FI112846B - Laite onteloiden reflektometristä tutkimista ja mittaamista varten - Google Patents

Description

112846

Laite onteloiden reflektometristä tutkimista ja mittaamista varten Tämä keksintö liittyy laitteeseen onteloiden ah-5 taumien tai kanavien tutkimiseksi ja mittaamiseksi käyttäen ääniaaltojen heijastumista (akustista reflekto-metriaa), laitteen käsittäessä sähköisen signaalilähteen, letkun jonka etäispää työnnetään ontelon aukkoon, ensimmäiset anturivälineet signaalilähteestä tulevan aktivoin-10 tisignaalin lähettämiseksi letkuun ja sen läpi, toiset anturivälineet letkusta lähteneiden signaalien vastesig-naalien vastaanottamiseksi, anturivälineiden ollessa kytketyt letkuun lähellä sen alkupäätä, sekä tietokoneen, joka on sovellettu vastesignaalien analysoimista varten 15 suhteessa aktivointisignaaleihin.

Erilaiset menetelmät ovat tunnettuja ihmisten ja eläinten onteloiden, kuten esimerkiksi ruokatorven, ilma-torven sekä muiden ilmateiden ja ruoansulatuskanavan osien, valtimoiden jne. tukkeumien, epämuodostumien, liikkei-20 den jne. tutkimiseksi ja mittaamiseksi.

Katetrisaatiotoimenpiteissä, kuten pallolaajennus-toimenpiteissä jne. joustavan letkun muodossa olevan sondin käyttö on tunnettu.

Eräs toinen menetelmä perustuu heijastusten mit-25 taamiseen (reflektometriaan) käyttämällä lyhytaikaista akustista virityssignaalia, joka letkun ja potilaan suun : ' kautta lähetetään potilaan ilmateihin, katso esim. US- v ’ patenttijulkaisua nro 4 326 416.

Vielä erästä menetelmää, joka perustuu jatkuvaan • ’ : 30 virityssignaaliin - satunnaiseen tai näennäisesti satun- ; i naiseen signaaliin - käytetään hakijan yrityksen valmis-

^ . tamassa laitteistossa, jonka kaupallisena nimenä on SRE

2000 ja SRE 2000 PC.

Erityisesti ilmateissä esiintyvien liikkeiden tut-' ' ! 3 5 kimisen yhteydessä ja korisevan hengityksen tutkimisessa 2 112846 on toistaiseksi pääasiallisesti käytetty paineantureita, jotka on sijoitettu suun kautta työnnettävien katetrien sisään tai niiden pinnalle. Tämä menetelmä mahdollistaa nenän ja kurkun paineenvaihtelujen, ahtaumien jne. mit-5 taamisen.

Tämän tekniikan eräänä haittana mittaussondin on käsitettävä suhteellisen suuri määrä lähekkäin sijaitsevia paineantureita, jotka on kytketty vastaavaan laitteeseen, joka tarjoaa mahdollisuuden kunkin tutkitun pisteen 10 sijainnin ja paineen määrittämiseen näytöltä riitävällä resoluutiolla.

Tunnetut tekniikat käsittävät lisäksi endoskopian, jonka avulla suoritetaan nenän, kurkun ja muiden sisäelinten optiset tutkimukset. Näihin tutkimuksiin liittyy kui-15 tenkin tietty määrä rajoituksia mukaan lukien optisen ku van koko ja selvyys, katetrin koko ja erityisesti katetrin joustavuuden puute, jonka vuoksi katetri on sopimaton esimerkiksi korisevan hengityksen tutkimuksissa.

Tietokonetomografia- ja magneettikuvaustutkimuksia 20 on kokeiltu, mutta niiden pitkät mittausajat eivät tuota käyttökelpoisia mittaustuloksia eivätkä ollenkaan dynaa-misia tietoja.

On tunnettua, että käyttämällä yllä mainitun tyyp- * _ pisiä ääniaaltojen heijastusmittauksia, on mahdollista 25 mitata ilmateiden poikkipintoja virityssignaalit lähettävästä anturista mitatun etäisyyden funktiona, katso yllä : " mainittua US-patenttijulkaisua nro 4 326 416 tai Andrew C.

v ' Jacksonin et ai.:in artikkelia "Airway geometry by analy sis of acoustic pulse response measurements" (Ilmateiden • * 30 geometrian määritys analysoimalla akustisten pulssien vas- : : teitä), J. Appi. Physiology, 43 (3) : sivut 525 - 536, : 1977.

, Suorat mittaukset rajoittavat vuorovaikutustoimin- tojen, esimerkiksi ristiresonanssin, mittauksia sekä vie-:: 35 reisten onteloiden mittauksia, mikä suuresti rajoittaa 3 112846 tällaisten suorien mittausten käyttöä tapauksissa, joissa signaalilähteestä mitatun etäisyyden funktiona määritetyt poikkipinnat vaihtelevat paljon.

