DE69004833T2

DE69004833T2 - Überwachungsgerät und -methode für die intravaskuläre Infusion.

Info

Publication number: DE69004833T2
Application number: DE69004833T
Authority: DE
Inventors: David Doan
Original assignee: Ivac Medical Systems Inc
Current assignee: CareFusion 303 Inc
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1994-06-16
Anticipated expiration: 2010-03-10
Also published as: CA2011595C; EP0387724A2; DE69004833D1; JPH03202072A; EP0387724A3; EP0387724B1; US5087245A; JPH0649068B2; HK1006005A1; CA2011595A1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der intravaskulären Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, und sie betrifft insbesondere die numerische, objektive Beurteilung der Wirksamkeit der intravaskulären Zufuhr von Flüssigkeit durch überwachen der Parameter Widerstand und Komplianz des Flüssigkeitsstromes.

Beschreibung des Standes der Technik:

Systeme zur intravenösen Infusion von parenteraler Flüssigkeit in einen Patienten mit Hilfe einer Infusionspumpe umfassen normalerweise eine Flasche mit parenteraler Flüssigkeit und einen intravenösen Satz (IV-Satz) bestehend aus einer Tropfkammer, einem von der Tropfkammer ausgehenden flexiblen Kunststoffschlauch und einer Kanüle am Ende des Schlauches, die für die Zufuhr der parenteralen Flüssigkeit in ein Blutgefäß des Patienten eingeführt wird. Eine Infusionspuinpe, beispielsweise eine peristaltische Pumpe, wird normalerweise verwendet, um die parenterale Flüssigkeit mit einer gewünschten Geschwindigkeit durch den Schlauch zu bewegen. Bei einem solchen System besteht häufig das Problem, daß der Flüssigkeitsstrom blockiert wird, daß die in eine Vene des Patienten eingeführte Nadel verrutscht, oder daß die Spitze der Nadel teilweise verlegt wird, so daß Flüssigkeit in benachbartes interstitielles Gewebe gelangt, was zu ernsthaften Verletzungen führen kann.
Es wurden Systeme entwickelt, die Abnormitäten in einem System zur intravaskulären Infusion feststellen, indem einfach der Infusionsdruck überwacht wird. Ein hoher oder steigender Druck kann als Infiltration oder auch als Gefäßverschluß interpretiert werden. Ein niedriger Druck kann als nichtblockierte Leitung interpretiert werden. Der zum Erreichen eines bestimmten Durchflusses in einem intravaskulären System erforderliche Druck hängt jedoch von vielen Faktoren ab, beispielsweise von der Bewegung und Lage des Patienten, von der Atmung und vom arteriellen oder venösen Blutdruck des Patienten, und von der Größe und Lage der verwendeten Kanüle. Derlei Faktoren führen zu einer beachtlichen Unsicherheit bei der Messung des Drucks und können zu Schwierigkeiten bei der Interpretation der abgelesenen Druckwerte führen. Die Beobachtung einer Druckantwort des Systems zur Zufuhr von Flüssigkeit, um festzustellen, ob der Druck innerhalb eines bestimmten Zeitraums zu einem normalen stabilen Gleichgewicht zurückkehrt, kann einige Hinweise auf die Wirksamkeit der Flüssigkeitszufuhr geben. Das Anlegen von den Flüssigkeitsstrom anregenden Impulsen und der Vergleich der Druckantworten des Systems mit einem Bezugswert ist ebenfalls bekannt, beispielsweise aus der EP-A-248,633 oder der EP-A-332,330. Das zweite Dokument wurde nach dem Prioritätsdatum der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht. In diesen Dokumenten wird der Einsatz von Testimpulsen zur Erzeugung von Druckantworten beschrieben, die gemessen und mit den Druckantworten bei normaler Strömung verglichen werden. Die Differenz wird integriert, und die integrierten Ergebnisse werden mit voreingestellten Sollwerten verglichen, um gegebenenfalls einen Alarm auszulösen. Der Alarm deutet zwar an, daß ein mögliches Problem existiert, über die Art des Problems sagt er jedoch wenig aus.
Es wäre wünschenswert, ein System zur Überwachung der Flüssigkeit in einem System zur intravaskulären Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit anzugeben, wie es in der EP-A- 248,633 offenbart ist, und das ein Maß für den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung sowie ein Maß für die Komplianz des Gewebes des Patienten liefert. Der Widerstand gegen die Strömung eignet sich zur Überwachung der Strömung zu einer Infusionsstelle, da er auf Probleme hinweisen kann wie beispielsweise, daß das Ende der Kanüle gegen die Venen- oder Arterienwand drückt, daß die Kanüle in die das Gefäß umgebenden Gewebe eindringt, und daß bestimmte medizinische Probleme wie zum Beispiel Phlebitis auftreten, wo es zu einer Gefäßverengung kommt. Mit Hilfe der Komplianz kann die Lage der Kanüle aufgrund eines signifikanten Unterschieds zwischen der Komplianz einer Vene und der Komplianz des interstitiellen Gewebes festgestellt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung gibt ein System und ein Verfahren zur Feststellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit in einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit mit einer normalen Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit an, das einen Hinweis auf den Widerstand und die Komplianz des gesamten Flüssigkeitsströmungssystems einschließlich des venösen Systems des Patienten gibt, indem wenigstens eine der Angaben des Systems mit einem entsprechenden Bezugswert verglichen wird.
Kurz und allgemein gesagt, das System zur Feststellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten umfaßt eine Infusionseinrichtung zum Erzeugen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit bei einem vorbestimmten Flüssigkeitsvolumen; einen Sensor zum Messen des Flüssigkeitsdruckes, der einen Hinweis auf die Druckantwort gibt; eine erste Integriereinrichtung, die in Abhängigkeit von der Druckmessung das Integral der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdruck und der Druckantwort über die Zeit ermittelt; eine Einrichtung, die einen Hinweis auf den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung auf der Basis des ersten Integrals gibt; eine zweite Integriereinrichtung, die ebenfalls in Abhängigkeit von der Druckantwort und dem Gleichgewichtsdruck ein Integral des Produkts aus der Zeit und der Differenz zwischen der Druckantwort und dem Gleichgewichtsdruck über die Zeit liefert; und eine Einrichtung, die aus diesem zweiten Integral die Komplianz ermittelt, indem sie das zweite Integral durch das erste Integral teilt.
Kurz und allgemein gesagt betrifft außerdem das erfindungsgemäße Verfahren die Feststellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten mit den folgenden Schritten: Hervorrufen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von der Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem vorbestimmten Flüssigkeitsvolumen; Messen des Druckes der Flüssigkeit über die Zeit; Ermitteln eines ersten Integrals der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdruck und der Druckantwort über die Zeit; Ermitteln des Widerstandes gegen die Flüssigkeitsströmung auf der Basis des ersten Integrals; Ermitteln eines zweiten Integrals durch Multiplizieren der Differenz zwischen der Druckantwort und dem Gleichgewichtsdruck mit der Zeit und durch Integrieren des Ergebnisses über die Zeit; und Ermitteln eines Wertes für die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems, indem das zweite Integral durch das erste Integral geteilt wird.
