenform gemessen
werden kann, variiert mit der Puls(schlag)frequenz des
Patienten. Gemäß Fig. 2 entspricht ein solcher Bereich
für einen Patienten mit einer Pulsfrequenz von 60 der
rechten Seite der Kurve E, und ein solcher Bereich für
einen Patienten mit einer Pulsfrequenz von 120
entspricht der rechten Seite der Kurve F; die Kurven E und
F sind experimentell bestimmt worden. Der beste Bereich
für den Dämpfungsfaktor D liegt bei 0,4 - 0,6, die
Bereiche ET, FT einschließend.
-
Es sind bereits verschiedene Einrichtungen zur
Ausschaltung des Einflusses der Resonanz auf die
Blutdruckmessung vorgeschlagen worden.
-
1. Zur Verhinderung einer Fluidbewegung aufgrund von
Resonanzschwingung wird eine variable
Widerstandseinrichtung in Reihe in die Blutdruckmeßleitung
eingeschaltet.
-
2. In die Blutdruckmeßleitung wird eine Membran eines
geeigneten Nachgiebigkeitsgrads eingeschaltet, um
einen Dämpfungsfaktor aufgrund der Elastizität der
Membran zu erhöhen.
-
3. Eine variable Widerstandseinrichtung und eine
Luftkammer werden in der Blutdruckmeßleitung angeordnet.
-
Bei dem oben unter 1. angegebenen Vorschlag kann die
variable Widerstandseinrichtung jedoch nur in einer
begrenzten Position in der Blutdruckmeßleitung
angeordnet werden. Genauer gesagt wenn die variable
Widerstandseinrichtung, da sie mit der Blutdruckmeßleitung
in Reihe angeordnet ist, in einer falschen Position
angeordnet wäre, würde sie das (Durch-) Spülen der
Blutdruckmeßleitung unmöglich machen. Die
Blutdruckmeßleitung ist, genauer gesagt, mit einem
Druckübertragungsmedium, wie physiologische Salzlösung, gefüllt.
Letztere wird zwangsweise in kleiner Menge in das Blutgefäß
des Patienten zum Fließen gebracht, um zu verhindern,
daß Blut in die Blutdruck(meß)leitung einströmt und
sich darin verfestigt. Zusätzlich ist in der
Blutdruckmeßleitung eine Vorrichtung zum Spülen der Leitung
zwecks Entfernung von Fremdstof fen und Blut aus ihr
angeordnet. Wenn die variable Widerstandseinrichtung
gemäß dem unter 1. angegebenen Vorschlag in die
Blutdruckmeßleitung eingeschaltet ist und ein
Lösungsbehälter zum Liefern der physiologischen Salzlösung, die
variable Widerstandseinrichtung und die Spülvorrichtung
in dieser Reihenfolge angeordnet sind, kann eine
gewünschte Menge an Spüllösung in der Leitung nicht
stromab fließen, weil die Widerstandseinrichtung stromauf
der Spülvorrichtung angeordnet ist. Beim Einsetzen der
variablen Widerstandseinrichtung wird ihr
Widerstandswert unter Beobachtung des CRT-Anzeigegeräts
fortlaufend erhöht, um damit die Art und Weise zu beobachten,
auf welche der Einfluß der Resonanz beseitigt wird.
Hierfür sind mithin feinfühlige Einstellungen zur
Bestimmung einer Position für das Einsetzen der variablen
Widerstandseinrichtung erforderlich.
-
Die unter 2. angegebene Anordnung ist für die Erhöhung
des Dämpfungsfaktors D aufgrund der Elastizität der
Membran wirksam, verringert jedoch die Resonanzfrequenz
f der Blutdruckmeßleitung, so daß die Messung genauer
Blutdruckwellenfornen schwierig wird.
-
Bei dem unter 3. angegebenen System sind ebenfalls
feinfühlige Einstellungen zur Herstellung eines
Strömungsdurchgangs über die variable Widerstandseinrichtung zur
Luftkammer beim Einsetzen der variablen
Widerstandseinrichtung
und der Luftkammer erforderlich; diese
feinfühligen Einstellungen sind zeitraubend.