Erityisesti tutkittaessa korisevaa hengitystä, suo-5 ria mittauksia haittaavat mittauksia varten välttämättömät lyhytaikaiset tai jatkuvat äänisignaalit, jotka vaikuttavat potilaan unitilaan tai herättävät potilaan itse tutkimusvaiheen aikana, ja jotka lisäksi aiheuttavat mittausvirheitä mittausmikrofonin tuottamien äänien vuoksi sekä 10 suun ja kurkun muodostaman hyvin suuren ontelon takia.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat ja tätä varten johdannossa mainitun tyyppiselle laitteelle on ominaista se, että letku vähintään mittaus-vyöhykkeessä on ohutseinäinen ja valmistettu pehmeästä 15 ja/tai joustavasta muovi- tai elastomeerimateriaalista ja että mittausvyöhyke sijaitsee letkun etäispäässä, sen lähellä tai tietyllä etäisyydellä siitä.

Sillä seikalla, että letku vähintään mittaus vyöhykkeessä on ohutseinäinen ja valmistettu pehmeästä ja/tai 20 joustavasta muovi- tai elastomeerimateriaalista, saavutetaan se, että ontelon seinien sijainnit tai liikkeet siir-• | tyvät letkun ohuen seinän vastaaviksi sijainneiksi tai liikkeiksi, koska letkun ohut seinä myötäilee ontelon seinää .

, 25 Sillä seikalla, että mittausvyöhyke sijaitsee let- * kun etäispäässä, sen lähellä tai tietyllä etäisyydellä siitä, saavutetaan se, että mittausvyöhyke on sijoitetta-*'' vissa tutkittaviin tai mitattaviin ahtaumiin tai käytä viin työntämällä letkun etäispää ontelon läpi ja ahtaumi-; 30 en tai vastaavasti käytävien ohi.

·., - Keksintö perustuu siihen toteamukseen, että ihmi- ,,, : sessä on monta kohtaa, joissa ilmateiden, virtsatiejär- jestelmän tms. supistumat tai patologiset muutokset tai tukokset voivat olla vaikeasti määritettävissä, paikal-; ' 35 listettavissa ja mitattavissa yllä mainitun tunnetun tek- 4 112846 nilkan avulla, muun muassa johtuen ympäröivien suurten tai pienten onteloiden ristiresonanssista mitattavassa kohdassa, ja siihen, että on erityisen sopivaa käyttää hyvin joustavaa letkua, jonka seinä on saatettavissa kosketuk-5 seen käytävän kyseisen seinän kanssa tai joka muuttaa muotoaan kyseisen kohdan jonkin muutoksen, esimerkiksi ahtauman, takia. Täten mittauslaite voi ainoastaan niin sanotusti "nähdä" letkun sisäpuolen ja selvästi mitata letkun sisäisen poikkipinnan pienetkin muutokset sen etäisyyden 10 funktiona, joka alkaa kohdasta josta virityssignaali lähetetään ja päättyy siihen kohtaan tai niihin kohtiin, joissa muodonmuutoksia tapahtuu ja josta tai joista vastesig-naali saa alkunsa.

Keksinnön tietyn sopivan suoritusmuodon mukaan 15 laitteelle on ominaista se, että letkussa on pituussuuntainen aksiaalisesti keskitetty ontelo, joka on ympyrän muotoisen seinän ympäröimä, ja että ympyränmuotoisen seinän ympärillä tasavälein sijaitsee pituussuuntaisia kanavia, jotka ovat olennaisesti säteittäisten väliseinien 20 erottamat.

Yhdistämällä letkun ontelon ja perifeeristen kana-; vien tai kammioiden sisäiset heijastusmittaukset on mah dollista paljon suuremmalla herkkyydellä määrittää letkun seinän sijainnit tai mitata sen poikkipinnat, jotka ky-. 25 seisen käytävän (ilmatien, virtsatiejärjestelmän tms.) paikallisesta muutoksesta tai tukkeumasta johtuen puristuvat kokoon, sekä myös mitata kokoonpuristumisaste.

’ * Letkun sisääntyöntämisen jälkeen on mahdollista letkun ontelossa ja/tai kanavissa vaikuttavan positiivi-: ' 30 sen tai negatiivisen paineen kanssa tai sitä ilman, mää- : rittää ahtaimmat alueet eli ne alueet jotka paikallisesti . ; puristavat letkua, mittaamalla letkun sisäinen poikkipin ta etäisyyden funktiona.

Täten on mahdollista pallolaajennustutkimuksissa ja : · 35 kalkkiutuneiden valtimoiden aukaisemisissa määrittää pal- 5 112846 lon laajenema (poikkipinta jaettuna pituussuuntaisella etäisyydellä) katetrin päässä samanaikaisesti kuin palloa täytetään.

Keksintö tarjoaa lisäksi menetelmän letkun järjes-5 tämiseksi ontelon ahtaumaan tai käytävään, mainitun letkun ollessa sovellettu tällaisten ahtaumien tai käytävien mittaamista varten ääniaaltojen heijastusten avulla siten, että virityssignaali lähetetään signaalilähteestä anturin ja letkun kautta ja että letkusta tulevat vaste-10 signaalit siirretään anturin kautta tietokoneeseen, joka on sovellettu analysoimaan vastesignaalit suhteessa viri-tyssignaaliin, letkun käsittäessä pituussuunnassaan vähintään yhden mittausvyöhykkeen, jonka ulkoseinän joustavuus on suurempi, työnnettäessä mainitun menetelmän avulla let-15 kun etäispää aukon kautta onteloon.