Die Prinzipien, auf denen die Erfindung beruht, sind im Grunde die folgenden:
Wenn eine bekannte Menge Flüssigkeit durch ein Flüssigkeitszuführsystem, das sich im wesentlichen im Gleichgewicht befindet (wenn auch nicht unbedingt bei null Strömung), in einen Patienten injiziert wird, führt dies im allgemeinen zu einem Druckanstieg. Der Druckanstieg kann plötzlich oder langsam erfolgen, und er kann sogar auf und ab gehen, wenn es sich bei dem Hydrauliksystem um ein System zweiter oder höherer Ordnung handelt, und wenn das System wenig gedämpft ist. Wenn die Injektion von Flüssigkeit nun gestoppt wird, und wenn das System einen Auslaß besitzt, wird Flüssigkeit aus dem System entweichen, bis das System sich wieder mit seiner Umgebung im Gleichgewicht befindet. Wenn das Hydrauliksystem nicht permanent durch die in es injizierte Flüssigkeit verformt wird, wird die Menge der austretenden Flüssigkeit gleich der Menge der eintretenden Flüssigkeit sein.
Wenn aufgrund des Druckunterschiedes zwischen dem System und seiner Umgebung die ausströmende Flüssigkeit als Funktion der Zeit (t) mit "F(t)" bezeichnet wird, der Hintergrunds- oder Gleichgewichtsstrom mit "Feq" bezeichnet wird, der in dem System herrschende Druck als Funktion der Zeit (t) mit "P(t)" bezeichnet wird, und der Gleichgewichtsdruck mit "Peq" bezeichnet wird, dann läßt sich der Widerstand gegen die Strömung wie folgt definieren:
R=P(t) - Peq/F(t) - Feq Gleichung 1
Der zeitabhängige Druck P(t) ist leicht zu messen; die zeitabhängige Strömung F(t) dagegen nicht.
Gleichung 1 wird umformuliert:
R (F(t) - Feq) = P(t) - Peq Gleichung 2,
und beide Seiten werden über die Zeit integriert. R ist konstant und Gleichung 3
oder Gleichung 4
Aber der Nenner ist einfach Gleichung 5
d.h. die in das System injizierte, bekannte Menge Flüssigkeit.
Also Gleichung 6
Die Messung der Komplianz versteht man, wenn man sich ein paralleles Widerstand-Komplianz-Modell vorstellt. Der Druck wird folgendermaßen angegeben: Gleichung 7
Durch Integrieren von beiden Seiten über t erhält man Gleichung 8
Durch Integrieren der doppelten Integrale durch Teile erhält man Gleichung 9
Mit Hilfe von Gleichung 3, und wenn man T gegen Unendlich gehen läßt, wobei Teff die effektive Antwortzeit ist, erhält man schließlich Gleichung 10
Diese Ableitung ist nicht exakt; man kann jedoch zeigen, daß dann, wenn sich das System vor der Injektion der Flüssigkeit im Gleichgewicht mit seiner Umgebung befindet, und wenn das Integral über soviel Zeit gebildet wird, daß das System wieder in den Gleichgewichtszustand zurückkehren kann, Gleichung 6 den gesamten Strömungswiderstand vom Punkt der Druckmessung an bis zu dem Umgebungsdruckspeicher, in den sich das System entleert, angibt. Der so erhaltene Widerstandswert wird von einer Kombination aus Komplianzen und Inertanzen nicht beeinflußt. Die einzige Wirkung besteht darin, die Zeit zu bestimmen, die benötigt wird, bis das System zum Gleichgewichtszustand zurückkehrt.
In ähnlicher Weise gibt Gleichung 10 die effektive Zeitkonstante (Teff) des Systems an. Eine effektive Komplianz erhält man, wenn man die effektive Zeitkonstante durch den aus Gleichung 6 erhaltenen Gesamtwiderstand teilt. Das Integral
das in den obigen Gleichungen erscheint, ist aus den bekannten Zeitsteuerungs- und Strömungscharakteristika der Infusionspumpe oder einer anderen Stromregelungsvorrichtung zu ermitteln.
Bei den beschriebenen Verfahren muß der "Gleichgewichtszustand" nicht unbedingt ein Zustand mit null Strömung sein. Es handelt sich vielmehr um ein dynamisches Gleichgewicht, das in regelmäßigen Abständen überwacht und gemessen wird. Das Hydrauliksystem muß nur vor der Injektion des Bolus im Gleichgewicht sein, und die Druckantwort muß integriert werden, bis das System wieder ins Gleichgewicht zurückkehrt. Der Basisdruck, Peq, ist dann der durchschnittliche Druck (einschließlich dem strömungsbedingten) im Gleichgewichtszustand, und Q ist die Differenz zwischen dem zugeführten Flüssigkeitsvolumen und dem Volumen, das zugeführt worden wäre, wenn kein Bolus injiziert worden wäre, um das System zu stören. Es sei darauf hingewiesen, daß in diesem Fall der "Bolus" negativ sein kann. Das heißt, die Messung des Widerstandes kann mittels einer Abnahme oder einer Unterbrechung der Strömung durchgeführt werden. In diesem Fall wird Q negativ sein. Andere Muster der Störung der Strömung, beispielsweise die abwechselnde Erhöhung und Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit, können ebenfalls eingesetzt werden und haben möglicherweise den Vorteil, daß sie eine größere Sicherheit gegen Fehler besitzen, die durch Druckänderungen verursacht werden, die auf andere Gründe zurückzuführen sind.
Der "Gleichgewichtszustand" muß nicht einmal unbedingt ein stabiler Zustand sein. In Experimenten wurde gezeigt, daß dann, wenn die Integrale in den Gleichungen 6, 10 und 11 synchron mit dem sich wiederholenden oder zyklischen Betrieb einer peristaltischen Pumpe ermittelt werden, die so erhaltenen Werte über die Zeit stabil sind und den Widerstand und die Komplianz genau angeben.
Es ist auch wichtig anzumerken, daß das Verfahren der Größe, Dauer oder Anstiegszeit des injizierten Bolus keine Grenze setzt. Es ist ausreichend, dann anzufangen, wenn sich das System im Gleichgewicht befindet, die Strömung zu stören und die Differenz zwischen der sich ergebenden Druckantwort und dem Gleichgewichtsdruck zu integrieren, bis sich wieder ein Gleichgewicht einstellt. Die Integration stellt einen natürlichen Filter dar, der die Auswirkungen der Vibration der Infusionsschläuche und der Bewegung des Patienten minimiert. Da die Länge der Störung der Strömung nicht mit der Zeit zusammenhängt, die vergeht, bis sich das Gleichgewicht wieder einstellt, kann diese ganz kurz gehalten werden, was bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten einen großen Vorteil hat. Es kann ein kurzer Flüssigkeitsimpuls verwendet werden, der, nachdem er eine hohe momentane Geschwindigkeit darstellt, eine leicht meßbare Druckantwort erzeugt. Das Volumen kann immer noch recht klein sein, nämlich in der Größenordnung von ein paar Mikrolitern. Bei höheren Geschwindigkeiten wird nicht gewartet, bis sich das Gleichgewicht wieder einstellt, sondern die Integration über die Dauer der Störung verkürzt die Länge der für eine Widerstandsmessung erforderlichen Zeit. Klinisch gesehen bedeutet dies, daß im Falle einer Infiltration weniger Flüssigkeit in das Gewebe gelangt, bis der Zustand angezeigt wird.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung offensichtlich, die die Merkmale der Erfindung anhand eines Beispiels erläutern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

