NL8701012A - Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de werking van een kringspier bij een patient. - Google Patents

Description

i NL 34.229-dV/lb

Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de werking, 3ian een kringspier bij mens en dier.

Uitvinder: Prof.Dr. P.J. Klopper

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de werking van een kringspier bij mens en dier, waarbij een catheter met constante snelheid door de kringspier heen wordt getrokken en de druk, die door de 5 kringspier wordt uitgeoefend, in een aantal over de omtrek van de catheter verdeelde meetpunten wordt gemeten door middel van druktransducers, die elk een met de bijbehorende druk overeenkomend elektrisch uitgangssignaal leveren, alsmede op een inrichting voor het toepassen van deze werkwij-10 ze.

De kringspieren spelen een belangrijke rol in de passage en de verwerking van de voedselbrij of de uitgescheiden vloeistoffen. In het algemeen zorgt een kringspier voor de afsluiting van de doorgang van het holle orgaan. Voor het 15 bepalen van de werking van de kringspier is het gebruikelijk een drukmeting in de kringspier te doen. Dit gebeurt gewoonlijk met behulp van een geperfundeerde drukcatheter of mi-crotip-druktransducer, die door de kringspier heen wordt getrokken of op een bepaalde plaats in de doorgang van de 20 kringspier wordt gelegd. Aangezien een kringspier is opgebouwd uit een aantal bindweefsel- en spiercomponenten, die asymmetrisch zijn gerangschikt, is het niet of nauwelijks mogelijk met een enkele druktransducer een betrouwbare meting van de hoge-drukzone van de kringspier te verkrijgen.

25 Recent is een catheter ontwikkeld, die in een aantal, bijvoorbeeld acht, meetpunten, welke meetpunten gelijkmatig over de omtrek van de catheter zijn verdeeld, gelijktijdig drukmetingen kan uitvoeren, waardoor een nauwkeuriger en betrouwbaarder meting van de werking van een kringspier mo-30 gelijk wordt. Bij de bekende werkwijze en inrichting worden de uitgangssignalen van de verschillende druktransducers door een meerkanaalsregistratie-inrichting op bijvoorbeeld papier vastgelegd, waarna de gebruiker aan de hand van deze signaalregistratie een diagnose moet stellen. Dit blijkt in 35 de praktijk een bijzonder gecompliceerde handeling.Tevens is , .8701012 ♦ - 2 - de interpretatie van het drie-dimensionale profiel gemeten met de hiervoor beschreven catheter en uitgeschreven met een multikanaals recorder, vrijwel onmogelijk.

De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting van 5 de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarmede de verkregen meetgegevens zodanig kunnen worden weergegeven, dat een relatief eenvoudige interpretatie mogelijk is.

Hiertoe heeft de werkwijze volgens de uitvinding het kenmerk, dat het uitgangssignaal van elke druktransducer 10 wordt omgezet in een digitale reeks meetwaarden, waarbij de verschillende reeksen meetwaarden worden samengesteld tot een driedimensionale afbeelding van de kringspier, waarbij een druk, die ongeveer overeenkomt met de druk buiten de kringspier, wordt afgebeeld als een punt op een cilinderwand 15 van een cilinder met voorafbepaalde straal en een druk, die hoger is dan deze minimale druk, wordt afgebeeld als een punt op een evenredig met de drukverhoging verkleinde radiale afstand tot de langsas van de genoemde cilinder.

Op deze wijze wordt een weergave van de meetwaarden 20 verkregen, die zelfs voor de minder deskundige gebruiker een goed inzicht geeft in de werking van de onderzochte kringspier.

De uitvinding verschaft tevens een inrichting voor het bepalen van de werking van een kringspier als diagnos-25 tisch middel onder toepassing van de beschreven werkwijze, voorzien van een catheter met een aantal over de omtrek verdeelde meetpunten, en een overeenkomstig aantal druktransdu-cers, die elk een met de in een bijbehorend meetpunt optredende druk overeenkomend elektrisch uitgangssignaal leveren, 30 welke inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door een a/d-omzetter voor elke druktransducer en door middelen voor het samenstellen van de verschillende digitale reeksen meetwaarden tot een driedimensionale afbeelding van de kringspier, waarbij een druk, die ongeveer overeenkomt met 35 de druk buiten de kringspier, wordt afgebeeld als een punt op de cilinderwand van een cilinder met voorafbepaalde straal en een druk, die hoger is dan deze minimale druk, wordt afgebeeld als een punt op een evenredig met de drukverhoging verkleinde radiale afstand tot de langsas van de ___ -Λ .8701012 9 - 3 - genoemde cilinder.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin schematisch een uitvoerings-voorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding is weer-5 gegeven.

