DE69936661T2

DE69936661T2 - Nichtinvasive blasendruck messungen

Info

Publication number: DE69936661T2
Application number: DE69936661T
Authority: DE
Inventors: Clive Javan Griffiths
Original assignee: Mediplus Ltd
Current assignee: Mediplus Ltd
Priority date: 1998-11-07
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-11-03
Also published as: GB9824333D0; EP1124486B1; ATE367766T1; EP1124486A1; US20020010404A1; WO2000027285A1; DE69936661D1; ES2292253T3; AU6480599A; US6506169B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen nicht-invasiver urodynamischer Untersuchungen an männlichen Patienten und insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Kontrollieren des Harnröhrendrucks und zum Messen des Blasendrucks, um beispielsweise die Diagnose von und Unterscheidung zwischen obstruktiven und nicht-obstruktiven Miktionsstörungen zu erleichtern.
In der Vergangenheit wurden urodynamische Untersuchungen unter Verwendung invasiver Verfahren durchgeführt, bei denen beispielsweise Katheter verwendet wurden, die in die Blase eingeführt wurden. Derartige Katheter können sowohl zum Füllen der Blase als auch zur unmittelbaren Messung des Drucks in der Blase verwendet werden, wodurch eine umfassende Beurteilung erfolgen kann. Derartige invasive Verfahren sind jedoch für den Patienten mit starken Beschwerden, einer gewissen Gesundheitsbeeinträchtigung und hohen Kosten sowohl in finanzieller als auch in zeitlicher Hinsicht verbunden.
Es wurde festgestellt, dass ein Teil der Männer, deren Prostata operativ entfernt wird, nicht den erwarteten Nutzen davon haben und viele Urologen glauben, dass an allen Männern vorher eine urodynamische Untersuchung durchgeführt werden sollte, um diejenigen zu ermitteln, die wohl eher nicht von einer Operation profitieren. Es besteht ein tatsächlicher Bedarf an einem einfachen, leicht anzuwendenden, atraumatischen Test, mit dem ähnliche Informationen gewonnen werden, wie sie derzeit lediglich bei einer vollständigen urodynamischen Untersuchung zur Verfügung stehen, um objektiv eine Obstruktion nachzuweisen.
Es wurden mehrere Verfahren nach dem Stand der Technik für nicht-invasive Messungen an männlichen Patienten vorgeschlagen. Bei vielen von ihnen wird die Verwendung eines Kondomkatheters mit einem Absperrventil und einer Öffnung für die Druckmessung vorgeschlagen, der über den Penis passt und verwendet werden kann, um Druck- und Fließgeschwindigkeitsmessungen bei „unterbrochenem Harnfluss" oder unter isovolumetrischen Bedingungen durchzuführen. Derartige Vorrichtungen stehen häufig mit Problemen von Fehlmessungen in Zusammenhang, die durch die Undichtigkeit und Verdrehung oder starke Nachgiebigkeit der Vorrichtung zustande kommen, und sie können unangenehm und unhandlich in ihrer Verwendung sein.
Bei einer weiteren Herangehensweise nach dem Stand der Technik, beschrieben in Neurourology and Urodynamics 14: 101–114 (1995) „Non-invasive Quantitative Method for Measuring Isovolumetric Bladder Pressure and Urethral Resistance in the Male", L P McRae et al. und der entsprechenden US-Patentschrift 5,807,278 , wurde die Verwendung einer aufpumpbaren Manschette um den Penis herum vorgeschlagen, die zu Beginn unter Druck gesetzt wird, um die Harnröhre zu verschließen. Der Patient versucht anschließend, die Blase zu entleeren, sodass sich die Harnröhre über der verschließenden Manschette durch den Urin weitet, und der statische Druck in der Harnröhre proximal zur Manschette wird zum maximalen isovolumetrischen Blasendruck in Beziehung gesetzt. Anschließend wird allmählich die Luft aus der Manschette abgelassen, bis der Harnfluss beginnt, wobei die Luft an diesem Punkt schnell aus der Manschette abgelassen wird, damit Volumen und Fließgeschwindigkeit gemessen werden können. Der Manschettendruck am Punkt der ersten Urinausscheidung kann zur Beurteilung des isovolumetrischen Blasendrucks zu Beginn der Entleerung verwendet werden. Während des darauf folgenden Zyklus der Entleerung erfolgt keine weitere Schätzung des Blasendrucks.
Ein solches Verfahren kann zu mehreren Nachteile neigen. Es erfolgt nur eine einzige Schätzung der Blasenkontraktion, die zu Beginn des Zyklus der Entleerung stattfindet und auf dem Eintreten eines Ereignisses beruht, das unzuverlässig sein kann. Es werden keine weiteren Messwerte erhalten, um zu beurteilen, wie gut die Blasenkontraktion während des restlichen Zyklus der Entleerung erhalten bleibt. Die Messung ist anfällig für einen missglückten Beginn aufgrund von vorübergehenden Ereignissen wie dem Anspannen und Zusammenziehen des äußeren Schließmuskels, was zu einem fehlerhaften Ergebnis führen könnte. Es ist nicht immer offensichtlich, dass dies geschehen ist.