FIGUR 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems zur Feststellung von Abnormitäten bei der intravaskulären Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten;
FIGUR 2 ist eine Schemadarstellung eines Systems, welches die Parameter Widerstand und Komplianz einer Flüssigkeitsströmung ermittelt und auf dieser Basis arbeitet;
FIGUR 3 zeigt ein Ablaufdiagramm des von dem System durchgeführten steueralgorithmus;
FIGUR 4 ist eine graphische Darstellung der Druckantwort und des Gleichgewichtsdruckes, die durch das System erfaßt werden.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie in der Zeichnung zur Veranschaulichung dargestellt ist, ist die Erfindung verkörpert in einem System und einem Verfahren zur Festellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, das normalerweise auf einem Gleichgewichtsdruckpegel arbeitet. Das System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit ist hierin so beschrieben, daß es nicht nur die Schläuche des Flüssigkeitsverabreichungssystems umfaßt, sondern auch das Venensystem und das Gewebe des Patienten, da sich die Venen- und Gewebeantwort des Patienten auch auf die Wirksamkeit der Flüssigkeitsverabreichung auswirken und praktisch an erster Stelle von Interesse sind. Das Erfassungssystem liefert einen Hinweis auf den Widerstand und die Komplianz der Flüssigkeit in dem Zuführungssystem, basierend auf der Überwachung des Flüssigkeitsdruckes. Das Erfassungssystem eignet sich insbesondere zur Verwendung bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten, wenngleich es nicht auf niedrige Strömungsgeschwindigkeiten begrenzt ist.
Gemäß der Erfindung ist ein System zur Feststellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten angegeben, wobei das System eine Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit besitzt und folgendes umfaßt: eine Infusionseinrichtung zum Erzeugen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von der Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem spezifischen Volumen der Flüssigkeit; eine Sensoreinrichtung zum Messen des Druckes der Flüssigkeit über einen bestimmten Zeitraum, mit der ein Signal erzeugt werden kann, welches eine Druckantwort der Flüssigkeit auf die Störung darstellt, und ein Signal, welches einen Gleichgewichtsdruckpegel darstellt; eine erste Integriereinrichtung, die ein erstes Integral der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und dem Druckantwortsignal über die Zeit ermittelt und ein Signal erzeugen kann, welches das erste Integral darstellt; eine Einrichtung zur Ermittlung des Widerstandes gegen die Flüssigkeitsströmung in dem Zuführsystem, die das Signal des ersten Integrals entsprechend dem spezifischen Volumen skalieren kann, um ein Signal zu erzeugen, welches den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung darstellt; eine zweite Integriereinrichtung, die ein zweites Integral ermittelt durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dem Gleichgewichtsdrucksignal mit einem die Zeit darstellenden Wert, und die das daraus resultierende Produkt über die Zeit integriert, und die ein Signal erzeugen kann, welches das zweite Integral darstellt; und eine Einrichtung zur Ermittlung der Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems durch Teilen des Signals des zweiten Integrals durch das Signal des ersten Integrals und durch Skalieren des sich ergebenden Quotienten entsprechend dem zuvor ermittelten Widerstand, um ein Signal zu erzeugen, welches die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems darstellt.
Die Erfindung gibt auch ein Verfahre an zum Feststellen von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, wobei das System eine Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit besitzt, umfassend die folgenden Schritte: Hervorrufen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von der Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem spezifischen Volumen der Flüssigkeit; Messen des Druckes der Flüssigkeit über einen bestimmten Zeitraum, Erzeugen eines Signals, welches einen Gleichgewichtsdruckpegel darstellt, und Erzeugen eines Signals, welches eine Druckantwort der Flüssigkeit auf die Störung darstellt; Ermitteln eines ersten Integrals der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und dem Druckantwortsignal über die Zeit, und Erzeugen eines Signals, welches das erste Integral darstellt; Ermitteln des Widerstandes gegen die Flüssigkeitsströmung in dem Zuführsystem durch Skalieren des Signals des ersten Integrals entsprechend dem spezifischen Volumen, und Erzeugen eines Signals, welches den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströinung darstellt; Ermitteln eines zweiten Integrals durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dem Gleichgewichtsdrucksignal mit einem Wert, der die Zeit darstellt, und Integrieren des daraus resultierenden Produktes über die Zeit, und Erzeugen eines Signals, welches das zweite Integral darstellt; Ermitteln der Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems durch Teilen des Signals des zweiten Integrals durch das Signal des ersten Integrals, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante des Flüssigkeitszuführsystems darstellt, und Skalieren des Zeitkonstantensignals durch den zuvor ermittelten Widerstand, um ein Signal zu erzeugen, welches die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems darstellt.