Fig. 1 geeft sterk schematisch een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding weer.

Fig. 2 is een voorbeeld van een met de inrichting volgens fig. 1 verkregen afbeelding van een kringspier.

10 Bij het in de tekening weergegeven uitvoeringsvoor- beeld van de inrichting volgens de uitvinding wordt gebruik gemaakt van een microcomputer, die werkt onder besturing van een programma, dat op basis van de werkwijze volgens de uitvinding is opgesteld. In de tekening zijn van de microcompu-15 ter enkele gebruikelijke onderdelen en randeenheden door een blok aangeduid, en wel een buffergeheugen 1, een centrale verwerkingseenheid 2, een toetsenbord 3, een beeldscherm 4, een printer 5 en een diskette-eenheid 6.

De inrichting omvat voorts een schematisch aangedui-20 de catheter 7, die in dit geval van acht gelijkmatig over de omtrek verdeelde uitstroomopeningen 8 is voorzien, waarop acht leidingen 9 aansluiten. In de leidingen 9 zijn druk-transducers 10 opgenomen, die de in de betreffende leiding 9 heersende druk omzetten in een elektrisch uitgangssignaal.

25 De leidingen 9 lopen via stromingsweerstanden 11 naar een vloeistofdrukbron 12, welke gedestilleerd water onder een overdruk van bijvoorbeeld 200 kPa aan de leidingen 9 levert. Aangezien de druk, die een kringspier kan uitoefenen, maximaal circa 40 kPa bedraagt, is op deze wijze een althans 30 nagenoeg constante waterdoorstroming door de leidingen 9 en de uitstroomopeningen 8 gewaarborgd. De druktransducers 10 leveren derhalve elk een uitgangssignaal, dat evenredig is met de ter plaatse van de bijbehorende uitstroomopening 8 heersende druk.

35 Deze uitgangssignalen worden via een geschikte ver sterker 13 toegevoerd aan een bijbehorende analoog/digitaal-omzetter 14. De analoog/digitaal-omzetters 14 zijn aangesloten op de microcomputer.

De werking van de beschreven inrichting volgens de .8701012 » - 4 - uitvinding is als volgt.

Voor het bepalen van de werking van een kringspier wordt de catheter 7 door de te onderzoeken kringspier gestoken/ totdat de uitstroomopeningen 8 met zekerheid de kring-5 spier zijn gepasseerd. Vervolgens wordt de catheter 7 met een op zichzelf bekend terugtrekapparaat met een constante snelheid van bijvoorbeeld 7 mm/s uit de kringspier teruggetrokken. De uitgangssignalen van de druktransducers 10 worden na versterking en analoog/digitaal-conversie vastgelegd 10 in het buffergeheugen 1 als reeksen meetwaarden, die elk bij een van de uitstroomopeningen 8 behoren. In de praktijk kan gebruik worden gemaakt van versterkers met instelbare ver-sterkingsfactoren en een terugtrekapparaat, waarvan de snelheid instelbaar is. Via het toetsenbord 3 kan dan de gekozen 15 versterkingsfactor en snelheid worden ingevoerd, zodat de verkregen meetwaarden naar een uniforme versterkingsfactor en snelheid kunnen worden omgerekend. De verkregen reeksen meetwaarden worden vastgelegd op een diskette in de disket-te-eenheid 6.

20 Voorts worden de verschillende reeksen meetwaarden samengesteld tot een driedimensionale afbeelding van de kringspier, die wordt weergegeven op het beeldscherm 4. De gesignaleerde drukwaarden worden rekenkundig omgezet in X-Y coördinaten, zodanig dat een druk, die ongeveer overeenkomt 25 met de druk buiten de onderzochte kringspier, wordt afgebeeld als een punt op een cilinderwand van een cilinder met voorafbepaalde straal. Een druk, welke hoger is dan deze minimale druk, wordt afgebeeld als een punt op een radiale afstand tot de langsas van deze cilinder, die evenredig met 30 de drukverhoging is verkleind. Deze X-Y coördinaten kunnen zodanig bewerkt worden, dat afbeelding in verschillende projectievlakken zowel in horizontale als verticale zin mogelijk is. Hierdoor wordt een afbeelding van een soort koker verkregen, die ter plaatse van uitstroomopeningen 8, 35 waar een hogere druk wordt gemeten, een insnoering vertoont. Een schematisch voorbeeld van een meetresultaat van een proefneming is in fig. 2 weergegeven. De met de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding verkregen afbeeldingen blijken een goed inzicht in de werking van de kringspier te «8701012 - 5 - £ verschaffen.