Der Manschettendruck muss anfänglich auf einen hohen Wert erhöht werden, bevor mit dem Test begonnen wird. Für viele Personen kann er höher als erforderlich sein und könnte Probleme verursachen.
Viele Patienten mit Anzeichen einer Obstruktion können zögern oder es schwierig finden, mit der Entleerung zu beginnen. Dies kann es erschweren, den besten Zeitpunkt für den Beginn der Druckverminderung zu finden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen urodynamischer Untersuchungen an männlichen Patienten bereitzustellen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen einer neuen Art einer urodynamischen Untersuchung an männlichen Patienten bereitzustellen, die wertvolle Informationen liefert, die vorher nur durch Einführung eines Katheters und mit einer herkömmlichen urodynamischen Untersuchung zur Verfügung standen, wobei dies jedoch mit einem gut verträglichen, leicht zu wiederholenden, schnell durchzuführenden, nicht-invasiven Test erreicht wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhalten von Messwerten der Fließgeschwindigkeit während einer kontrollierten Erhöhung des Drucks in einer Penismanschette bereitzustellen, die zu einer zuverlässigen Messung des isovolumetrischen Blasenkontraktionsdrucks oder anderer urodynamischer Parameter führt. Dies kann vorzugsweise mehrmals während des Zyklus der Entleerung angewendet werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Durchführen von Messungen des Harnröhrendrucks am männlichen Körper gemäß den Schritten von Anspruch 1 bereit.
In der Beschreibung wird eine Vorrichtung zum Durchführen von Messungen des Harnröhrendrucks am männlichen Körper besprochen, umfassend: eine Druckmanschette, die dafür eingerichtet ist, um den Penis zu passen, Mittel zum automatischen Aufpumpen der Manschette über einen Zeitraum während des Entleerens der Blase durch die Harnröhre, um die Harnröhre allmählich zu verschließen, bevor die Blase vollständig entleert ist, und Mittel zum Bestimmen des Manschettendrucks, bei dem die Harnröhre vollständig verschlossen wird.
In der Beschreibung wird ebenfalls eine Vorrichtung zum Durchführen von Messungen des Harnröhrendrucks am männlichen Körper besprochen, umfassend: eine Druckmanschette, die dafür eingerichtet ist, um den Penis zu passen, Mittel zum automatischen Aufpumpen der Manschette über einen Zeitraum während des Entleerens der Blase durch die Harnröhre, um die Harnröhre allmählich zu verschließen, bevor die Blase vollständig entleert ist, Mittel zum Aufzeichnen der Menge des Harnflusses und des Manschettendrucks in Abhängigkeit von der Zeit, Mittel zum Herstellen eines Verhältnisses zwischen der Fließgeschwindigkeit des Urins und dem Manschettendruck anhand des Mittels zum Aufzeich nen, und Mittel zum Ermitteln, aus diesem Verhältnis, von Angaben über das Verhältnis zwischen Blasenkontraktion und Auslassfunktion. Die Angaben können ein Maß für den Widerstand beim Abfließen beinhalten. Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen von Messungen des Harnröhrendrucks am männlichen Körper nach Anspruch 14 bereit.
In der Beschreibung wird zudem eine Vorrichtung zum Kontrollieren des Harnröhrendrucks am männlichen Körper besprochen, umfassend: eine Druckmanschette, die dafür eingerichtet ist, um den Penis zu passen, Mittel zum automatischen Aufpumpen der Manschette über einen Zeitraum während des Entleerens der Blase durch die Harnröhre, um die Harnröhre allmählich zu verschließen, bevor die Blase vollständig entleert ist, und Mittel zum Bestimmen des Manschettendrucks, bei dem die Harnröhre vollständig verschlossen wird.