Wie in der Zeichnung gezeigt, umfaßt eine Vorrichtung 10 für die Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit eine Flüssigkeitsguelle 12, die mit einer Infusionspumpe 14 verbunden ist, welche vorzugsweise eine peristaltische Pumpe ist, die durch einen Motor 16 betätigt wird, und die eine Steuerelektronik 18 aufweist, welche die Infusionspumpe steuert, um Störungen des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit gegenüber der Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit hervorzurufen. Die Infusionspumpe sorgt beim Erzeugen der Störung für ein spezifisches Flüssigkeitsvolumen, auch wenn Volumen und Druck tatsächlich einen negativen Wert darstellen können. Die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit kann beispielsweise über die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit erhöht werden, dann läßt man sie zu der ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit zurückkehren und auf einen Wert unterhalb der ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit abfallen, bevor die Strömungsgeschwindigkeit schließlich wieder zu der ursprünglichen Geschwindigkeit zurückkehrt. Das Volumen kann vorbestimmt sein, oder es kann dynamisch festgelegt sein, um den Anforderungen an eine sinnvolle Messung zu genügen. Die Steuerelektronik kann eine regelbare zyklische Steuerschaltung umfassen, die die Erzeugung zyklischer Störungen ermöglicht, die entweder auf vorbestimmte Art und Weise oder auch dynamisch entsprechend den Anforderungen an eine sinnvolle Messung verändert werden können. Die Infusionspumpe ist vorzugsweise so ausgelegt, daß sie lange oder kurze Strömungsimpulse erzeugt, die ebenfalls in einem vorher festgelegten zyklischen Muster erzeugt werden können. Ein Druckwandler 20, der parallel zu dem Flüssigkeitsstrom zu dem Patienten geschaltet ist, erzeugt ein analoges Drucksignal, welches durch den A/D-Wandler 22 in ein digitales Signal umgewandelt wird, um dem System vor, während und nach der Störung des Flüssigkeitsstromes Druckmeßwerte zuzuführen. Auch wenn die Bestimmung des Gleichgewichtsdruckes allein auf einer Messung des Drucks im System vor der Störung des Flüssigkeitsstromes beruht, wird bei dem Gleichgewichtsdruck vorzugsweise der Durchschnitt über eine Reihe von Druckmessungen vor und nach der Messung der Druckantwort auf die Störung der Strömung gebildet. Des weiteren können auch Störverminderungstechniken eingesetzt werden, beispielsweise der Ausschluß von hohen und niedrigen Werten. Diese Durchschnittsbildung und die Störverminderungstechniken werden ebenfalls vorzugsweise eingesetzt, um den effektiven Widerstand, die Komplianz und die Zeitkonstanten zu ermitteln.
Die Einrichtung zur Berechnung des ersten Integrals und des zweiten Integrals ist vorzugsweise ein Mikroprozessor 24. Der Einsatz eines Mikroprozessors wird zwar bevorzugt, es wäre aber auch möglich, analoge elektrische Einrichtungen zu verwenden, die Signale erzeugen, welche das erste und das zweite Integral darstellen. Zu dem Mikroprozessor gehört ein Speicher 26, der die bei der Berechnung des Gleichgewichtsdruckpegels, des ersten Integrals, des zweiten Integrals, des Widerstandes, der Komplianz und der zugehörigen vorbestimmten Bezugswerte und Alarmkriterien erzeugten Werte empfängt und speichert. Der Betrieb des Erfassungssystems wird durch das Bedienelement 28 ermöglicht. Des weiteren gehört zu dem Mikroprozessor, dem Speicher und dem Bedienelement die Anzeigeeinheit 30, die einen oder mehrere der durch den Mikroprozessor ermittelten Parameter anzeigt. Zu dem Mikroprozessor gehört des weiteren eine Alarmvorrichtung 31, die auf einen Vergleich der Systemparameter mit den Bezugswerten anspricht, die individuell oder als Gesamtmuster in dem Systemspeicher gespeichert sind. Bezugswerte können in den Speicher über das Bedienelement eingegeben werden, oder sie können vorprogrammiert werden unter Verwendung von Signalen oder Werten, die Idealparameter darstellen, die anhand eines mathematischen Modells eines Flüssigkeitszuführsystems errechnet wurden.