Voordat tot het samenstellen van de afbeelding van de kringspier wordt overgegaan, wordt de hoogste drukwaarde in de reeksen meetwaarden gezocht. De straal van de cilinder, 5 die overeenkomt met de druk buiten de kringspier, wordt dan zodanig gekozen, dat voor deze hoogste drukwaarde de radiale afstand tot de langsas van de cilinder juist iets groter is dan nul. Het is ook mogelijk via het toetsenbord 3 vooraf de waarde van de straal van de cilinder in te voeren, bijvoor-10 beeld in overeenstemming met een voor de te onderzoeken soort kringspier empirisch bepaalde hoogste drukwaarde.

Voor het samenstellen van de afbeelding van de kringspier wordt bij voorkeur alleen gebruik gemaakt van die delen van de reeksen meetwaarden, die betrekking hebben op de 15 druk in de kringspier zelf, en worden de meetwaarden, die zijn opgenomen voor en achter de kringspier, buiten beschouwing gelaten. Hiertoe wordt gebruik gemaakt van het inzicht, dat de druk in de kringspier per definitie in omtreksrich-ting ter plaatse van de verschillende uitstroomopeningen 8 20 zal variëren. De reeksen meetwaarden, die bij de verschillende uitstroomopeningen 8 van de catheter 7 behoren, worden nu onderling vergeleken, waarbij de gedeelten van de reeksen, waarvan de meetwaarden van alle uitstroomopeningen 8 van de catheter 7, die betrekking hebben op een in de bewe-25 gingsrichting van de catheter 7 gezien zelfde meetpositie, onderling althans nagenoeg gelijk zijn, buiten beschouwing worden gelaten voor het samenstellen van de afbeelding van de kringspier.

Voorts kan de inrichting voor elke uitstroomopening 8 30 van de catheter 7 de maximale druk en de bijbehorende positie in langsrichting van de kringspier bepalen en tevens voor elke uitstroomopening 8 de totale lengte van de onderzochte kringspier.

Via het toetsenbord kan worden opgegeven, vanuit welk 35 punt de gebruiker de gevormde afbeelding van de kringspier wenst waar te nemen. Dit gezichtspunt kan na het samenstellen van de afbeelding uit de in het buffergeheugen 1 vastgelegde reeksen meetwaarden op elk moment worden gewijzigd.

Voorts biedt de inrichting de mogelijkheid te kiezen '. 870 1 012 - 6 - voor een afbeelding van de kringspier in de vorm van een aantal op elkaar gestapelde dwarsdoorsneden van de kringspier/ die zijn gevormd door voor een aantal meetposities in de langsrichting van de kringspier de meetwaarden voor op-5 eenvolgende uitstroomopeningen 8 door lijnen met elkaar te verbinden.

Een andere afbeeldingsmogelijkheid is een draadmodel-afbeelding van de kringspier/ waarbij een aantal over de langsrichting van de kringspier opeenvolgende meetwaarden 10 voor elk van de uitstroomopeningen 8 door lijnen met elkaar worden verbonden.

Tenslotte kan bij beschikking over een kleurenbeeld-scherm 4 ook worden gekozen voor een kleurenafbeelding, waarbij de naar de waarnemer toegekeerde zijde afwijkend 15 wordt gekleurd van de van de waarnemer afgekeerde zijde.

De gevormde afbeelding en de andere bepaalde meetresultaten kunnen met behulp van de printer 5 worden vastgelegd.

Hoewel bij de beschreven inrichting de catheter is 20 voorzien van over de omtrek verdeelde uitstroomopeningen 8, die op leidingen 9 zijn aangesloten voor het toevoeren van gedestilleerd water, kan ook gebruik worden gemaakt van een catheter, die is voorzien van een aantal gelijkmatig over de omtrek verdeeld aangebrachte microtip-druktransducers, die 25 de druk ter plaatse direkt omzetten in een elektrisch signaal, dat wordt toegevoerd aan de versterkers 13.

De uitvinding is dan ook niet beperkt tot het in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kan worden 30 gevarieerd.