Es werden nun anhand der zugehörigen Zeichnungen beispielhaft Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es zeigen:
1 ein vereinfachtes Blockdiagramm, in dem elektrische Elemente eines nicht-invasiven Systems zur Blasendruckmessung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt sind;
2 ein vereinfachtes Blockdiagramm, in dem pneumatische Elemente des nicht-invasiven Systems zur Blasendruckmessung von 1 dargestellt sind;
3 eine graphische Darstellung des Harnröhrendrucks in Abhängigkeit vom Manschettendruck als Prozentangabe, bei unterschiedlicher Manschettenweite und bei unterschiedlichen Personen;
4 eine graphische Darstellung des Manschettendrucks und der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit bei einem Gesunden;
5 eine graphische Darstellung der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck aus den Daten von 4;
6 eine Reihe von graphischen Darstellungen für den Druck im Mastdarm, den Blasendruck, Detrusordruck oder Manschettendruck und die Fließgeschwindigkeit, aufgetragen in Abhängigkeit von der Zeit, links für einen herkömmlichen invasiven Test und rechts für ein nicht-invasives Verfahren der vorliegenden Erfindung;
7 graphische Darstellungen der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck aus den Daten von 6, für jede der vier Unterbrechungen;
8 Ergebnisse einer vollständigen urodynamischen Untersuchung eines Patienten, bei dem die Entleerung mit hohem Druck und geringem Harnfluss erfolgt;
9 graphische Darstellungen der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck aus den Daten von 8 für jede der vier Unterbrechungen, und
10 eine graphische Darstellung, bei der die Druckdaten, die bei herkömmlichen invasiven Verfahren erfasst wurden, mit denen verglichen werden, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung erfasst wurden;
11 ein vereinfachtes Blockdiagramm, in dem pneumatische und Steuerelemente eines nicht-invasiven Systems zur Blasendruckmessung dargestellt sind, das eine Wahlmöglichkeit zu dem von 1 und 2 darstellt.
Anhand von 1 ist ein vereinfachtes Schaubild der" Hauptbestandteile eines nicht-invasiven Systems 1 zur Blasendruckmessung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Eine Druckmanschette 2, mit der nach ähnlichen Grundsätzen gearbeitet werden kann wie den bei der Blutdruckmessung eingesetzten, wird am Penis 3 des Patienten angebracht. Die Druckmanschette 2 weist vorzugsweise zwei verbindende pneumatische Schlauchverbindungen 4, 6 auf. Die Manschette kann über einen ersten Schlauch 4 aufgepumpt werden, der mit einem pneumatischen Pumpsystem 5 verbunden ist, das nach Grundsätzen aufgebaut sein kann, die bei Blutdruckmessvorrichtungen bekannt sind, und das dafür eingerichtet ist, dass ein kontrollierter ansteigender Druck auf die Manschette ausgeübt werden kann. Ein zweiter Schlauch 6 steht mit einer Druckmessvorrichtung 7 in Verbindung, die einen Ausgang aufweist, die vorzugsweise dafür eingerichtet ist, digitalisierte Abtastwerte in festgelegten zeitlichen Abständen bereitzustellen, geeignet für die unmittelbare Übertragung an den Eingang eines mikroprozessorgestützten Aufzeichnungs- und Analysesystems 20.
Eine Einrichtung 11 zum Auffangen des Urins umfasst vorzugsweise einen Trichter 12 oder eine andere Leitvorrichtung und ein Auffanggefäß 13 mit einem elektrischen Ausgang zur Bestimmung von Menge und Fließgeschwindigkeit. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfasst das Auffanggefäß eine Wiegevorrichtung 14, die das Gewicht 15 ausgibt und mit einem Modul 16 für die Messung von Menge und Fließgeschwindigkeit verbunden ist. Das Modul 16 für die Messung von Menge und Fließgeschwindigkeit ist dafür eingerichtet, die Urinmenge in Abhängigkeit von der Zeit zu berechnen und digitalisierte Messwerte für Fließgeschwindigkeit und Menge an das mikroprozessorgestützte Aufzeichnungs- und Analysesystem 20 zu liefern.
Das pneumatische Pumpsystem 5, die Druckmessvorrichtung 7, das Modul 16 für die Messung von Menge und Fließgeschwindigkeit und das Aufzeichnungs- und Analysesystem 20 können alle mit einem der Steuerung dienenden Mikroprozessor 10 gekoppelt sein, um die Funktionen der verschiedenen Teile aufeinander abzustimmen. Es versteht sich, dass der der Steuerung dienende Mikroprozessor 10 und das Aufzeichnungs- und Analysesystem 20 als entsprechend programmierter Rechner oder durch kundenspezifische Hardware bereitgestellt sein können.
Daten, die vom Aufzeichnungs- und Analysesystem 20 ausgegeben werden, können auf jeder geeigneten Ausgabevorrichtung bereitgestellt werden, beispielsweise einem Bildschirm, Drucker oder einer Speicherplatte.
In 2 sind weitere Einzelheiten eines bevorzugten pneumatischen Systems dargestellt, die die Hauptbestandteile des pneumatischen Pumpsystems 5 und des der Steuerung dienenden Mikroprozessors 10 von 1 bilden.
Eine Pumpe 30 sorgt für die Druckbeaufschlagung des Systems über ein Rückschlagventil 31 und ein Magnetventil 32. Bei einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Pumpe vor dem Magnetventil 32 einen Luftbehälter bei einem Druck von ungefähr 300 cmWS (29,4 kPa) bereit. Ein Drucksensor 33 liefert eine Rückmeldung über diesen Pumpendruck vor dem Magnetventil 32, um die Pumpe 30 zu steuern.