Eine ausführlichere Darstellung der bei der Erfindung zur Ermittlung der Systemparameter Widerstand und Komplianz verwendeten Schaltung ist in Fig. 2 gezeigt. Eine Einrichtung 32 zur Berechnung des Gleichgewichtsdrucks erzeugt ein Signal, welches den Gleichgewichtsdruckpegel der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitszuführsystem ausgehend von Druckmessungen zu Zeiten, wo der Flüssigkeitsstrom nicht gestört ist, darstellt. Die Einrichtung 34 zur Berechnung des Widerstandes umfaßt die erste Integriereinrichtung 36 zur Berechnung der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und einem Druckantwortsignal über die Zeit und kann ein Signal erzeugen, welches das erste Integral darstellt. Das Signal des ersten Integrals wird in dem Skalierabschnitt 38 entsprechend dem Volumen (Q) der Störung skaliert, das entweder in dem Systemspeicher 39 vorprogrammiert sein kann, oder manuell über das Bedienelement eingestellt sein kann. Wenn man das erste Integral durch das Volumen der Störung teilt, erhält man einen Wert für den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung, der dann an der Anzeige 30 dargestellt werden kann.
Die Einrichtung 40 zur Berechnung der Komplianz umfaßt im allgemeinen die zweite Integriereinrichtung 42, die die Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dem Gleichgewichtsdrucksignal mit der durch die Uhr 43 gelieferten gemessenen Dauer der Störung multipliziert und das daraus resultierende Produkt über die Zeitdauer integriert, um ein Signal zu erzeugen, welches das zweite Integral darstellt. Das Signal, welches das zweite Integral darstellt, wird an dem Teiler 44 durch das Signal geteilt, welches das erste Integral darstellt, und der daraus resultierende Quotient wird dann in dem Skalierabschnitt 45 entsprechend dem zuvor ermittelten Widerstand skaliert, so daß man ein Signal erhält, welches die Komplianz darstellt. Das Komplianzsignal kann zu der Anzeige 30 geleitet werden, um zusammen mit den anderen Angaben über die Flüssigkeitsströmung überwacht zu werden.
Eine widerstandsvergleichseinrichtung 46 vergleicht das Widerstandssignal mit einem Bezugswert aus dem Speicher. Wenn sich bei dem Vergleich herausstellt, daß nach einem bei 48 gegebenen Alarmkriterium ein signifikanter Unterschied besteht, wird ein Signal erzeugt, um die Alarmvorrichtung 31 zu aktivieren. In ähnlicher Weise wird das erzeugte Komplianzsignal in einer Komplianzvergleichseinrichtung 50 mit Bezugswerten aus dem Speicher verglichen, und der Betrag der Abweichung kann bei 30 angezeigt werden. Wenn der Vergleich zu einem signifikanten Unterschied zwischen der Komplianz und dem Bezugswert führt, wird entsprechend einem Alarmkriterium 52 für die Komplianz ein Alarmsignal erzeugt.
Das System liefert vorzugsweise auch einen Satz Parameter für die Überwachung des Betriebs des Systems insgesamt. Das System umfaßt ferner eine Mustervergleichseinrichtung 60, die das Widerstandssignal 54, das Signal 56 für die effektive Komplianz, das Gleichgewichtsdrucksignal 57 und das Signal 58 für die effektive Zeitkonstante empfängt, um alle diese Signale zusammen mit einem Muster für entsprechende Bezugssignale zu vergleichen, um ein Gesamtmuster der Abweichung zu ermitteln. Die Mustervergleichseinrichtung vergleicht das Gesamtmuster der Abweichung mit Alarmkriterien 62, um ein Signal zu erzeugen, welches die Abweichung an der Anzeige 30 darstellt, oder um ein Alarmsignal für die Alarmvorrichtung zu erzeugen, wenn das Gesamtmuster der Abweichung außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs fällt.
Anhand von Fig. 3 werden die einzelnen Schritte bei der Feststellung von Abnormitäten bei der intravaskulären Infusion von parenteraler Flüssigkeit in einen Patienten beschrieben. Das Ablaufdiagramm von Fig. 3 veranschaulicht die Grundprinzipien des Verfahrens und zeigt die Art und Weise, in der die oben beschriebenen Algorithmen bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten implementiert werden, wo die Pumpe für einen kurzen Zeitraum in Betrieb gesetzt und dann angehalten wird. Dies ergibt einen kurzen Impuls oder eine kurze Störung der Flüssigkeitsströmung. Der Einfachheit halber wurde der Gleichgewichtsdruck in dieser Darstellung vor der Störung der Strömungsgeschwindigkeit ermittelt. Vorzugsweise sollte jedoch als Gleichgewichtsdruck der Durchschnitt aus dem vor der Störung und dem nach der Störung ermittelten Gleichgewichtsdruck verwendet werden. Dies bietet eine beachtliche Sicherheit gegen Artefakte wie Druckänderungen aufgrund einer Bewegung des Patienten. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die Schleifen in dem Ablaufdiagramm, die das wiederholte Abtasten des Drucksignals implementieren, zeitlich gesteuert sein sollen, so daß die Abtastungen in gleichen Zeitabständen erfolgen. Eine typische Zeit ist 0,005 Sekunden.
