NL1005572C1

NL1005572C1 - Inrichting voor het bepalen van de gemiddelde bloedstroomsterkte van het hart van een patiënt.

Info

Publication number: NL1005572C1
Application number: NL1005572A
Authority: NL
Inventors: Jozef Reinier Cornelis Jansen; Jan Schreuder
Original assignee: Jozef Reinier Cornelis Jansen
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-22

Description

Inrichting voor het bepalen van de gemiddelde bloedstroomsterkte van het hart van een patiënt.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het bepalen van de 5 gemiddelde bloedstroomsterkte van het hart van een patiënt met slechts één bepaling. Hiertoe is de inrichting voorzien van ten minste een in de bloedbaan van de patiënt aan te brengen detector, een verwerkingseenheid met een eerste ingang voor een door de detector geleverd signaal, dat afhankelijk is van de concentratie van een indicator in de bloedbaan van een patiënt, en een tweede ingang voor een / 10 door een tweede detector geleverd signaal dat afkomstig is van de ademhaling/beademing , en met een besturingsuitgang voor het besturen van een injectie-orgaan, waarmee een indicator in de bloedbaan van de patiënt kan worden geïnjecteerd, en een rekenorgaan dat uit het tweede signaal de duur van de injectie bepaalt en dat uit het eerste signaal en de geïnjecteerde hoeveelheid is indicator en uit de gemeten of bekende concentratie van de geïnjecteerde indicator de bloedstroomsterkte van het hart berekent.

Een inrichting voor het bepalen van de bloedstroomsterkte van het hart van een patiënt met tenminste een ingang voor een door een detector geleverd signaal dat afhankelijk is van de concentratie van indicator in de bloedbaan maar zonder een 20 door een tweede detector geleverd ademhalings/beademingssignaal is algemeen bekend. Met dit bekende stelsel kan een zogenaamde dilutiemethode worden uitgevoerd waarbij een catheter in de bloedbaan van de patiënt wordt ingebracht, via welke een indicator, zoals bijvoorbeeld een relatief koude vloeistof, een kleurstof of dergelijke, in het bloed wordt geïnjecteerd, waarbij zich op dezelfde 25 of een soortgelijke catheter in de stromingsrichting van het bloed gezien op enige afstand van de injectieplaats een detector bevindt, waarmee de concentratie van 1005572 2 de indicator in het bloed kan worden gemeten. Op deze wijze kan met dit stelsel een zogenaamde dilutiecurve worden bepaald welke het verloop van de indicatorconcentratie aangeeft. Aangezien de geïnjecteerde indicatorhoeveelheid bekend is, kan hieruit de bloedstroomsterkte worden bepaald. Hierbij geldt als s voorwaarde, dat de bloedstroomsterkte van het hart constant is. In de praktijk is gebleken, dat er twee belangrijke soorten van verstoringen van een constante bloedstroomsterkte zijn; dit zijn enerzijds de pulserende stroomsterkte ten gevolge van de hartactie en anderzijds alle andere laagfrequente variaties in de stroomsterkte, zoals die bijvoorbeeld worden veroorzaakt door beademing van de 10 patiënt. De stroomsterktevariaties ten gevolge van de hartactie worden in het algemeen niet als verstorend ervaren, voor toepassing van de indicator dilutiemethode.

Wanneer echter een patiënt door een beademingsapparaat wordt beademd, wordt de stroomsterkte zodanig beïnvloed, dat deze niet meer als constant mag worden 15 beschouwd, maar een fluctuerend karakter heeft, terwijl juist onder deze omstandigheden een nauwkeurige bepaling van de gemiddelde stroomsterkte gewenst is, aangezien deze stroomsterkte één van de criteria vormt voor de bepaling van de toestand van de patiënt. Uit onderzoekingen, van o.a. Jansen e.a. Intensive Care Med 1990,16, p. 422-425,. is gebleken, dat bij het bepalen van de 20 stroomsterkte van het hart met behulp van dit bekende stelsel de meetresultaten een spreiding van 65-125% van het gemiddelde kunnen vertonen .