Hinter dem Magnetventil 32 verhindert ein Durchflussbegrenzer 34 ein zu starkes Aufpumpen der Manschette 2, die über den Füllschlauch 4 mit der hinter dem Magnetventil 32 liegenden Seite und dem Durchflussbegrenzer 34 verbunden ist. Der zweite Schlauch 6 ist mit einer Druckmessvorrichtung 38 verbunden. Ein Differenzdruckschalter 35 sorgt als Sicherheitsvorrichtung im Fall einer Blockierung in der Manschette 2 oder einer der Schlauchverbindungen 4, 6 für die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Schlauch.
Das Manschetten- und pneumatische System ist mit einer Druckablassleitung 36 verbunden, die mit einem zweiten Magnetventil 37 verbunden ist. Die Pumpe 30 und die Magnetventile 32, 37 werden von der Mikroprozessorsteuerung 10 gesteuert, die zudem so angeschlossen sein kann, dass sie Signale von den Drucksensoren 33, 7 empfängt. Um die Sicherheit zu gewährleisten, ist der Druck in der Manschette bei der bevorzugten Ausführungsform auf einen zweckmäßigen Höchstwert beschränkt, z.B. 200 cmWS (19,6 kPa).
Bei der bevorzugten Ausführungsform sollte die Manschette breiter als der Penisdurchmesser sein. Bei Vergleichstests unter Verwendung von Drucksensoren wurden Druckmessungen unter Verwendung der Manschettenbreiten 3,7 cm, 4,6 cm und 5,4 cm vorgenommen. Es zeigte sich, dass die Verwendung der breitestmöglichen Manschette die reproduzierbarsten Messwerte mit sich brachte. In 3 sind veranschaulichende Ergebnisse für vier Patienten und für unterschiedlich breite Manschetten dargestellt, wobei der Harnröhrendruck (P_Harn) in Abhängigkeit vom Manschettendruck (P_Mansch) als Prozentsatz dargestellt ist.
Während des Betriebs ist das System 1 zur Blasendruckmessung dafür eingerichtet, in Abhängigkeit von der Zeit über einen Zeitraum, während dessen (a) der Patient bei unaufgepumpter Manschette mit der Entleerung der Blase beginnt und (b) die Pumpe 30 damit beginnt, die Manschette 2 allmählich aufzupumpen, bis der Harnfluss aufhört, eine Messreihe der herausgeflossenen Urinmenge und des Manschettendrucks zu erstellen. Der Manschettendruck wird anschließend in Abhängigkeit von der Fließgeschwindigkeit grafische dargestellt, um ein Verhältnis zwischen ihnen herzustellen.
Die Manschette wird vorzugsweise in schrittweisen Stufen von beispielsweise 10 cmWS (981 Pa) aufgepumpt und zwischen jedem Schritt erfolgen Druckmessungen. Bei der bevorzugten Ausführungsform dauern die schrittweisen Stufen zwischen 0,5 s und 1,0 s, bei einem bevorzugten Wert von ungefähr 0,75 s. Wenn es zweckdienlich ist, kann jedoch auch eine stufenlos einstellbare Aufpumpgeschwindigkeit verwendet werden.
Die optimale Geschwindigkeit für die stufenweise Erhöhung hängt teilweise von der Reaktionsgeschwindigkeit des Durchflussmessers 11, 16 und auch von der proximalen Impedanz und der Dehnbarkeit der Harnröhre ab. Wenn es die Dauer der Entleerung zulässt, wird der Zyklus aus Aufpumpen/Ablassen der Luft vorzugsweise so oft wie möglich wiederholt. Bei der Gruppe von Patienten, für die der Test am besten geeignet ist, dauert die Entleerung gewöhnlich ausreichend an, dass drei oder mehr Zyklen durchgeführt werden können.
Das Verfahren beruht auf zwei Annahmen. Erstens, wenn der Strom durch eine Blockierung unterbrochen wird, während sich die Blase leert, dann entspricht, sobald der Stillstand erreicht ist, der Druck in der Harnröhre proximal zur Blockierung, abgesehen vom hydrostatischen Höhenunterschied zwischen Blase und Manschette, dem Blasendruck. Mit einer gleichzeitig stattfindenden Durchleuchtung wurde gezeigt, dass die Harnröhre offen blieb und eine Druckmessung innerhalb der Harnröhre zeigte, dass diese Annahme zutrifft.
Wenn die Blockierung durch das Aufpumpen einer Manschette um den Penis verursacht wird, wird zweitens angenommen, dass der Druck in der Manschette auf die Wände der Pars spongiosa übertragen wird, und dass, wenn dieser Druck den Blasendruck übersteigt, der Durchfluss unterbrochen wird. Diese Annahme ist ähnlich der, von der bei der routinemäßigen Blutdruckmessung ausgegangen wird. Diese Vermutung wurde mit gleichzeitigen Druckmessungen in der Pars spongiosa beurteilt, wie in 3 dargestellt ist.