Eine bevorzugte Art der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt die Steuerung der Verfahrensschritte mit einem Mikroprozessor oder Mikrocomputer. Die zur Ermittlung von Widerstand und Komplianz verwendeten Integrale RSUM und CSUM und der Gleichgewichtsdruckwert MSUM werden bei 64 initialisiert. Der Gleichgewichtsdruck wird abgetastet, bevor die Störung der Flüssigkeitsströmung bei 66 beginnt, und im bevorzugten Kontext der Erfindung kann dies auch ein Abtasten des Flüssigkeitsdruckes nach Beendigung der Störung der Flüssigkeitsströmung darstellen, bevor mit der Berechnung von Widerstand und Komplianz fortgefahren wird. Es wird eine Reihe von Druckabtastungen durchgeführt und für einen bestimmten Zeitraum bei 68 addiert, und wenn der Zeitraum zum Abtasten bei 70 beendet ist, wird bei 72 der mittlere Gleichgewichtsdruck für das System ermittelt. Wie bei 74 dargestellt, ist eine Infusionspumpe eingeschaltet, die in Betrieb genommen wird und solange weiterläuft, bis ein vorbestimmtes Flüssigkeitsvolumen (Q) zugeführt wurde. Während die Pumpe bei 74 läuft, wird das durch den Druckwandler erzeugte Drucksignal abgetastet, und die Summe der Differenz zwischen dem Druck und dem mittleren Gleichgewichtsdruck wird akkumuliert. Das Abtasten bei 76, die Ermittlung der Differenz zwischen dem abgetasteten Druck und dem mittleren Gleichgewichtsdruck bei 78 und das Aufaddieren dieser Differenz bei 80 wird fortgesetzt, um das Integral zur Berechnung des Widerstands zu bilden, und das Akkumulieren der Summe der Druckdifferenz mal der Zeit für die Berechnung der Komplianz bei 82 wird fortgesetzt, bis bei 84 ein Gleichgewicht erreicht ist.
Es sei darauf hingewiesen, daß der erste Block "ERFOLGT" bei 70, der die Berechnung des mittleren Gleichgewichtsdrucks steuert, durch Spezifizieren der Zeit gesteuert wird, über die die Summe zu bilden ist. Dieser Zeitraum kann während der Einstellung des Instruments ermittelt werden und kann sich mit der Strömungsgeschwindigkeit ändern. Der zweite Block "ERFOLGT" bei 84, der das Akkumulieren der Integrale zur Ermittlung von Widerstand und Komplianz steuert, wird ebenfalls durch Spezifizieren der Zeit gesteuert, über die das Aufaddieren erfolgen muß. Dieser Zeitraum wird zunächst während des Einstellens ermittelt, kann aber nachgeregelt werden, basierend auf der Zeit, die der Druck tatsächlich braucht, um wieder zum Gleichgewicht zurückzukehren. Der Widerstand wird anschließend bei 86 ermittelt, und die Komplianz wird bei 88 ermittelt, wie oben beschrieben. Der Wert "T01,, der im letzten Block 88 in dem Ablaufdiagramm erscheint, stellt den Wert des Integrals
dar, das in den oben angegebenen Gleichungen 10 und 12 erscheint. Dieser Wert kann kann von den bekannten Konstruktionsmerkmalen der speziellen Pumpe und von der Dauer der Störung der Strömung abgeleitet werden.
Anhand von Fig. 4, die einen typischen wellenförmigen Druckverlauf darstellt, wird der mit (I) angegebene Bereich 90 dazu verwendet, einen Durchschnittswert des Umgebungsdruckes Peg zu erhalten. Der Bereich 92 stellt eine erste Druckspitze entsprechend dem Beginn der Störung der Strömung in dem System dar. Der Bereich 94 stellt den Zeitraum (II) dar, der zur Integration der Druckantwort aufgrund des Volumens der Strömung oder aufgrund des durch die Infusionspumpe erzeugten Bolus verwendet wird. Die Druckantwort auf die Störung der Flüssigkeitsströmung ist beendet, worauf ein zweiter Bereich 96 vorhanden ist, der eine Zeit darstellt, zu der der Gleichgewichtsdruck erneut abgetastet wird, und die Störung der Strömung beginnt erneut bei der zweiten Druckspitze 98.
In der vorstehenden Beschreibung wurde gezeigt, daß das System und das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Feststellen von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten die Ermittlung der Flüssigkeitsströmungsparameter Widerstand und Komplianz ermöglicht, die von einem Bedienungsmann beobachtet werden können, und in Abhängigkeit von diesen Parametern einen Alarm, der auf möglicherweise gefährliche Situationen hinweist.
Wichtige Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Absolutwert des Widerstandes gegen die Flüssigkeitsströmung und der Absolutwert der Komplianz des Gefäßgewebes, in das die Flüssigkeit infundiert wird, direkt und objektiv mit der Art und Qualität der Flüssigkeitsinfusion am Ort der Infusion zusammenhängen. Es ist auch wesentlich, daß die gemäß vorliegender Erfindung ermittelten Parameter immun sind gegen Änderungen im Hintergrunddruck, weil der Patient sich bewegt, atmet und dergleichen. Die Parameter sind auch immun gegen Änderungen in der Strömungsgeschwindigkeit, da die aktuelle Strömungsgeschwindigkeit bei der Durchführung der Messungen automatisch berücksichtigt wird. Das Verfahren und das System der vorliegenden Erfindung haben auch den wesentlichen Vorteil, daß sie unempfindlich sind gegen Vibrationen der Infusionsschläuche, weil bei einem Integralverfahren automatisch gefiltert wird, wenn typische Vibrationen Perioden haben, die kürzer sind als die Länge des Integrals. Dieser Vorteil ist ganz gewaltig im Vergleich zu Ableitungsverfahren, die auf Ableitungen des Drucks beruhen, die von Haus aus störungsverstärkend wirken. Die Erfindung ermöglicht ferner die effektive Messung von Widerstand und Komplianz bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten. Die Erfindung ist dennoch nicht darauf beschränkt, daß sie nur bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten wirksam ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Feststellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:

a) eine Infusionseinrichtung (14) zum Erzeugen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von einer Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem spezifischen Volumen der Flüssigkeit,

b) eine Sensoreinrichtung (20) zum Messen des Druckes der Flüssigkeit über einen bestimmten Zeitraum, mit der ein Signal erzeugt werden kann, welches eine Druckantwort der Flüssigkeit auf die Störung darstellt, und ein Signal, welches einen Gleichgewichtsdruckpegel (32) darstellt,

c) eine erste Integriereinrichtung (36), die funktional mit der Sensoreinrichtung (20) verbunden ist, um ein erstes Integral der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und dem Druckantwortsignal über die Zeit zu ermitteln, und um ein Signal zu erzeugen, welche das erste Integral darstellt,

d) eine Einrichtung (38, 39, 54) zur Ermittlung des Widerstandes gegen die Infusion von Flüssigkeit aus dem Zuführsystem, die das Signal des ersten Integrals entsprechend dem spezifischen Volumen (39) skalieren kann, und zur Erzeugung eines Signals (54), welches den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung darstellt, gekennzeichnet durch:

e) eine zweite Integriereinrichtung (42) zur Ermittlung eines zweiten Integrals durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dem Gleichgewichtsdrucksignal mit einem die Zeit darstellenden Wert (43) und zum Integrieren des daraus resultierenden Produktes über die Zeit, wobei die zweite Integriereinrichtung ein Signal erzeugen kann, welches das ermittelte zweite Integral darstellt, und

f) eine Einrichtung (44), die in Abhängigkeit von der ersten und zweiten Integriereinrichtung die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems ermittelt, indem sie das Signal des zweiten Integrals durch das Signal des ersten Integrals teilt, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante (58) darstellt, und indem sie die effektive Zeitkonstante durch den zuvor ermittelten Widerstand teilt, um ein Signal zu erzeugen, welches die Komplianz (56) des Flüssigkeitszuführsystems darstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26) zur Aufnahme und Speicherung von Bezugswerten, die den Widerstands-, Komplianz- und Zeitkonstantensignalen entsprechen;

eine Vergleichseinrichtung (46, 50, 60), die mindestens eines der Signale mit mindestens einem entsprechenden Bezugswert vergleicht, um eine Differenz dazwischen zu ermitteln; und