-
Aus der US-A-4 335 729 ist eine Vorrichtung zum
Unterdrücken unerwünschter Resonanz in
Elektromanometriesystemen bekannt. Diese Vorrichtung enthält eine
nachgiebige (compliant) Lufthohlraumverbindung über eine
variable Impedanzeinheit zu einem flüssigkeitsgefüllten
Katheter, der in einen Patienten eingeführt ist. Die
Flüssigkeit kann vom Katheter über die variable
Impedanz in den Lufthohlraum fließen. Durch Anderung der
hydraulischen Impedanz, über welche der nachgiebige
Lufthohlraum an das System angekoppelt ist, kann die
charakteristische Impedanz des Systems angepaßt oder
abgeglichen werden, um unerwünschte Resonanz in
Elektromanometriesystem zu unterdrücken.
ABRISS DER ERFINDUNG
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
einer Vorrichtung zur Korrektur von Blutdruckwellenform
bzw. Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung, die ohne
Einschränkung ihrer Position oder Lage in eine
Blutdruckmeßleitung einbezogen werden kann, die
Resonanzfrequenz f der Blutdruckmeßleitung nicht senkt, bei
Einrichtung oder Aufstellung (set up) keine
feinfühligen Einstellungen benötigt und genaue
Blutdruckwellenformen zu erzeugen bzw. zu liefern vermag.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung mit den
Merkmalen nach Anspruch 1 bereitgestellt.
-
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Die obigen sowie weitere Aufgaben, Merkmale und
Vorteile dieser Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus
der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten
Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung als veranschaulichende Beispiele dargestellt
sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
In den Zeichnungen zeigen:
-
Fig. 1 eine graphische Darstellung zur Erläuterung
eines Dämpfungsfaktors,
-
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung
zwischen dem Dämpfungsfaktor und der
Resonanzfrequenz,
-
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines
Blutdrucküberwachungssystens mit einer
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung,
-
Fig. 4 eine Schnittansicht der Blutdruckwellenform-
Korrekturvorrichtung gemäß Fig. 3,
-
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines
Dämpfungskörpers der
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung nach Fig. 4,
-
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines
Dämpfungskörpers gemäß einer anderen
Ausführungsform,
-
Fig. 7 eine Schnittansicht einer Blutdruckwellenform-
Korrekturvorrichtung nach Fig. 4 zum Zeitpunkt
der Messung eines Blutdrucks,
-
Fig. 8 eine Schnittansicht einer Blutdruckwellenform-
Korrekturvorrichtung nach Fig. 4 zum Zeitpunkt
des Vorfüllens,
-
Fig. 9 und 10 Schnittansichten einer
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung gemäß einer anderen
Ausführungsform dieser Erfindung und
-
Fig. 11 und 12 Schnittansichten einer
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung gemäß noch einer
anderen Ausführungsform dieser Erfindung.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Gemäß Fig. 3 umfaßt ein Blutüberwachungssystem A einen
in ein Blutgefäß eines Patienten M eingeführten
Katheter 1, einen mit dem Katheter 1 verbundenen, flexiblen
bzw. biegsamen Druckübertragungsschlauch 2, eine (im
folgenden auch einfach als "Korrekturvorrichtung"
bezeichnete) Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung
3, die einen Dreiwegehahn aufweist und an den
Druckübertragungsschlauch 2 angeschlossen ist, sowie eine mit
der Korrekturvorrichtung 3 verbundene Druckkuppel oder
-glocke 4. Der Druckübertragungsschlauch 2, die
Korrekturvorrichtung 3 und die Druckglocke 4 bilden gemeinsam
eine Blutdruckmeßleitung B. Die Druckglocke 4 ist mit
einem Druckwandler 5 verbunden, der seinerseits
elektrisch mit einem Kathodenstrahlröhren- bzw.
CRT-Anzeigegerät 6 und einen (nicht dargestellten) Registriergerät
verbunden ist. Die Blutdruckmeßleitung B wird mit einem
Druckübertragungsmedium gefüllt, bei dem es sich (wie
noch zu beschreiben sein wird) z.B. um eine
physiologische Salzlösung C handeln kann, welche den Blutdruck
des Patienten M auf eine Membran in der Druckglocke 4
überträgt. Der die Membran beaufschlagende Druck wird
durch den Druckwandler 5 in ein elektrisches Signal
umgewandelt,
so daß das CRT-Anzeigegerät 6 und das
Registriergerät den Blutdruck des Patienten unmittelbar
anzeigen oder überwachen und registrieren können.