Keksinnön mukaan letku asetetaan siten, että mit-tausvyöhyke sijaitsee tutkittavien tai mitattavien ahtaumien tai käytävien kohdalla työntämällä letkun etäispää ontelon läpi ja ahtaumien tai vastaavasti käytävien ohi, 20 jolloin mittausvyöhyke tulee ahtaumien tai käytävien kohdalle .

• Työntämällä letkun etäispää ontelon ahtauman tai käytävän ohi, saavutetaan se, että etäispään takana, lähellä sitä tai määrätyn etäisyyden päässä siitä sijaitse-. 25 va mittausvyöhyke pysyy suorassa työnnettäessä sitä onte loon. Mittausvyöhykkeen oma kyky pysyä suorassa onteloon tapahtuvan sisääntyönnön aikana on rajallinen johtuen let-• ' kun ulkoseinän suuremmasta joustavuudesta tässä vyöhyk keessä, ja työnnettäessä letkun etäispäätä ahtauman tai ; · 30 käytävän ohi etäispää itse asiassa "vetää" mittausvyöhyk- : ‘ keen ahtauman tai käytävän läpi.

; Tämä mittausvyöhykkeeseen kohdistuva veto on ai- . kaansaatavissa esimerkiksi työntämällä jousen tavoin toi- , miva teräsvaijeri letkuun sen sisääntyönnön ajaksi. Let- 6 112846 kun etäispää on suljettu, jolloin vaijeri pystyy työntämään etäispäätä eteenpäin ontelon läpi.

Menetelmän suositeltavissa suoritusmuodoissa ontelo muodostuu elimellisestä ontelosta, esimerkiksi ilma-5 teistä, veri- tai lymfasuonista, ruoansulatuskanavasta tai virtsatiejärjestelmästä, tai tällaisen ontelon osasta, ihmisen tai eläimen kehossa.

Seuraavassa keksintö selostetaan seikkaperäisesti viitaten kaavamaisiin piirustuksiin, joissa: 10 Kuviossa 1 on keksinnön mukaisen laitteen perusra kenteen lohkokaavio;

Kuviossa 2 on keksinnön mukaisen letkun sen osan aksonometrinen kuva, jossa mittaus suoritetaan;

Kuviossa 3 on keksinnön erään toisen suoritusmuo-15 don letkun osan aksonometrinen kuva;

Kuviossa 4 on kuvion 3 mukaisen letkun läpileikkaus tasossa, joka on kohtisuorassa letkun akseliin nähden;

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukaisen letkun 20 sijainti sellaisen potilaan ilmatien yläpäässä, jota tutkitaan kielen taaksepäin painumisen vuoksi; : Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukaisen letkun sijainti sellaisen potilaan ilmatien yläpäässä, jota tutkitaan korisevan hengityksen vuoksi; ja 25 Kuviossa 7 on sellaisen letkun kaavamainen kuva, joka on varustettu ilmapallolla valtimoiden katetritutki-muksia varten.

v ' Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen laitteen perus rakenteen.

; · 30 Viitenumero 1 liittyy letkuun, jonka rakenne se- : lostetaan seuraavassa. Letkun 1 alkupää A, jota ei ole

näytetty, on sinänsä tunnetulla tavalla liitetty lisä-laitteistoon, jota käytetään letkun työntämiseksi esimerkiksi potilaan ilmateihin esimerkiksi suun tai sieraimen 35 kautta, tai virtsatiejärjestelmään tai valtimoon. Viite B

7 112846 liittyy letkun etäispäähän, joka letkun sijoittamisen jälkeen sijaitsee tutkittavan potilaan ontelossa.

Viitenumero 2 liittyy elektroniseen signaaligeneraattoriin, joka on sovellettu tuottamaan aktivointisig-5 naalin letkuun liitettyyn anturiin 3. Signaaligeneraattori lähettää saman signaalin signaalien analysointiprosesso-riin 4. Viitenumero 5 liittyy letkuun 1 liitettyyn anturiin. Virityssignaalin siirtyessä signaaligeneraattorista 2 anturin 3 kautta letkun 1 sisätilaan, tämä signaali ete-10 nee letkussa sen etäispäähän, josta palaa vastesignaali, jonka anturi 5 vastaanottaa ja välittää signaalien analy-sointiprosessoriin 4.

Signaalien analysointiprosessori 4 on kytketty tietokoneeseen 6, jonka avulla on mahdollista näytöllä 7 15 esittää kuva, joka edustaa suoritettua tutkimusta ja tehtyjen mittausten tuloksia.

Anturi 3 voi olla mielivaltaista sinänsä tunnettua tyyppiä, esimerkiksi sähkömagneettinen anturi, sähköstaattinen anturi, pietsosähköinen anturi jne. Sen tehtävänä on 20 muuntaa signaaligeneraattorista 2 tulevan sähköisen signaalin letkuun 1 lähteväksi virityssignaaliksi.

,Anturi 5 voi myös olla yllä mainittua mielivaltais-.ta tyyppiä, esimerkiksi mikrofoni, jonka tarkoituksena on vastaanottaa letkun etäispäästä tuleva akustinen vastesig-25 naali ja muuntaa se signaalien analysointiprosessoriin 4 syötettäväksi sähköiseksi signaaliksi.