4 zeigt den Manschettendruck und die Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit bei einem gesunden Freiwilligen. 5 zeigt die sich ergebende X-Y-Darstellung der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck. Zum Ausgleich der Verzögerung bei der Aufzeichnung der Fließgeschwindigkeit wurde eine Korrektur vorgenommen. Diese Verzögerung ist teilweise auf die mechanische Verzögerung des Auffangsystems und teilweise auf den elektronischen Filter im Durchflussmesser zurückzuführen.
In dieser Darstellung sind vier verschiedene Merkmale zu erkennen. Erstens ist ein Plateau 40 definiert, in dem der Manschettendruck steigt, ohne die Fließgeschwindigkeit zu verringern. Zweitens, wenn der distale Widerstand durch die Manschette eine bestimmte Höhe übersteigt, beginnt er damit, die Fließgeschwindigkeit zu verringern und es wird ein „Knickpunkt" 41 erreicht, der dies anzeigt. Es handelt sich dabei um den Punkt, an dem der Bereich der Harnröhre mit der Manschette als Durchflussregelungsbereich in den Vordergrund tritt. Drittens folgt diesem Knickpunkt ein gleichmäßiger, gewöhnlich linearer Rückgang der Fließgeschwindigkeit, wenn der Manschettendruck erhöht wird, was den Manschettendurchflussregelungsbereich darstellt, der bei 42 dargestellt ist. Viertens schneidet die Linie die Druck-Achse, wenn die Fließgeschwindigkeit bei 43 auf null verringert wurde. Dieser Punkt stellt den Schätzwert für den isovolumetrischen Blasenkontraktionsdruck dar.
Damit wird nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung unter Verwendung des Messsystems 1 gesteuert durch den Mikroprozessor 10 die Fließgeschwindigkeit und der Manschettendruck im Aufzeichnungs- und Analysesystem 20 aufgezeichnet und eine entsprechende Korrektur für die Verzögerung der Aufzeichnung der Fließgeschwindigkeit vorgenommen.
Die X-Y-Darstellung der Fließgegengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck wird erzeugt. Anhand dieser X-Y-Darstellung wird der isovolumetrische Druck berechnet, wo die Steigung die X-Achse bei Punkt 43 schneidet. Zusätzlich kann der „Knickdruck" 41 bestimmt werden, der einen Mindestwert des Kontraktionsdrucks bei maximalem Durchfluss darstellt. Außerdem wird der Manschettendruck, wenn der Durchfluss im Bereich 42 auf 50% vermindert wird, als empirisches Maß verwendet, das sich auf die Blasenkontraktion und die Auslassfunktion bezieht. Dies kann bei der Bestimmung des Widerstands beim Abfließen von Nutzen sein.
Es wurde auch festgestellt, dass der „Knickdruck" 41 einem wichtigen neuen eigenständigen urodynamischen Parameter entspricht. In Übereinstimmung mit der Arbeit von W Schaefer („Urethral resistance? Urodynamic concepts of physiological and pathological bladder outlet function during voiding", Neurourology and urodynamics 4:S. 161 bis 201) und D J Griffiths („Urodynamics: the mechanics and hydrodynamics of the lower urinarg tract", Medical Physics Handbooks 4, Adam Hilger Ltd) kann dieser „Knickdruck" mit dem Öffnungsdruck eines Durchflussregelungs- und Druckbereichs gleichgesetzt werden. Bei einem Mann mit einer Obstruktion ist dies gewöhnlich die Prostata. Mit dem Testergebnis können deshalb Angaben über die Auslassfunktion sowie über die Blasenkontraktion bereitgestellt werden.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung bringt dadurch mehrere Vorteile mit sich, die bei Verfahren nach dem Stand der Technik nicht zu finden und nachfolgend zusammengefasst sind.

a) Durch die Nutzung der grafischen Darstellung der sinkenden Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck wird der isovolumetrische Blasendruck viel zuverlässiger gemessen als mit den Messverfahren unter Verwendung einer einzelnen, möglicherweise fehlerhaften Messung zu Beginn des Durchflusses.
b) Der Test wird angewendet, nachdem die Entleerung begonnen hat, wodurch alle Probleme im Zusammenhang mit einem missglückten Beginn vermieden werden.
c) Anhand der grafischen Druck-Durchfluss-Darstellung kann der erfahrene Kliniker komplexe Entleerungsmuster erkennen.
d) Das Verfahren kann während des Verlaufs der Entleerung in Abständen mehrmals angewendet werden, um zu beurteilen, wie gut die Blasenkontraktion aufrechterhalten wird.
e) Der vorübergehende Anstieg der Fließgeschwindigkeit, nachdem der Druck in der Manschette verringert wird, kann auch verwendet werden, ähnlich wie es bei den Verfahren nach dem Stand der Technik vorgeschlagen wird, zusätzlich zu Messungen entsprechend der zuvor genannten Schritte. Ferner wird im Vergleich die Wirksamkeit der anfänglichen Fließgeschwindigkeit angegeben.