-
Gemäß Fig. 4 umfaßt die in die Blutdruckmeßleitung B
des Systems A eingeschaltete Korrekturvorrichtung 3
eine als Druckkorrekturmechanismus dienende
Korrektureinheit 3a und einen Dreiwegehahn 3b. Die
Korrektureinheit 3a umfaßt ein Gehäuse 7, einen im Gehäuse 7
flüssigkeitsdicht angeordneten und darin eine Luftkammer 9
sowie einen Widerstandsdurchgang 10 in einer
Seitenfläche 8a (vgl. Fig. 5) desselben festlegenden
Dämpfungskörper 8 und eine zwischen die Seitenfläche 8a und eine
Bodenplatte 7a des Gehäuses 7 eingesetzte
Dichtungspackung 11. Der Dreiwegehahn 3b umfaßt ein
materialeinheitlich mit dem Gehäuse 7 gebildetes Ventilgehäuse 12
und ein in letzterem angeordnetes Ventilelement 13.
-
Das mit dem Ventilgehäuse 12 materialeinheitlich
geformte Gehäuse 7 liegt in Form eines Kastens aus z.B.
Polycarbonat vor. Das kastenförmige Gehäuse 7 enthält
ferner einen Verbindungsdurchgang 14, der zentral durch
die Bodenplatte 7a festgelegt ist und in das
Ventilgehäuse 12 verläuft.
-
Der Dämpfungskörper 8 besitzt die Form eines
rechteckigen Parallelpipedons und ist ebenfalls aus z.B.
Polycarbonat hergestellt. Die im Dämpfungskörper 8 festgelegte
Luftkammer 9 weist eine in einer Seite derselben
festgelegte oder gebildete Öffnung 9a (Fig. 5) auf und
besitzt einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt. Die
Luftkammer 9 besitzt ein Volumen im Bereich von 1 bis
150 ul vorzugsweise 5 bis 80 ul und besonders
bevorzugt von 10 bis 60 ul. Wenn das Volumen der Luftkammer
9 kleiner als 1 oder größer als 150 ul wäre, könnte
sie keinen zweckmäßigen Dämpfungsfaktor D und keine
zweckmäßige Resonanzfrequenz f gewährleisten, so daß
keine genauen Blutdruckwellenformen erzeugt werden
könnten. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 beträgt
das Volumen der Luftkammer 9 40 ul.
-
Der Widerstandsdurchgang 10 in Form einer Nut oder
Rille ist in der Seitenfläche 10 des Dämpfungskörpers 8
festgelegt. Der Widerstandsdurchgang 8a kommuniziert am
einen Ende mit der Öffnung 9a der Luftkammer 9 und am
anderen Ende mit dem Verbindungsdurchgang 14 im Gehäuse
7 und im Ventilgehäuse 12 über eine in der
Dichtungspackung 11 gebildete Bohrung 15. Der
Widerstandsdurchgang 10 besitzt eine Querschnittsfläche (Fig. 4), die
im Bereich von 2000 bis 160000 um² zweckmäßig von 5000
bis 100000 um² und bevorzugt von 15000 bis 70000 um²
liegt. Wenn die Querschnittsfläche des
Widerstandsdurchgangs 10 kleiner als 2000 um² oder größer als
160000 um² wäre, könnte er keinen zweckmäßigen
Dämpfungsfaktor D und keine zweckmäßige Resonanzfrequenz f
gewährleisten, und es würden keine genauen
Blutdruckwellenformen erzeugt und geliefert werden. Die Länge
des Widerstandsdurchgangs 10 liegt im Bereich von 0,5
bis 40 mm, zweckmäßig von 1 bis 30 mm und bevorzugt von
3 bis 20 mm. Wenn die Länge des Widerstandsdurchgangs
10 kleiner als 0,5 mm oder größer als 40 mm wäre, würde
er keinen zweckmäßigen Dämpfungsfaktor D und keine
zweckmäßige Resonanzfrequenz f gewährleisten, und es
könnten keine genauen Blutdruckwellenformen erzeugt
werden. Wenn der Widerstandsdurchgang 10 kürzer wäre
als 0,5 mm, könnte Luft in der Blutdruckmeßleitung B
eingeschlossen werden. Der dargestellte
Widerstandsdurchgang 10 ist als U-Profilnut geformt und besitzt
eine Breite von 0,2 mm, eine Länge von 4,0 mm und eine
Tiefe von 0,17 mm. Das Volumen der Luftkammer 9, die
Querschnittsfläche des Widerstandsdurchgangs 10 und die
Länge des letzteren sind so aufeinander bezogen bzw.