Virityssignaali voi olla pienitaajuisen kaistan v · lyhytaikainen signaali kuten on tunnettua esimerkiksi yllä mainitusta US-patenttijulkaisusta nro 4 326 416 tai Jack-: * : 30 sonin artikkelista. Se voi myös olla jatkuva virityssig- ; : naali - satunnainen tai näennäisesti satunnainen signaali jota käytetään yllä mainituissa laitteistoissa SRE 2000 ja ‘ SRE 2000 PC.

Keksintö merkitsee hyvin tärkeää keinoa määritet-35 täessä ahtauman tarkka sijainti ja mitattaessa milloin ja 8 112846 kuinka kauan se esiintyy. Täten on mahdollista kytkeä mittauslaitteistoon hälytysjärjestelmä, joka hälyttää, kun sondi on ollut puristuksessa tietyn ennalta määrätyn ajan.

Vastesignaalin analysointi suhteessa virityssignaa-5 liin liittyy sinänsä tunnettuun tekniikkaan.

Kuviossa 2 on esitetty letkun 1 osa G. Keksinnön mukaan letkulle on ominaista se, että se on ohutseinäinen ainakin vyöhykkeessä G, joka sijaitsee letkun etäispääs-sä. Kuvion 2 letku on yksinkertainen letku, eli vain yh-10 den ontelon 19 sisältävä letku.

Kun letkuun 1, kuten jäljempänä selostetaan, paikallisesti eli vyöhykkeessä G kohdistuu ulkoinen mekaaninen vaikutus (kuten on esitetty nuolella F) johtuen potilaan ilmatien, ruokatorven tai valtimon ahtaumasta, let-15 kun poikkipinnan pienentyminen mainitussa vyöhykkeessä G muuntaa täten vastesignaalia, ja tämä muunnos on nähtävissä näytön kuva-analyysissa. Tämä muunnos ilmaisee muutoksen, esimerkiksi ahtauman, joka saattaa esiintyä potilaassa .

20 Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisen letkun eräs toinen suoritusmuoto. Letkussa 10 on keskiontelo 11 ja kolme perifeeristä rengasmaista kanavaa tai kammiota 12, 13 ja 14. Tällainen letku on valmistettavissa peh meästä muoviaineesta tai elastomeeristä puristamalla. Let-25 kun ulkohalkaisija voi vaihdella esimerkiksi alueella ’ 1 mm - 3 - 4 mm riippuen käyttötarkoituksesta. Keskionte- ' lon 11 ympäröivä seinä 15 on jatkuva letkun pituussuunnas- ‘ sa ja se erottaa ontelon 11 kolmesta perifeerisestä kammiosta 12, 13 ja 14. Säteen suuntaiset väliseinät 16, 17 • ‘, ·' 3 0 ja 18 erottavat toisistaan nämä kammiot, jotka myös jatku- : ; vat letkun pituussuunnassa.

^ . Kuviossa 4 on letkun läpileikkaus tasossa, joka on , kohtisuorassa letkun akseliin nähden.

9 112846

Anturi 20 on työnnetty ulkopuolelta ulomman kammion 12 ja seinän 15 läpi siten, että anturin 20 vastesig-naalin vastaanottava pää 21 sijaitsee ontelossa 11.

Kuviossa 4 on lisäksi esitetty kaksi anturia 22 ja 5 23, jotka ulkopuolelta on työnnetty letkun 11 ulkoseinän läpi ja joiden vastesignaalit vastaanottavat päät 24 ja 25 mainitussa järjestyksessä sijaisevät perifeerisessä kammiossa, esimerkiksi kammiossa 14.

Vaikka kuvion 4 poikkileikkauskuvassa 4 on esitet-10 ty molemmat anturit siten, että ne sijaitsevat samassa poikkitasossa (kaavamaisen kuvan tasossa), on ymmärrettävä, että niiden ei tarvitse sijaita samassa tasossa, ja että esimeriksi anturi 23 on sijoitettavissa aksiaalises-ti eri paikkaan kuin anturi 22.

15 Kuviossa 5 on esitetty letkun käyttö potilaan niin sanotun kielen taaksepäin siirtymisen sijainnin ja suuruuden mittaamisessa, eli tilanteessa, jossa potilaan kieli aiheuttaa ilmatien yläosan ahtauman.

Tässä tapauksessa letku on työnnetty sieraimen 20 kautta ilmatiehen. Kielen takaosa puristaa letkun osaa vyöhykkeessä D.

j Kuviossa 6 on esitetty letkun käyttö pehmeän kita laen (velum palatum) värähtelyjen sijainnin määrittämisessä ja niiden syntymisen mittaamisessa.

. 25 Kuviossa 6 on esitetty kuvion 5 tilanne sekä ti- ' lanne, jossa kitalaen mainitut pehmeät osat puristavat letkua vyöhykkeessä E.

'· ‘ Seuraavassa selostetaan keksinnön mukaisen lait teen toimintatapa.

; ·’ 30 On muistettava, kuten on mainittu määrittelyn joh- : : dannossa, että US-patenttijulkaisusta nro 4 326 416, Jack- ; sonin artikkelista tai hakijan yrityksen tunnetusta mit- . tauslaitteistosta tunnetulla mittaustekniikalla on mahdol lista määrittää ontelon poikkipinta virityssignaalit lä- 10 112846 hettävän anturin ja mittauskohdan välisen etäisyyden funktiona .