f) Es wird vermutet, dass der Manschettendruck am „Knick" der Kurve ein nützliches Maß für den Mindestwert des Blasendrucks bei maximalem Durchfluss darstellt und er wird mit dem Öffnungsdruck eines Durchflussregelungs- und Druckbereichs gleichgesetzt, häufig die Prostata.
g) Der Manschettendruck, bei dem der Durchfluss auf 50% vermindert ist, ist ein empirisches Maß, das sich auf das Verhältnis zwischen Blasenkontraktion und Auslassfunktion bezieht.
h) Die Ergebnisse legen nahe, dass es bei einigen Patienten zu einem vorübergehenden Rückgang und dann zur Erholung der Fließgeschwindigkeit kommt, wenn der Manschettendruck erhöht wird. Dies steht im Einklang zu einer geringen Ausdehnung der proximalen Harnröhre aufgrund ihrer Dehnbarkeit, jedes Mal wenn der Manschettendruck ansteigt. Dies wird am deutlichsten, wenn ein Durchflussmesser mit hohem Frequenzgang verwendet wird. Durch die Verwendung eines Durchflussmesssystems, bei dem die mechanische Verzögerung (vom Auffangsystem) und die elektronische Verzögerung (von jeder Signalverarbeitung wie dem Filtern usw.) soweit wie möglich auf ein Mindestmaß herabgesetzt sind, gibt es deshalb zusätzliche Informationen, die aus dem Verhältnis zwischen Blasenkontraktion und Auslassfunktion gewonnen werden können.
i) Der Test ist weniger abhängig von der Mitwirkung des Patienten und ist deshalb weniger anfällig für Änderungen.

6 zeigt die gleichzeitige Aufnahme vom Druck im Mastdarm, dem Blasendruck, der Fließgeschwindigkeit, der entleerten Menge und der aufgefüllten Menge während der Entleerung ohne Unterbrechungen (auf der linken Hälfte der Figur) und, mit der Ersetzung des Detrusordrucks durch den Manschettendruck, während der Anwendung des neuen Tests (auf der rechten Hälfte der Figur). Dies ist für einen Patienten mit sogenanntem „niedrigem Druck, niedrigem Durchfluss". Dies zeigt auch, wie die Verspannung des Bauchs verringert werden kann, wenn der Patient aufgefordert wird, zu zählen.
7 zeigt die grafische Darstellung der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck für den Patienten von 6, für jede der vier Unterbrechungen. Es sei anzumerken, dass die vierte Unterbrechung normalerweise nicht berücksichtigt werden würde, da sich die Fließgeschwindigkeit nach dem Ablassen der Luft aus der Manschette nicht mehr erholt.
8 ist die vollständige urodynamische Aufzeichnung für einen Patienten mit einer Entleerung mit „hohem Druck, niedrigem Durchfluss", wobei der neue Test gegen Ende angewendet wird, nach dem Wiederauffüllen der Blase. Anzumerken ist die sehr hohe Kontraktion zu Beginn, die nicht aufrechterhalten wird, wobei das Muster mit dem abnehmenden Manschettendruck nachgewiesen wird, der zum Einstellen des Durchflusses benötigt wird.
9 ist die grafische Darstellung der Fließgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Manschettendruck für diesen Patienten für jede der drei Unterbrechungen. Es sei anzumerken, wie bei der ersten Unterbrechung selbst dann weiter Urin abfließt, wenn der maximale Manschettendruck von 200 cmWS (19,6 kPa) ausgeübt wird.
Für jede von acht Personen fasst 10 die Daten zusammen, die die Wechselbeziehung zwischen Daten darstellen, die gleichzeitig unter Verwendung eines herkömmlichen urodynamischen Untersuchungsverfahrens und eines Manschettendrucktests erfasst wurden, wie er hier beschrieben ist. Die grafische Darstellung zeigt den isovolumetrischen Blasenkontraktionsdruck, wenn die Fließgeschwindigkeit auf null verringert wird (waagerechte Achse), und den Manschettendruck, der erforderlich ist, um den Durchfluss auf null zu verringern (senkrechte Achse).