abgestimmt, daß dann, wenn der durch den
Widerstandsdurchgang 10 herbeigeführte Widerstand groß ist, d.h.
wenn die Länge des Widerstandsdurchgangs 10 groß und
seine Querschnittsfläche klein sind, durch Reduzierung
des Volumens der Luftkammer 9 ein zweckmäßiger
Dämpfungsfaktor D erhalten werden kann. Die
Querschnittsfläche des Widerstandsdurchgangs 10 ist
ausreichend kleiner als die Querschnittsfläche des
Druckübertragungsschlauches 2 der Blutdruckmeßleitung
B.
-
Fig. 6 veranschaulicht einen Dämpfungskörper gemäß
einer anderen Ausführungsform dieser Erfindung. Der
allgemein mit 30 bezeichnete Dämpfungskörper weist einen
Widerstandsdurchgang 31 aus einer Kombination von
geraden und gekrümmten Durchgangssegmenten auf. Die anderen
Einzelheiten des Dämpfungskörpers nach Fig. 6 sind die
gleichen wie beim Dämpfungskörper gemäß Fig. 5, und sie
sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
-
Der im Dämpfungskörper 30 festgelegte
Widerstandsdurchgang 31 besitzt eine vergrößerte Länge zur
Gewährleistung eines großen Widerstands gegenüber einer den
Widerstandsdurchgang 31 durchströmenden physiologischen
Salzlösung C, um die Strömungsgeschwindigkeit der
Lösung C durch den widerstandsdurchgang 31 zu verringern.
Auch wenn in der Blutdruckmeßleitung B ein Unterdruck
entsteht, wird daher keine Luft aus der Luftkammer 9 in
die Blutdruckmeßleitung C eingeführt. Der gleiche
Vorteil kann dadurch erreicht werden, daß ein
Widerstandsdurchgang einer gewundenen Form1 einer W-Form, einer
C-Form oder einer Kombination dieser Formen in einem
Dämpfungskörper festgelegt wird.
-
Gemäß Fig. 4 ist die aus Silikonkautschuk bestehende
Dichtungspackung 11 in inniger Berührung zwischen der
Bodenplatte 7a des Gehäuses 7 und der Seitenfläche 8a
des Dämpfungskörpers 8 eingesetzt, um einen Austritt
von Luft und physiologischer Salzlösung C aus der
Luftkammer
9 und den Widerstandsdurchgang 10 zu verhindern.
Das hohle, im wesentlichen zylindrische Ventilgehäuse
12 weist einen koaxial zum Verbindungsdurchgang 14
angeordneten Fluidzulaß 16 auf, der mit einer (nicht
dargestellten) Fluidzuführanlage verbunden ist. Das
Ventilgehäuse 12 weist außerdem einen Schlauchanschluß
17 und einen Glockenanschluß 18 auf, die in ihm
festgelegt sind und in Richtungen senkrecht zum
Verbindungsdurchgang 14 voneinander hinweg bzw. auseinander
verlaufen. Der Schlauchanschluß 17 und der Glockenanschluß
18 sind jeweils an den Druckübertragungsschlauch 2 bzw.
die Druckglocke 4 angeschlossen.
-
Das ebenfalls im wesentlichen zylindrische Ventilglied
13 ist flüssigkeitsdicht über einen Winkel bewegbar im
Hohlzylinder des Ventilgehäuses 12 angeordnet. Das
Ventilglied 13 weist einen in ihm ausgebildeten, das
Ventilglied diametral durchsetzenden Durchgang 19 und
einen radial darin ausgebildeten Durchgang 20 auf, der
senkrecht mit dem Durchgang 19 kommuniziert. Bei der
Messung eines Blutdrucks wird der Durchgang 20 mit dem
Durchgang 14 verbunden, wobei der Durchgang 19, wie in
Fig. 7 gezeigt, mit dem Schlauchanschluß 19 und dem
Glockenanschluß 18 verbunden ist. Zum Vorfüllen des
Systems A wird der Durchgang 20 mit dem Fluidzulaß 16
verbunden, wobei der Durchgang 19 auf die in Fig. 8
gezeigte Weise mit dem Schlauchanschlüß 17 und dem
Glockenanschluß 18 verbunden ist.