Tunnettuun tekniikkaan liittyy se haitta, että ris-tivaikutukset (esimerkiksi ristiresonanssi) voivat häiritä 5 mittauksia, kuten tapahtuu esimerkiksi tutkittaessa potilaan ilmateitä tai keuhkoja, kun taas keksinnön mukaiseen tekniikkaan liittyy se olennainen etu, että itse mitattava ontelo muodostuu letkun sisäisestä ontelosta, joka ajoittain muokkautuu esimerkiksi sen tilan ahtauman vaikutuk-10 sesta, johon letku on työnnetty. Letkun rakenne estää ris-tiresonanssin leviämisen erotuksena tunnettuun tekniikkaan. Jos letkuun, jolla kuten mainittu on ohuet, joustavat seinät, paikallisesti vaikuttaa ahtauma, tämä aiheuttaa mekaanisia vaikutuksia yhteen tai useampaan ulompaan 15 kammioon 12, 13, 14 ja/tai keskikanavaan (kuvion 2 onte loon 18, kuvion 3 onteloon 11) ja mittauslaitteisto rekisteröi välittömästi tämän tilanteen.

Oletetaan, että letku on kuvion 3 ja kuvion 4 muotoinen ja että se on työnnettynä potilaan ilmatiehen ku-20 vion 5 mukaisesti. Esimerkiksi kielen takaosan aikaansaama mekaaninen puristusvoima letkuun voi vaikuttaa esimer-kiksi johonkin ulommista kammioista, esimerkiksi ulompaan kammioon 14 tai mahdollisesti myös toiseen ja kolmanteen .t ulompaan kammioon, mikä on todettavissa sähköisesti mit- 25 tauslaitteiston avulla.

' Täten keksintö tarjoaa mahdollisuuden kyseisen vyö hykkeen poikkipinnan ja mittauskohdan sijainnin eroteltuun V ' määrittämiseen virityssignaalit lähettävän anturin ja ky seisen vyöhykkeen välisen etäisyyden funktiona.

• ' ·’ 30 Jos esimerkiksi potilaan kielen takaosa vaikuttaa ; : ainoastaan ilmatiessä sijaitsevan letkun ulompaan kammi- ' . oon 14, kuten on selostettu edellisessä kappaleessa, rea goivat vain tähän kammioon 14 kuuluvat anturit.

Kuten jo mainittiin, kuviossa 6 on esitetty tilan-: · : 35 ne, jossa potilasta tutkitaan kitalaen pehmeiden osien 11 112846 värähtelyjen vuoksi, eli tyypillisesti korisevan hengityksen tapauksessa. Vyöhykkeen E värähtelyt vaikuttavat ainakin yhteen letkun ulommista kammioista ja mittauslaitteisto suorittaa paikallistamisen ja mittaukset.

5 Eräs toinen alue, joka on erityisen kiinnostava lääketieteellisestä tai kirurgisesta näkökohdasta toimenpiteitä varten, muodostuu valtimoiden, esimerkiksi sydämen valtimoiden, ahtaumien eli kalkkiutumisten tutkimisesta .

10 Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaisen letkun eräs toinen suoritusmuoto, joka on valmistettu tämäntyyppisiä tutkimuksia varten.

Letkun 31 etäispää muodostuu sinänsä tunnetulla tavalla (normaali katetritekniikkaa verisuonten pallolaa-15 jennuksia varten) täytettävästä ilmapallosta 32. Se on täytettävissä syöttämällä paine letkun ulkoseinässä sijaitsevien pitkittäisten kanavien kautta (joita ei ole esitetty). Ilmapallon 32 ja letkun etäispään välillä on sinänsä tunnetulla tavalla useita aukkoja 33 veren vir-20 taamisen varmistamiseksi ja jonkin matkan päässä ilmapallosta 32 letkun alkupään suuntaan sijaitsee lähtöaukkoja (joita ei ole esitetty) virtaavaa verta varten.

Tapauksissa, joissa lääketieteellisistä tai kirurgisista syistä on suositeltavaa tilapäisesti sulkea ve-25 renkierto letkun läpi mittauksia ja/tai laajennusta var-* ten, on mahdollista käyttää letkua, jossa ei ole kanavaa veren virtaamista varten, eli letkua josta puuttuuvat au- kot 33 ja vastaavat lähtöaukot.

Letkun sijoittamisen jälkeen on mahdollista yllä / 30 mainitulla tavalla paikallistaa ja mitata ahtauma tai : kalkkiutuma, tai kyseisissä tapauksissa laajennus.

, Keksinnön suoja-alan puitteissa on mahdollista val mistaa letku ilman yllä mainittua ilmapalloa siten, että sen etäispäässä eli paikassa, jossa ilmapallo muuten si- : 35 jaitsisi, on huomattavasti ohuempi ja/tai huomattavasti 12 112846 joustavampi ulkoseinä. Keksinnön suoja-alan puitteissa letkun alkupää on varustettavissa välineillä (joita ei ole esitetty) esimerkiksi nesteen muodostaman negatiivisen tai positiivisen paineen tuottamiseksi keskionteloon ja/tai 5 yksittäisiin kammioihin. Tällainen paine laajentaa letkun etäispäässä sijaitsevaa mainittua ohuempaa ja/tai joustavampaa letkun osaa. Riippumatta siitä, kuuluuko letkuun ilmapallo vai ei, onko se täytettynä vai ei ja puristaako suonen ahtauma yhtä tai useampaa kammiota vai ei, mittaus-10 laitteisto antaa kuvan kyseisen alueen tilanteesta.