De uitvinding beoogt een inrichting van in de aanhef genoemde soort te verschaffen waarbij de bezwaren ten gevolge van een niet-constante 25 stroomsterkte van het bloed op eenvoudige, doch niettemin doeltreffende wijze zijn ondervangen.

1005572 3

Hiertoe heeft de inrichting van een in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding het kenmerk, dat de verwerkingseenheid is voorzien van een tweede ingang voor een, door een tweede detector geleverd signaal dat evenredig is met de fase van de ademhaling/beademing, en een geheugen voor het vastleggen van 5 de signalen geleverd door de eerste en tweede detector en de ademhalings/beademings-periode. Waarbij er een injectie van indicator plaats vindt over exact de duur van een ademhalings/beademings-periode, waarbij het rekenorgaan uit de geïnjecteerde hoeveelheid indicator en het concentratieverloop gemeten met de eerste detector de gemiddelde stroomsterkte van het hart bepaalt, ίο De waarde van het eerste signaal wordt op deze wijze gewogen voor alle tijdstippen over de ademhalings/beademings-cyclus, zodat de gemiddelde stroomsterkte van het hart met grote nauwkeurigheid kan worden bepaald. Uit proefnemingen is gebleken, dat bij het bepalen van de stroomsterkte met behulp van de inrichting de meetresultaten een spreiding kleiner dan 90-110% van het is gemiddelde vertonen.

De uitvinding wordt hier nader toegelicht aan de hand van figuur 1 waarin een uitvoeringsvoorbeeld is weergegeven, zonder zich hiertoe te beperken.

In figuur 1 is een blokschema, van een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, voor het bepalen van de bloedstroomsterkte van een patiënt 20 weergegeven. Deze inrichting omvat een verwerkingseenheid 1, die is voorzien van een besturingsuitgang 8, waarmee de verwerkingseenheid 1 een schematisch weergegeven injectie-orgaan 9 kan besturen, waarmee een indicator in de bloedbaan van de patiënt kan worden geïnjecteerd. Hiertoe wordt op de gebruikelijke wijze een (thermodilutie)catheter in een bloedvat van een patiënt 25 gebracht, via deze catheters zal een indicator worden geïnjecteerd. De indicator kan bijvoorbeeld worden gevormd door een koude vloeistof, een kleurstof, een J 00557 2 4 zoutoplossing, een glucoseoplossing of dergelijke. De catheter bezit op enige afstand van de injectie-opening een schematisch aangeduide detector 2, waarmee de concentratie van de indicator in het bloed kan worden gemeten. Deze detector 2 wordt aangesloten op ingang 3 van de inrichting. Het verkregen meetsignaal s wordt hierbij versterkt door versterker 4 en toegevoerd aan de ingang van de verwerkingseenheid 1. Op deze wijze kan een zogenaamde verdunningscurve, welke het verloop van de concentratie in de tijd weergeeft, worden bepaald, waaruit op grond van de geïnjecteerde indicatorhoeveelheid de bloedstroomsterkte van het hart kan worden berekend. Er geld namelijk: m, = jQ'b( 0 cityit ίο waarin ιη de geïnjecteerde indicatorhoeveelheid, C(t) het concentratieverloop en Q’(t) de bloedstroomsterkte is. Bij constante bloedstroomsterkte en een injectie van koude als indicator kan de volgende vergelijking geschreven worden

Q, Pi S, (Tb - T) --Q’b?b Sb fATbW

waarin Q; het injectie volume, p de soortelijke warmte en S de soortelijke massa van (i) injectaat en (b) bloed respectievelijk, T temperatuur, Q’b 15 bloedstroomsterkte en ATb de verandering in temperatuur van het bloed door de injectie van koude vloeistof.

Herschikking van de formule laat zien hoe de bloedstroomsterkte berekend kan worden.