eine Ausgabeeinrichtung (30, 31), die funktional mit der Vergleichseinrichtung verbunden ist, um für eine Anzeige des Wertes von mindestens einer solchen Differenz zu sorgen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung eine Alarmeinrichtung (31) umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (36) zur Anzeige von Werten, die mindestens einen der Parameter Widerstand, Komplianz, Gleichgewichtsdruck und effektive Zeitkonstante darstellen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (20) eine Einrichtung umfaßt zur Ermittlung des Gleichgewichtsdruckes (32) anhand mindestens einer Messung des Druckes zu einem Zeitpunkt, wo die Flüssigkeit nicht gestört ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Integriereinrichtung (36) das erste Integral während eines Zeitraumes ermittelt, in dem die Druckantwort der Flüssigkeit gemessen wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Integriereinrichtung (42) das zweite Integral während eines Zeitraumes ermittelt, in dem die Druckantwort der Flüssigkeit gemessen wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) eine Reihe von Flüssigkeitsimpulsen erzeugt, wobei zwischen den Impulsen Perioden mit null Strömung liegen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert über einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für eine vorbestimmte Zeit ansteigen läßt und die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückbringt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert unterhalb einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für eine vorbestimmte Zeit absinken läßt und die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückbringt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) eine zyklische Störung des Flüssigkeitsstromes erzeugt, und daß sie eine Einrichtung umfaßt, die geeignet ist, den Charakter der Zyklen bei der zyklischen Störung auf vorbestimmte Art und Weise zu verändern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (44), die mit der zweiten Integriereinrichtung verbunden ist, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante (58) darstellt, indem sie das Signal des zweiten Integrals durch die Zeit teilt, in der die Druckantwort gemessen wird.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (60), die das Widerstandssignal, das Komplianzsignal, das Gleichgewichtsdrucksignal, und das Signal für die effektive Zeitkonstante empfangen kann, um die zusammen mit einem Muster entsprechender Bezugssignale erfaßten Signale zu vergleichen, und um ein Gesamtmuster der Abweichung dieser Signale von dem Muster der Bezugssignale zu ermitteln, und um einen Alarm (31) auszulösen, wenn das Abweichungsmuster außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt.

14. Verfahren zum Feststellen von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, umfassend die folgenden Schritte:

a) Hervorrufen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von einer Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem spezifischen Volumen der Flüssigkeit;

b) Messen des Druckes der Flüssigkeit über einen bestimmten Zeitraum, Erzeugen eines Signals, welches einen Gleichgewichtsdruckpegel darstellt, und Erzeugen eines Signals, welches eine Druckantwort der Flüssigkeit auf die Störung darstellt;

c) Ermitteln eines ersten Integrals der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und dem Druckantwortsignal über die Zeit, und Erzeugen eines Signals, welches das erste Integral darstellt;

d) Ermitteln des Widerstandes gegen die Flüssigkeitsströmung in dem Zuführsystem durch Skalieren des Signals des ersten Integrals entsprechend dem spezifischen Volumen, und Erzeugen eines Signals, welches den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung darstellt;

wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:

e) Ermitteln eines zweiten Integrals durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dein Gleichgewichtsdrucksignal mit einem Wert, der die Zeit darstellt, und Integrieren des resultierenden Produktes über die Zeit, und Erzeugen eines Signals, welches das zweite Integral darstellt; und

f) Ermitteln der Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems durch Teilen des Signals des zweiten Integrals durch das Signal des ersten Integrals, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante des Flüssigkeitszuführsystems darstellt, und Teilen des Zeitkonstantensignals durch den zuvor ermittelten Widerstand, um ein Signal zu erzeugen, welches die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems darstellt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Vergleichen von mindestens einem der Signale mit mindestens einem entsprechenden Bezugswert, um eine Differenz zwischen dem Signal und dem Bezugswert zu ermitteln; und Erzeugen eines Alarmsignals, wenn die Differenz größer ist als ein vorbestimmter Alarmwert.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, ferner gekennzeichnet durch den Schritt der Anzeige von Werten, die mindestens einen der Parameter Widerstand, Komplianz, Gleichgewichtsdruck und effektive Zeitkonstante darstellen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Druckmessung die Ermittlung des Gleichgewichtsdruckes anhand von mindestens einer Messung des Druckes zu einem Zeitpunkt umfaßt, wo die Flüssigkeit nicht gestört ist.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das erste Integral während eines Zeitraumes ermittelt wird, in dem die Druckantwort der Flüssigkeit gemessen wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Integral während eines Zeitraumes ermittelt wird, in dem die Druckantwort der Flüssigkeit gemessen wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes durch eine Reihe von Flüssigkeitsimpulsen erzeugt wird, wobei zwischen den Impulsen Perioden mit null Strömung liegen.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes dadurch erzeugt wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert über einer ursprünglichen strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für einen vorbestimmten Zeitraum erhöht wird, und daß die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückgebracht wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes dadurch erzeugt wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert unterhalb einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für einen vorbestimmten Zeitraum gesenkt wird, und die strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückgebracht wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes dadurch erzeugt wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert über einer ursprünglichen strömungsgeschwindigkeit erhöht wird, daß man die Strömungsgeschwindigkeit wieder zu der ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit zurückkehren läßt, daß man die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert unterhalb der ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum absinken läßt, und daß man die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückbringt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes eine zyklische Störung ist, und daß der Charakter der Zyklen bei der zyklischen Störung auf eine vorbestimmte Art und Weise verändert wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandssignal, das Komplianzsignal, das Gleichgewichtsdrucksignal und das Signal für die effektive Zeitkonstante als Gruppe mit einem Muster entsprechender Bezugssignale verglichen werden, daß ein Gesamtmuster der Abweichung der Signale von dem Muster der Bezugssignale ermittelt wird, und daß ein Alarm ausgelöst wird, wenn das Abweichungsmuster außerhalb eines vorbestimmten Satzes von Wertebereichen liegt.