. 87 0 1 0 1 2

Claims (11)

1. Werkwijze voor het bepalen van de werking van een kringspier bij mens en dier* waarbij een catheter met constante snelheid door de kringspier heen wordt getrokken en de druk, die door de kringspier wordt uitgeoefend, in een 5 aantal over de onttrek van de catheter verdeelde meetpunten wordt gemeten door middel van druktransducers, die elk een met de bijbehorende druk overeenkomend elektrisch uitgangssignaal leveren, met het kenmerk, dat het uitgangssignaal van elke druktransducer wordt omgezet in een 10 digitale reeks meetwaarden, waarbij de verschillende reeksen meetwaarden worden samengesteld tot een driedimensionale afbeelding van de kringspier, waarbij een druk, die ongeveer overeenkomt met de druk buiten de kringspier, wordt afge-beeld als een punt op een cilinderwand van een cilinder met 15 voorafbepaalde straal en een druk, die hoger is dan deze minimale druk, wordt afgebeeld als een punt op een evenredig met de drukverhoging verkleinde radiale afstand tot de langsas van de genoemde cilinder.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het 20 kenmerk, dat de hoogste drukwaarde in de reeksen meetwaarden wordt bepaald, waarbij de straal van de cilinder zodanig wordt gekozen, dat voor de hoogste drukwaarde de radiale afstand tot de langsas van de cilinder groter is dan nul.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, m e t h e t kenmerk, dat de reeksen meetwaarden, die bij de verschillende meetpunten van de catheter behoren, onderling worden vergeleken, waarbij de gedeelten van de reeksen, waarvan de op gelijke axiale hoogte liggende meetwaarden van 30 alle meetpunten van de catheter onderling althans nagenoeg gelijk zijn, buiten beschouwing worden gelaten voor het samenstellen van de afbeelding van de kringspier.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat voor elk meetpunt van de catheter 35 de maximale druk en de bijbehorende positie in axiale rich- .87010 - 8 - ting worden bepaald.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat voor elk meetpunt van de catheter de totale lengte van de kringspier wordt bepaald.

6. Inrichting voor het bepalen van de werking van een kringspier bij een patiënt onder toepassing van de werkwijze volgens een of meer der voorgaande conclusies, voorzien van een catheter met een aantal over de omtrek verdeelde meetpunten en een overeenkomstig aantal druktransducers, die elk 10 een met de in een bijbehorend meetpunt heersende druk overeenkomend elektrisch uitgangssignaal leveren, gekenmerkt door een a/d-omzetter voor elke druktransducer en door middelen voor het samenstellen van de verschillende digitale reeksen meetwaarden tot een driedimensionale af-15 beelding van de kringspier, waarbij een druk, die ongeveer overeenkomt met de druk buiten de kringspier, wordt afge-beeld als een punt op een cilinderwand van een cilinder met voorafbepaalde straal en een druk, die hoger is dan deze minimale druk, wordt afgebeeld als een punt op een evenredig 20 met de drukverhoging verkleinde radiale afstand tot de langsas van de genoemde cilinder.

7. Inrichting volgens conclusie 6, gekenmerkt door middelen voor het bepalen van de hoogste drukwaarde in de reeksen meetwaarden, waarbij de middelen 25 voor het samenstellen van de afbeelding van de kringspier de straal van de genoemde cilinder zodanig kiezen, dat voor de hoogste drukwaarde de radiale afstand tot de langsas van de cilinder groter is dan nul.

8. Inrichting volgens conclusie 6 of 7, geken-30 merkt door middelen voor het bepalen van het begin en het einde van de kringspier uit de reeksen meetwaarden, welke middelen de verschillende reeksen onderling vergelijken, en de gedeelten, waarvan de op gelijke axiale hoogte liggende meetwaarden van alle meetpunten van de catheter onderling 35 althans nagenoeg gelijk zijn, voor het samenstellen van de afbeelding van de kringspier buiten beschouwing laten.

9. Inrichting volgens conclusie 6, 7 of 8, gekenmerkt door middelen, die voor elk meetpunt van de catheter de maximale druk en de bijbehorende positie in axi- 787010 - 9 - ale richting bepalen.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de genoemde middelen tevens voor elk meetpunt de totale lengte van de kringspier bepalen. .870101. V NL 34.229-dV/jp Behoort bij octrooiaanvrage t.n.v. Stichting Surgical Research Foundation, Amsterdam.

< 11·—IKIIII ][)[][ ][ I io ï5====-%4—l lot/ ia-—^Ill'll II l i— - 1 - 2 - U fig.1 |~3~ .8701012 NL 34.229-dV/jp Behoort bij octrooiaanvrage t.n.v. . Stichting Surgical Research Foundation, Amsterdam. f ;;;;;;;;; |||| '**"* :::**<·ΙΙ>ΚΙ·ΠΙΙΙ">ΜΙΜΜΜΙ ·μκμ·ιημΙ!μ:' ,*'**^ ’ HÏlu-'fe...................*··'— fig. 2 • 870 1 OK