-
Die Arbeitsweise des Blutüberwachungssystems A mit der
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung 3 des
vorstehend beschriebenen Aufbaus ist nachstehend erläutert.
-
Der Schlauchanschluß 17 des Dreiwegehahns 3b ist oder
wird über den Druckübertragungsschlauch 2 mit dem
Katheter 1 gekoppelt, während die Druckglocke 4 mit dem
Glockenanschluß 18 des Dreiwegehahns 3b verbunden ist
oder wird, wodurch die Blutdruckleitung B
vervollständigt wird. Sodann wird der Druckwandler 5 mit der
Druckglocke 4 verbunden, und das CRT-Anzeigegerät 6 sowie
erforderlichenfalls das Registriergerät werden
angeschlossen, um damit das System A einzurichten
(betriebsbereit zu machen).
-
Hierauf wird die mit einer physiologisches Salzlösung
gefüllte (nicht dargestellte) Fluidzuführanlage mit dem
Fluidzulaß 16 des Dreiwegehahns 3b verbunden. Das
Ventilglied 13 wird dann gedreht, um den Durchgang 20 mit
dem Fluidzulaß 16 und den Durchgang 19 mit dem
Schlauchanschluß 17 und dem Glockenanschluß 18 zu verbinden und
damit die physiologische Salzlösung C in die
Blutdruckmeßleitung B einzuführen. Danach wird das System A
vorgefüllt, indem man die physiologische Salzlösung die
Auslässe des Katheters 1 und der Druckglocke 4
überströmen bzw. überfluten läßt, um damit Luft aus der
Blutdruckmeßleitung B auszutreiben. Das Ventilglied 13 wird
sodann wieder gedreht, um den Durchgang mit dem
Verbindungsdurchgang 14 und den Durchgang 19 mit den
Schlauchanschluß 17 und dem Glockenanschluß 18 zu verbinden.
-
Zur Einleitung eines Blutdruckmeßvorgangs wird der
Katheter 1 in ein Blutgefäß eines Patienten M
eingeführt. Dabei entsteht in der Blutdruckmeßleitung B ein
positiver Druck bzw. Überdruck, weil der Blutdruck an
ihr anliegt. Infolgedessen strömt die physiologische
Salzlösung C über den Durchgang 20, den
Verbindungsdurchgang 14, die Bohrung 15 und den
Widerstandsdurchgang 10 in die Luftkammer 9 ein. Eine Druckwelle, die
sich über das Medium der physiologischen Salzlösung C
zur Membran in der Druckglocke 4 bewegt, erreicht die
Luftkammer 9 über den Durchgang 20, den
Verbindungsdurchgang 14, die Bohrung 15 und den
Widerstandsdurchgang 10, und sie wird durch die Nachgiebigkeit der Luft
in der Luftkammer 9 gedämpft. Infolgedessen wird der
Dämpfungsfaktor D der gesamten Blutdruckmeßleitung B
erhöht. Auch wenn der Druckübertragungsschlauch 2
während der Blutdruckmessung in Resonanz gerät, wird diese
Resonanz durch die Membran in der Druckglocke 4 nicht
detektiert bzw. abgegriffen, vielmehr wird nur der
Blutdruck des Patienten M durch den Druckwandler 5 in
ein elektrisches Signal umgewandelt. Aus diesem Grund
wird auf dem CRT-Anzeigegerät 6 eine normale
Blutdruckwellenform angezeigt, die gewünschtenfalls auch mittels
des Registriergeräts aufgezeichnet werden kann.
-
Es wurde ein Versuch durchgeführt, um festzustellen, ob
der Dämpfungsfaktor D und die Resonanzfrequenz f in
Abhängigkeit von der Länge des
Druckübertragungsschlauches 2 der Blutdruckmeßleitung B variieren. Die
Ergebnisse dieses Versuchs sind nachstehend beschrieben.