Urologen werden erkennen, dass sich der isovolumetrische Blasenkontraktionsdruck, der mit diesem Verfahren gemessen wird, vom Kontraktionsdruck des Detrusors unterscheidet, der bei maximaler Fließgeschwindigkeit gemessen wird. Der Detrusordruck kann berechnet werden, indem der Abdominaldruck vom Blasendruck abgezogen wird. Ausgehend von der Durchsicht der Aufzeichnungen von 6 Freiwilligen und 16 Patienten beträgt der durchschnittliche Abdominaldruck 39 cmWS (3,83 kPa) bei einer Standardabweichung von 10. Ein weiterer wichtiger Unterschied ist, dass, wie theoretisch vorhergesagt wurde, die Blase einen höheren Druck erzeugen kann, wenn sie sich nicht entleert. In der Praxis reicht diese Differenz von null bis nahe 100 cmWS (9,81 kPa) und liegt meist um 20 bis 30 cmWS (1,96 bis 2,94 kPa). Bei einem ungewöhnlich hohen Anstieg ist dies normalerweise mit einer gekrümmten, stärker asymptotischen Annäherung der Fließgeschwindigkeit an null verbunden, wenn der Manschettendruck steigt. In der Patientengruppe mit einer Obstruktion ist es wahrscheinlich, dass sie näher an ihrer Höchstgrenze agieren, bevor der Manschettendruck erhöht wird.
Einige Patienten mit einer Obstruktion haben sich angewöhnt, ihre Bauchmuskeln zu verwenden, um zu versuchen, dass sie bei der Blasenentleerung mithelfen. Dies bewirkt häufig das Gegenteil, da der Druck auch auf die Harnröhre jenseits der Obstruktion ausgeübt wird und jeden Nutzen unwirksam macht. Wenn dies geschieht, ist dies bei den zuvor beschriebenen Messverfahren leicht zu erkennen, da die Aufzeichnung der Fließgeschwindigkeit ungleichmäßig ist. Für diese Patienten haben wir als Verfahren eingeführt, dass wir sie bitten, beim Entleeren der Blase laut zu zählen. Dadurch ist es für sie viel schwieriger, während des Tests ihre Bauchmuskeln anzuspannen, was zu einem aussagekräftigeren Ergebnis führt. Die zuvor erörterte 7 veranschaulicht Anwendung und Vorteil dieses Verfahrens.
In 11 ist ein alternatives pneumatisches Steuersystem dargestellt. Haben die Elemente in dieser Figur dieselbe oder eine ähnliche Funktion wie die, die in 2 angegeben sind, sind die Bezugszeichen dieselben, ergänzt um einhundert, und werden nicht weiter ausführlich beschrieben.
Bei der Ausführungsform von 11 wird als Verbindung zur Druckmanschette ein einzelner Schlauch 104 verwendet. Vorausgesetzt, dass ein Schlauch mit einem ausreichend großen Innendurchmesser verwendet wird, kann dieser Schlauch zum Aufpumpen/Ablassen der Luft sowie zur Druck messung verwendet werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Innendurchmesser des Schlauchs 2 bis 3 mm.
Die Pumpe 130 beaufschlagt einen Behälter 151, der die Leistungsfähigkeit der Druckregelung verbessert, mit Druck. Es ist ein Sicherheitsdruckschalter 152 vorgesehen, um sicherzustellen, dass der Druck im Behälter (und damit der Druck, der an die Manschette 2 geleitet wird) einen zulässigen Wert nicht übersteigt.
Zur Regelung des Aufpumpens wird ein Ventil 134 mit verstellbarer Öffnung verwendet, das eine flexiblere Regelung ermöglicht und mit dem das Aufpumpen problemlos entweder stufenförmig oder linear erfolgen kann. Damit die Luft kontrolliert abgelassen und zusätzlich schnell abgelassen werden kann, ist ein Umschaltventil 150 vorgesehen.

Claims

Verfahren zum Durchführen von Messungen des Harnröhrendrucks am männlichen Körper, das folgende Schritte umfasst: (a) Anlegen einer Druckmanschette (2) um den Penis (3), (b) nach Beginn des Harnflusses durch den Penis (3) automatisches Aufpumpen der Manschette (2) über einen Zeitraum, um die Harnröhre allmählich zu verschließen, bevor die Blase vollständig entleert ist, (c) Herstellen eines Verhältnisses zwischen dem Harnfluss und dem aufgebrachten Manschettendruck und (d) Verwenden dieses hergestellten Verhältnisses zur Bestimmung eines Druckmaßes, das unter isovolumetrischen Bedingungen zum Harnröhrendruck in Beziehung steht.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Harnröhrendruckmessung dazu verwendet wird, den Blasendruck abzuleiten.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Manschette (2) über diesen Zeitraum in schrittweisen Stufen aufgepumpt wird, wobei zwischen jedem Schritt Druck- und Durchflussmessungen erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die schrittweisen Stufen in Abständen von ungefähr 0,5 bis 1,0 Sekunde erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei dem die schrittweisen Stufen etwa 10 cmWS (981 Pa) betragen.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner den Schritt des Erstellens einer Messreihe der über die Zeit herausgeflossenen Urinmenge umfasst, wobei mit einem geringen Manschettendruck begonnen wird, der nicht ausreicht, um eine wesentliche Verringerung des Harnflusses zu bewirken, und während des Zeitraums mit einer Erhöhung des Manschettendrucks, bis der Harnfluss im Wesentlichen aufgehört hat.