„ οΜη-Ό ρ„5,/Δ7\m 1005572 5

Deze formule vormt de basis voor de meeste thermodilutie “cardiac output” computers.

Uit onderzoek is gebleken, dat op deze wijze geen nauwkeurige meetresultaten kunnen worden bereikt, aangezien de pulserende stroomsterkte van het hart een 5 fluctuerend karakter heeft, in het bijzonder wanneer de patiënt wordt beademd door een beademingsapparaat.

Teneinde de invloed van een variërende stroomsterkte te elimineren, wordt een tweede signaal gemeten, dat althans evenredig is met de ademhaling/beademing.

Hiertoe wordt met behulp van een schematisch aangeduide detector 5 een / ίο ademhalings/beademings gerelateerd signaal gemeten. Een dergelijk signaal kan zijn de kooldioxyde concentratie, de luchtstroomsterkte, de temperatuur van de ademlucht of dergelijke. Dit tweede signaal wordt toegevoegd aan ingang 6 van de inrichting en wordt na versterking door een versterker 7 aan een tweede ingang van de verwerkingseenheid 1 geleverd. De verwerkingseenheid uitgevoerd is met een rekentuig bepaalt uit dit tweede signaal ademteug op ademteug de duur van de ademhalings/beademingscyclus. Op het moment van meting, aangegeven via invoerorgaan 10, verzorgt de verwerkingseenheid 1 een injectie van indicator exact over de duur van een ademhalingscyclus en legt gedurende de meting het concentratie verloop van de indicator vast. Met slechts één zo’n gecontroleerde 20 injectie over de duur van een ademhalings/beademingscyclus, wordt eenzelfde resultaat bereikt (de gemiddelde stroomsterkte) als door het gemiddelde te berekenen van een groot aantal metingen volgens de conventionele methode zoals o.a. beschreven door Jansen, Intensive Care Med 1995,21, p. 961-697. Opgemerkt wordt, dat alle (meetresultaten op een op zichzelf bekende wijze 25 kunnen worden weergegeven op een geschikt weergeeforgaan 11.

Hierbij 1 blad tekening 1005572

Claims

1. Inrichting voor het bepalen van de gemiddelde bloedstroomsterkte van het hart van een patiënt voorzien van een in de bloedbaan van de patiënt aan te brengen detector en een verwerkingseenheid met een eerste ingang voor een door de 5 detector geleverd signaal, dat afhankelijk is van de concentratie van een indicator in de bloedbaan van de patiënt, met besturingsuitgangen voor het gecontroleerd besturen van een injectie orgaan waarmee een indicator in de bloedbaan van een patiënt kan worden geïnjecteerd, en met een rekenorgaan, dat uit het eerste signaal en de geïnjecteerde hoeveelheid indicator de bloedstroomsterkte van het / ίο hart kan berekenen, met het kenmerk, dat de verwerkingseenheid is voorzien van een tweede ingang voor een tweede signaal, dat afhankelijk is van de ademhaling/beademing, waarbij een rekenorgaan uit het tweede signaal ademteug op ademteug de periodeduur van de ademhaling/beademing berekent dat vervolgens gelijk gesteld wordt aan de duur waarover een injectie plaats zal is vinden, terwijl het rekenorgaan uit de aldus geïnjecteerde hoeveelheid indicator en het concentratieverloop van de indicator in het bloed van de patiënt de bloedstroomsterkte van het hart van de patiënt berekent.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat in de verwerkingseenheid een rekentuig wordt opgenomen, geladen met een rekenprogramma om uit het 20 verloop van het tweede aan de ademhaling/beademing gerelateerde signaal de duur waarover de indicator moet worden geïnjecteerd te berekenen en de injector te besturen.

3. Inrichting volgens conclusie 1 en 2, met als kenmerk dat de verwerkingseenheid middelen omvat voor het filteren van hoogfrequente ruis 25 (zoals door diathermie) op de indicatorverdunningscurve en het ademhalings/beademings-signaal. 1005572