-
Als Katheter 1 wurde eine (Verweil-)Einpflanznadel der
Größe 20G benutzt. Druckübertragungsschläuche 2
unterschiedlicher Längen von 120 cm, 90 cm, 60 cm, 30 cm
(die Länge des Schlauches 2 erstreckt sich von der
Einpflanznadel zur Korrekturvorrichtung 3, abzüglich
der Länge des Dreiwegehahns 3b oder eines anderen
massiven, im Schlauch 2 angeordneten Elements) wurden
nacheinander in die Blutdruckmeßleitung B eingebaut, wobei
die Dämpfungsfaktoren D und Resonanzfrequenzen f, die
mit diesen unterschiedlich langen
Druckübertragungsschläuchen 2 erhalten wurden, gemessen wurden (vgl.
Tabelle 1). Zu Vergleichszwecken wurden Dämpfungsfaktor
D und Resonanzfrequenzen f in dem Fall gemessen, in
welchen keine Korrekturvorrichtung 3 mit der
Blutdruckmeßleitung D kombiniert war (vgl. Tabelle 2).
Tabelle 1
Katheter
Druckübertragungsschlauch
Dämpfungsfaktor
Resonanzfrequenz
Mittel
* (Verweil-)Einpflanznadel
Katheter
Druckübertragungsschlauch
Dämpfungsfaktor
Resonanzfrequenz
Mittel
* (Verweil-)Einpflanznadel
-
Die in Tabellen 1 und 2 angegebenen Ergebnisse zeigen,
daß der durch die Korrekturvorrichtung 3 gemäß der
Erfindung gewährleistete Dämpfungsfaktor D sich nicht
in Abhängigkeit von der Position änderte, in welcher
die Korrekturvorrichtung 3 in der Blutdruckmeßleitung B
angeordnet ist, sondern im wesentlichen konstant im
Bereich von 0,5 bis 0,6 blieb, und daß der
Dämpfungsfaktor D erfindungsgemäß um 0,3 bis 0,4 höher ist als
der Dämpfungsfaktor (im Bereich von 0,16 bis 0,19) beim
Vergleichsbeispiel. Die Resonanzfrequenz f ist im
Vergleich zu derjenigen beim Vergleichsbeispiel nicht
herabgesetzt. Die auf dem CRT-Anzeigegerät 6
wiedergegebene Blutdruckwellenforn ist folglich höchst normal
und unabhängig vom Druckübertragungsschlauch 2 (auch)
frei von Verzerrungen.
-
Die Fig. 9 und 10 veranschaulichen eine
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung gemäß einer anderen
Ausführungsform dieser Erfindung. Die mit 40 bezeichnete
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung umf aßt eine
Korrektureinheit 40a und einen materialeinheitlich mit
letzterer geformten Dreiwegehahn 40b. Die den Teilen
der Korrekturvorrichtung 3 gemäß Fig. 4 entsprechenden
Bauteile der Korrekturvorrichtung 40 sind dabei mit den
gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeichnet.
-
Die Korrektureinheit 40a umfaßt einen Dämpfungskörper
41, der in seinem Inneren eine Luftkammer 9 festlegt
und eine in einer Wand der Luftkammer 9 gebildete
Bohrung 9b aufweist. In die Bohrung 9b ist ein dickes
Wandelement 21 aus Silikonkautschuk eingesetzt. Das
Wandelement 21 aus Silikonkautschuk erlaubt, daß die
Nadel 22 einer Spritze 23 leicht hindurchgestochen
werden kann und sich das Stichloch auch selbst unter
der Elastizität des Silikonkautschuks nach dem
Herausziehen der Spritzennadel 22 wieder schließen kann.
-
Die Korrekturvorrichtung 40 vermag wirksam zu
verhindern, daß in der Luftkammer 9 enthaltene Luft auch bei
einem in der Leitung B entstehenden Unterdruck in die
Blutdruckmeßleitung B eingetrieben wird. Genauer
gesagt wenn das Blutdrucküberwachungssystem mit einer
physiologischen Salzlösüng C vorgefüllt ist, wird die
ein kleines Volumen besitzende Nadel 22 der Spritze 23
durch das Silikonkautschuk-Wandelement 21
hindurchgetrieben. Nachdem sodann mittels der Spritze 23 eine
zweckmäßige Luftmenge aus der Luftkammer 9 entnommen
worden ist, bis in der Luftkammer 9, wenn deren Volumen
100 ul beträgt (vgl. Fig. 9), eine Luftmenge von 40 bis
50 ul verbleibt, oder die Luft mittels der Spritze 23
vollständig aus der Luftkammer 9 entfernt worden ist,
wird erneut eine zweckmäßige Luftmenge in die
Luftkammer 9 eingeführt (vgl. Fig. 10). Auf diese Weise können
auch dann, wenn die Blutdruckmeßleitung B einem
Unterdruck unterworfen ist, 60 bis 50 ul (= 100 - (40 bis
50)) oder 100 ul der physiologischen Salzlösung C in
die Blutdruckmeßleitung B eingespeist werden.