Edellä on selostettu letku, jossa on vain yksi ontelo tai keskiontelo ja perifeerisiä kammioita, mutta keksinnön suoja-alan puitteisiin kuuluvat letkut, joissa on kaksi aksiaalista kanavaa tai keskiontelo ja kaksi, neljä 15 tai esimerkiksi viisi perifeeristä kammiota.

On ilmeistä, että lääketieteelliset tai kirurgiset näkökohdat määräävät valittaessa letkun sisä- ja ulkohal-kaisijaa, minkä vuoksi valmistetaan eripaksuisia (ja eri-pituisiakin) letkuja, mittauslaitteiston vuorostaan mää-20 rätessä ylärajataajuuden, käytetäänkö lyhytaikaista signaalia sekä muut fysikaaliset parametrit.

.Kun keksinnön mukainen letku on tarkoitettu käytettäväksi hengityselinten tutkimisiin, tarvittava ilman tai kaasun syöttö potilaaseen voi tapahtua letkun alku-, 25 pään kautta (A kuviossa 1) ja sieltä kanavaa pitkin let kun etäispäässä sijaitseville aukoille 33 (kuvio 7). Näissä tapauksissa esimerkiksi yhdestä tai useammasta pe-’ rifeerisestä kammiosta tulevat vastesignaalit ovat kulku- aikaerojen avulla mittauslaitteistossa elektronisesti ero-: ' 3 0 tettavissa keuhkoista tulevista vastesignaaleista.

Keksinnön erityinen käyttöesimerkki on jo mainittu ' . edellä.

Sellaisten henkilöiden tarkat tutkimukset, joiden ilmatiet ahtautuvat unen aikana ja joiden voi sanoa kär-: : ' 35 sivän korisevasta hengityksestä, ovat luonnollisesti hy- 13 112846 vin vaikeita, ja kautta aikojen tällaisissa tapauksissa on suoritettu paljon epäonnistuneita korjausleikkauksia.

Keksintö merkitsee hyvin tärkeää keinoa määritettäessä ahtauman tarkka sijainti ja mitattaessa milloin ja 5 kuinka kauan se esiintyy. Täten on mahdollista kytkeä mittauslaitteistoon hälytysjärjestelmä, joka hälyttää, kun sondi on ollut puristuksessa tietyn ennalta määrätyn ajan.

Nykyään potilaaseen kytketään näissä tutkimuksissa pulssioksimetri (instrumentti, joka mittaa veren happipi-10 toisuuden). Tällöin hälytys käynnistyy pitoisuuden saavuttaessa tietyt ennalta määrätyt rajat.

Itse koriseva hengitys ei muodosta riskiä, vaan ne jaksot, joiden aikana potilas ei hengitä tukkeuman vuoksi .

15 Tämän vuoksi korisevan hengityksen akustisesti re kisteröivät laitteistot eivät riittävän turvallisesti käynnistä hälytystä, koska kuorsausäänien puuttuminen johtuu joko hiljaisesta, vakaasta hengityksestä, joka ei aiheuta ongelmia, tai ilmateiden tukkeutumisesta pitkäksi 20 aikaa. Tästä aiheutu riskiä.

Keksinnön tärkeyden painottamiseksi on mainittava, : että hapen puutteellinen syöttö keuhkoihin tällaisina pit kinä jaksoina huomattavasti lisää aivovammojen ja veritulppien riskejä, erityisesti vanhempien ja liikapainois-25 ten henkilöiden tapauksissa.

Sisäisen mittauksen etuna on se, ettei viritys-signaali herätä potilasta mittausten aikana eivätkä suu-• ' ren taajuuden kuorsausäänet merkittävästi vaikuta mit tauksiin.

, ' 3 0 Itse mittaussondi on hyvin helppo asentaa potilaa seen sieraimen kautta ennen yötä missä tahansa lääkärin tai hoitajan toimesta.

Oikea "kiristys" nenän kautta tapahtuu automaattisesti vaistomaisen nielemisen vaikutuksesta ja nenästä 14 112846 tulevan pään liittäminen (anturi/mikrofoni) on suoritettavissa ilman ongelmia.

Poikkipinnan mittausten synkronointi kuorsausään-ten kanssa on helppo aikaansaada joko ulkoisen mikrofo-5 nin, esimerkiksi kuvion 4 anturin 22 tai 23 avulla, tai käyttämällä mittausmikrofonin kautta vastaanotettua mata-lataajuista signaalia.

On myös todettava, että mittauslaitteisto (kova/ pehmo), joka tarkasti suorittaa kunkin kammion mittaukset 10 ja mittausten aikana muuttaa kunkin kammion staattista painetta lisäksi samanaikaisesti voi antaa tietoja niiden kudosten joustavuudesta, jotka aikaansaavat vastapainetta kammioiden pintoihin.