Verfahren nach Anspruch 6, das ferner die folgenden Schritte umfasst: Verwenden der Messreihe zum grafischen Darstellen des Verhältnisses zwischen Manschettendruck und Fließgeschwindigkeit und anhand der Messreihe Berechnen eines Schnittpunkts mit der Manschettendruck-Achse, um einen genauen Wert für den Manschettendruck abzuleiten, wenn die Fließgeschwindigkeit null ist.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner den Schritt des Verwendens des Schnittpunktwerts als Maß für den isovolumetrischen Blasenkontraktionsdruck umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die folgenden Schritte umfasst: Ablassen der Luft aus der Manschette (2), wenn der Harnfluss unterbrochen wurde, und anschließend mindestens einmal Wiederholen der Schritte (b) bis (d) von Anspruch 1.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner die Schritte des Erstellens einer Messreihe der über die Zeit herausgeflossenen Urinmenge umfasst, des Verwendens der Messreihe zum grafischen Darstellen des Verhältnisses zwischen Manschettendruck und Fließgeschwindigkeit und des Bezeichnens eines Knickpunkts (41) am Verhältnis zwischen Manschettendruck und Fließgeschwindigkeit, wenn die Fließgeschwindigkeit zu sinken beginnt.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner den Schritt des Verwendens des Knickpunkts (41) als Maß für den Mindestwert des Blasenkontraktionsdrucks bei maximalem Durchfluss umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner den Schritt des Bestimmens eines Drucks am Knickpunkt (41) umfasst, der dem Öffnungsdruck eines Durchflussregelungs- und Druckbereichs (42) entspricht wird.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner den Schritt des Bezeichnens eines Zwischenpunkts am Verhältnis bei ungefähr 50% des Fließgeschwindigkeitswerts umfasst, der von dem Knickpunkt (41) ermittelt wurde, und des Verwendens des Werts des Manschettendrucks an diesem Zwischenpunkt als empirisches Maß, mit dem Blasenkontraktion und die Auslassfunktion zueinander in Beziehung gesetzt werden.
Vorrichtung zum Durchführen von Messungen des Harnröhrendrucks am männlichen Körper, umfassend: eine Druckmanschette (2), die dafür eingerichtet ist, um den Penis (3) zu passen, Mittel (4, 5), die dafür eingerichtet sind, die Manschette (2) über einen Zeitraum während des Entleerens der Blase durch die Harnröhre automatisch aufzupumpen, um die Harnröhre allmählich zu verschließen, bevor die Blase vollständig entleert ist, Mittel (20), das dafür eingerichtet ist, die Menge des Harnflusses und den Manschettendruck während dieses Zeitraums in Abhängigkeit von der Zeit aufzuzeichnen, Mittel (20), das dafür eingerichtet ist, anhand des Mittels zum Aufzeichnen ein Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit des Urins und dem Manschettendruck herzustellen und Mittel (20), das dafür eingerichtet ist, aus diesem Verhältnis, ein Druckmaß zu ermitteln, das vom isovolumetrischen Blasendruck, dem Mindestwert (41) für den Kontraktionsdruck bei maximalem Durchfluss und dem Öffnungsdruck eines Durchflussregelungs- und Druckbereichs (42) zu mindestens einem in Beziehung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Mittel (20), das zum Ermitteln eingerichtet ist, so gestaltet ist, dass es den Manschettendruck bestimmt, bei dem die Harnröhre vollständig verschlossen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der die Mittel (4, 5), die dafür eingerichtet sind, die Manschette (2) automatisch aufzupumpen, so gestaltet sind, dass sie die Manschette in schrittweisen Stufen mit einer festgelegten Geschwindigkeit aufpumpen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Mittel (20), das zum Ermitteln eingerichtet ist, so gestaltet ist, dass es einen Knickpunkt (41) am Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit des Urins und dem Manschettendruck bestimmt, wenn die Fließgeschwindigkeit zu sinken beginnt und dass es den Knickpunkt (41) als Maß für den Mindestwert für den Kontraktionsdruck bei maximalem Durchfluss und als Schätzwert des Öffnungsdrucks eines Durchflussregelungs- und Druckbereichs ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Mittel (20), das zum Ermitteln eingerichtet ist, so gestaltet ist, dass es einen Zwischenpunkt am Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit des Urins und dem Manschettendruck bei ungefähr 50% des Fließgeschwindigkeitswerts umfasst, der von dem Knickpunkt (41) ermittelt wurde, und dass es den Wert des Manschettendrucks an diesem Zwischenpunkt als empirisches Maß ausgibt, mit dem Blasenkontraktion und die Auslassfunktion zueinander in Beziehung gesetzt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der das Mittel (20), das zum Ermitteln eingerichtet ist, so gestaltet ist, dass es aus dem Verhältnis zwischen der Fließgeschwindigkeit des Urins und dem Manschettendruck Angaben über das Verhältnis zwischen Blasenkontraktion und Auslassfunktion ermittelt.