-
Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen eine
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung gemäß noch einer anderen
Ausführungsform dieser Erfindung. Die mit 50
bezeichnete Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung umf aßt
eine Korrektureinheit 50a und einen materialeinheitlich
mit letzterer geformten Dreiwegehahn 50b. Die den
Teilen der Korrekturvorrichtung 3 gemäß Fig. 4
entsprechenden Bauteile der Korrekturvorrichtung 40 sind mit den
gleichen Bezugsziffern wie vorher bezeichnet.
-
Die Korrektureinheit 50a weist einen in seinem Inneren
eine Luftkammer 9 festlegenden Dämpfungskörper 51 auf.
Ein Stopfen 24 aus Silikonkautschuk ist unter
flüssigkeitsdichter Abdichtung verschiebbar zwischen einer
Wand der Luftkammer 9 und einer Seitenfläche des
Dämpfungskörpers 51 angeordnet. Die Korrekturvorrichtung 50
verhindert eine Lufteinführung aus der Luftkammer 9 in
die Blutdruckmeßleitung B auch dann, wenn in letzterer
ein Unterdruck entsteht, wie dies auch bei der vorher
beschriebenen Ausführungsform gemäß den Fig. 9 und 10
der Fall ist.
-
Wie oben beschrieben, umf aßt erfindungsgemäß eine
Blutdruckwellenform-Korrekturvorrichtung einen
Druckkorrekturmechanisnus mit einer Luftkammer eines Volumens im
Bereich von 1 bis 150 ul und einen
Widerstandsdurchgang, dessen eines Ende mit der Luftkammer, sein
anderes Ende mit einer Blutdruckmeßleitung kommuniziert;
der Widerstandsdurchgang weist eine Querschnittsfläche
im Bereich von 2000 bis 160000 um² und eine Länge im
Bereich von 0,5 bis 40 mm auf. Da die Luftkammer über
den Widerstandsdurchgang mit der Blutdruckmeßleitung
kommuniziert, strömt ein Teil des Fluids in der
Blutdruckmeßleitung, die mit einem Blutdruck beaufschlagt
ist, über den Widerstandsdurchgang in die Luf tkammer.
Aus diesem Grund erreicht eine Druckwelle, die als
Druckübertragungsmedium die Blutdruckmeßleitung
durchläuft, die Luftkammer über den Widerstandsdurchgang,
und sie wird (dabei) durch die Nachgiebigkeit der Luft
in der Luftkammer gedämpft. Als Ergebnis ist der
Dämpfungsfaktor der gesamten Blutdruckmeßleitung auf eine
zweckmäßige Größe eingestellt, während die
Resonanzfrequenz der Blutdruckmeßleitung nicht herabgesetzt
ist. Das Blutdrucküberwachungssystem vermag daher
genaue Blutdruckwellenformen zu erzeugen bzw. zu
liefern.
-
Da die Position des Druckkorrekturmechanismus in der
Blutdruckmeßleitung keinen Einschränkungen unterworfen
ist, d.h. dieser Mechanismus an beliebiger Stelle in
der Blutdruckmeßleitung angeordnet sein kann, ist es im
Gegensatz zum herkömmlichen System nicht nötig, die
feinfühligen Einstellungen zur Einrichtung der
Korrekturvorrichtung unter Beobachtung des CRT-Anzeigegeräts
durchzuführen.
-
Obgleich vorstehend bestimmte bevorzugte
Ausführungsformen dargestellt und beschrieben sind, ist zu beachten,
daß zahlreiche Anderungen und Abwandlungen möglich
sind, ohne vom Rahmen der beigefügten Ansprüche
abzuweichen.