Luomalla letkuun paine ja syöttämällä samanaikai-15 sesti onteloon ja kammioihin infraäänikaistan akustista energiaa, jonka suurin taajuus on 200 Hz, sekä synkronoimalla tämä infraäänisignaali akustisiin rinometriamittauk-siin (heijastusmittauksiin), on mahdollista saada arvokasta tietoa niiden seinien joustavuudesta, joita letkun sei-20 nä koskettaa eri paineiden vallitessa.

Ottamalla huomioon se, että tämäntyyppiset anturit, esimerkiksi pietsosähköiset anturit, toimivat kumpaankin suuntaan, eli tuottavat painesignaalin sähköisen jännitteen vaikutuksesta tai tuottavat sähköisen signaa-25 Iin paineen vaikutuksesta, on ilmeistä, että kuvion 1 kahden anturin 3 ja 5 käytön sijasta periaatteessa on mahdollista käyttää yhtä anturia, jolloin signaaligeneraattorin 2 tulee olla sähköisesti siten suunniteltu, että kun sitä ohjaavat analysointiyksikkö 4 ja tietokone 6, se ensin 30 tuottaa lyhytaikaisen signaalin ja sen jälkeen välittää vastesignaalin analysointiyksikköön. Käytettäessä satunnaista tai näennäisesti satunnaista signaalia virityssig-naalina, joka lähetetään jatkuvana mittausjakson aikana, käytetään kuvion 1 mukaisesti kahta anturia.

15 112846

On myös lisättävä, että keksintö lisäksi tarjoaa mahdollisuuden eturauhasen, kohdun jne. tutkimiseen.

Lopuksi on mainittava, että keksintö lisäksi tarjoaa mahdollisuuden muiden onteloiden heijastusmittauk-5 siin, esimerkiksi puristamalla valmistetun tuotteen ontelon jatkuvan valvonnan, koska keskinnön mukainen tekniikka mahdollistaa puristusparametrien tarkan valvonnan esimerkiksi tuotteen kuten esimerkiksi letkun seinien tasaisen paksuuden aikaansaamiseksi.

Claims (27)

1. Laite onteloiden ahtaumien tai kanavien tutkimiseksi ja mittaamiseksi käyttäen ääniaaltojen heijastu- 5 mistä (akustista reflektometriaa), laitteen käsittäessä sähköisen signaalilähteen (2), letkun (1, 10) jonka etäis-pää (B) työnnetään ontelon aukkoon, ensimmäiset anturivä-lineet (3) signaalilähteestä (2) tulevan aktivointisignaa-lin lähettämiseksi letkuun (1, 10) ja sen läpi, toiset an-10 turivälineet (5) letkusta (1, 10) lähteneiden signaalien vastesignaalien vastaanottamiseksi, anturivälineiden ollessa kytketyt letkuun lähellä sen alkupäätä (A) , sekä tietokoneen (6), joka on sovellettu vastesignaalien analysoimiseksi suhteessa aktivointisignaaleihin, laitteen oils lessa tunnettu siitä, että letku (1, 10) vähintään mittausvyöhykkeessä (D, E, G) on ohutseinäinen ja valmistettu pehmeästä ja/tai joustavasta muovi- tai elastomeerimateriaalista ja että mitta-usvyöhyke (D, E, G) sijaitsee letkun etäispäässä (B), sen 20 lähellä tai tietyllä etäisyydellä siitä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n- • n e t t u siitä, että ontelo on elimellinen ontelo.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n- : n e t t u siitä, että ontelo muodostuu ihmisen tai eläi- * 25 men ilmateistä tai niiden osasta. »

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n- r t ' n e t t u siitä, että ontelo muodostuu ihmisen tai eläimen veri- tai imusuonista tai niiden osasta.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n- ’ 30 n e t t u siitä, että ontelo muodostuu ihmisen tai eläi men ruoansulatuskanavasta tai sen osasta.

: 6. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mu- ; kainen laite, tunnettu siitä, että letku (1) si sältää pituussuuntaisen kanavan (19).

7. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-5 mukai nen laite, tunnettu siitä, että letku (1) sisältää 17 112846 kaksi pituussuuntaista kanavaa, jotka olennaisesti halkaisijan muodostava väliseinä erottaa toisistaan.

8. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että letku (10) sisäl- 5 tää pituussuuntaisen aksiaalisesti keskitetyn ontelon (11), joka on ympyrän muotoisen seinän (15) ympäröimä, ja että ympyränmuotoisen seinän (15) ympärillä tasavälein sijaitsee pituussuuntaisia kanavia (12, 13, 14), jotka ovat olennaisesti säteittäisten väliseinien (16, 17, 18) erot- 10 tamat.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tun nettu siitä, että olennaisesti lieriönmuotoisen seinän ympärillä sijaitsevien pituussuuntaisten kanavien (12, 13, 14) määrä on kolme, kunkin kanavan (12, 13, 14) poik- 15 kipinnan muodostaessa olennaisesti renkaan sektorin, ja että väliseinien (16, 17, 18) väliset kulmat ovat olennaisesti yhtä suuret.

10. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että letku (1) si- 20 sältää pituussuuntaisen kanavan (19).

11. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että vähintään osa letkun (1) pituudesta käsittää vähintään yhden vyöhykkeen (D, : E, G), jonka ulkoseinän joustavuutta on lisätty. • 25

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, t u n- , n e t t u siitä, että mainittu vyöhyke (D, E, G) , jonka ulkoseinän joustavuutta on lisätty, on muodostettu muuttamalla paikallisesti ulkoseinän ominaisuuksia.

13. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen 30 mukainen laite, tunnettu siitä, että letku (1) on sovellettu lisälaitteiden liittämistä varten, kuten joustavan vaijerin letkun (1) työntämiseksi kyseiseen onteloon.

14. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen 35 mukainen laite, tunnettu siitä, että letkun (1) alkupää (A) on varustettu välineillä ympäristöön nähden 18 112846 negatiivisen tai positiivisen paineen aikaansaamista varten yhteen tai useampaan kanavista.

15. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäiset 5 anturivälineet (3) ja toiset anturivälineet (5) muodostuvat yhdestä ja samasta sähköakustisesta anturista (20).

16. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäiset anturivälineet (3) ja toiset anturivälineet (5) kummatkin 10 muodostuvat eri sähköakustisesta anturista (3, 5, 22, 23).

16 112846

17. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen laite, tunnettu siitä, että letkun (1) alkupää on sovellettu mainitun anturin tai mainittujen antureiden liittämistä varten signaalilähteen tuottaman aktivointisignaalin 15 välittämiseksi yhteen tai useampaan mainituista kanavista, ja/tai yhdestä tai vastaavasti useammasta mainitusta kanavasta tulevien vastesignaalien välittämiseksi tietokoneeseen.

18. Minkä tahansa edeltävän patenttivaatimuksen 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että letkussa (1, 10. on pituussuuntainen, mittausvyöhykkeen (D, E, G) läpi ' ulottuva ohivirtauskanava, jotta ontelossa virtaava neste • voisi virrata mittausvyöhykkeen (D, E, G) ohi.

19. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-6 tai : 25 8 -17 mukainen laite, tunnettu siitä, että letkus sa on pituussuuntainen, vähintään mittausvyöhykkeen (D, E, , G) läpi ulottuva ohivirtauskanava, jotta ontelossa virtaa va neste voisi virrata mittausvyöhykkeen (D, E, G) ohi, ja että ohivirtauskanava vähintään osalla pituudestaan muo- 30 dostuu pituussuuntaisesta, aksiaalisesti keskitetystä kanavasta (11) .

20. Letku, joka on tarkoitettu käytettäväksi pa tenttivaatimuksen 1 mukaisen laitteen yhteydessä ja jossa letkussa (1, 10) on etäispää (B), joka työnnetään ontelon 35 aukkoon, tunnettu siitä, että 19 112846 letku (1, 10) on vähintään mittausvyöhykkeessä (D, E, G) ohutseinäinen ja valmistettu pehmeästä ja/tai joustavasta muovista tai elastomeerimateriaalista, ja mittausvyöhyke (D, E, G) sijaitsee letkun etäis-5 päässä, sen lähellä tai tietyllä etäisyydellä siitä.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen letku, t un-n e t t u siitä, että mainitun mittausalueen (D, E, G) seinän paksuutta on pienennetty paikallisesti tai mittausalue on muodostettu muuttamalla paikallisesti ulkoseinän 10 ominaisuuksia.

22. Patenttivaatimusten 20 tai 21 mukainen letku, tunnettu siitä, että letkussa (1) on kaksi pituussuuntaista kanavaa, jotka on erotettu toisistaan olennaisesti diametraalisella väliseinällä.

23. Patenttivaatimuksen 20 tai 21 mukainen letku, tunnettu siitä, että letkussa (10) on pituussuuntainen aksiaalisesti keskitetty kanava (11), joka on olennaisesti lieriönmuotoisen seinän (15) ympäröimä, ja että lieriönmuotoisen seinän (15) ympärillä on tasavälein pi-20 tuussuuntaisia kanavia (12, 13, 14), jotka on erotettu olennaisesti säteittäisillä väliseinillä (16, 17, 18).

* 24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen letku, t u n- n e t t u siitä, että olennaisesti lieriönmuotoisia sei-nän ympärillä sijaitsevia pituussuuntaisia kanavia (12, ,· 25 13, 14) on kolme, jolloin kunkin kanavan (12, 13, 14) poikkipinta muodostaa olennaisesti renkaan sektorin, ja ·. että väliseinien (16, 17, 18) väliset kulmat ovat olennai sesti yhtä suuret.

. 25. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 20 - 24 mu- ! 30 kainen letku, tunnettu siitä, että letkuun voi- ;· daan liittää lisälaitteita, kuten joustava vaijeri, joilla letku (1) työnnetään kyseiseen onteloon. *: : _

26. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 20 - 25 mu- \ kainen letku, tunnettu siitä, että letkun (1) al- 35 kupää on varustettu välineillä ympäristöön nähden negatii- 20 112846 visen tai positiivisen paineen aikaansaamista varten yhteen tai useampaan kanavaan.

27. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 20 - 25 mu kainen letku, tunnettu siitä, että letku (1) on 5 suljettu etäispäästään. f ; * ώ 112846 «r 21