WO1999053835A1 - Vorrichtung und verfahren zur intravasalen druckmessung und kontaminationsarmen einlage von kathetern z.b. in blutgefässe - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur intravasalen druckmessung und kontaminationsarmen einlage von kathetern z.b. in blutgefässe Download PDF

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WO1999053835A1
WO1999053835A1 PCT/EP1999/002689 EP9902689W WO9953835A1 WO 1999053835 A1 WO1999053835 A1 WO 1999053835A1 EP 9902689 W EP9902689 W EP 9902689W WO 9953835 A1 WO9953835 A1 WO 9953835A1
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pressure measuring
pressure
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Dietmar Enk
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Dietmar Enk
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L7/00—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements
    • G01L7/18—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements using liquid as the pressure-sensitive medium, e.g. liquid-column gauges
    • G01L7/20—Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements using liquid as the pressure-sensitive medium, e.g. liquid-column gauges involving a closed chamber above the liquid level, the chamber being exhausted or housing low-pressure gas; Liquid barometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body

Definitions

  • Central venoses i.e. catheters inserted into large veins near the heart, are used to measure certain hamodynamic sizes and for the continuous or discontinuous application of medications or infusion solutions and are an important part of monitoring and (in-depth) medical care for patients. Puncturing veins near the heart requires skill and experience and knowledge of the anatomical conditions ahead In addition to the variability of the location of veins close to the heart, particularly difficult puncture conditions repeatedly lead to incorrect punctures of adjacent arteries
  • 40 - 60 mm Hg is physiological, in the veins close to the heart, on the other hand, a mean pressure of 7 - 10 mm Hg with an amplitude of only a few mm Hg. Under pathological conditions, the pressure difference between arteries and veins and also the pressure amplitude in the vessels can become both larger and smaller.
  • the arterial blood Due to the higher oxygen content, the arterial blood is usually lighter than the venous. Lung or heart diseases can, however, lead to the arterial blood also appearing comparatively dark; with ventilation with pure oxygen, e.g. when the anesthetic is initiated, however, the venous blood is also quite light. The color of the blood is therefore a poor criterion.
  • a reliable way to differentiate arterial and venous blood is a blood gas analysis, in which the oxygen and carbon dioxide partial pressure is measured. This is time-consuming and personnel-intensive and therefore expensive.
  • the blood pressure in the punctured vessel can also be measured directly using a riser. If you let the blood run back into the line, the transfer of several milliliters of blood into the riser takes some time, depending on the - 3 -
  • a so-called transducer system one not only records the mean blood pressure, as with a riser, but also the blood pressure amplitude in the punctured vessel. Since the insertion of catheters requires sterile cauldrons, one must inevitably prepare the pressure transducer system for this technique. This is very time consuming and also requires a "third hand", in which you can give the cable connection for connection to the monitor.
  • pre-puncture is often avoided in clinical practice. Unintentional arterial punctures are then only recognized after the catheter has been inserted by intravascular pressure measurement or by the blood rising in the infusion system and / or by an X-ray of the thorax.
  • a closed system for example for pressure-controlled handling of a fluid, is known from the applicant's DE 195 03 230.
  • So-called side-port cannulas are available on the market. These have an additional, laterally located channel closed by a valve mechanism, through which a guide wire can be inserted after puncturing the vessel, via which then the catheter is pushed into the vessel; so-called “Seldinger technology”.
  • a syringe from US Pat. No. 4,813,938, hereinafter referred to as "Raulerson syringe” is known with a through channel in the piston which is closed by a valve mechanism and through which a guide wire can be inserted into the punctured vessel without the syringe having to be disconnected .
  • the object of the present invention is to provide a compact, easy-to-use device which can measure the pressure in a cavity, in particular allows a precise and reliable differentiation of veins and veins by means of a cannula, the device being a controlled, unnecessary one Injury-avoiding insertion of a catheter or the like is permitted, in particular to the exclusion of blood contamination of the person operating the device.
  • a first embodiment of the invention is a one-person-operated, sterilizable, medical pressure measuring device which has at least one cannula connection, one measuring channel and one access and the measuring channel opens into a closed container with rigid walls, in which a compressible medium is located.
  • a liquid does not rise against gravity in an open container, e.g. a riser, as in the known solution, but penetrates into a closed, for example air-filled container with a given volume and non-elastic walls and compresses the air in the process successively.
  • This calculation can be used to assign a certain pressure to a certain liquid level in this container and thus calibrate a scale on which the pressure of the compressed air can be read directly with the liquid column as a pointer.
  • the hydrostatic pressure of the liquid column which also includes the specific weight of the liquid
  • the pressure under which the liquid is located can also be specified. If the liquid is e.g. For "physiological" saline with a specific weight of approx. 1, the error resulting from a liquid column of a few centimeters can be neglected for the measurement of arterial blood pressure.
  • a handy pressure measuring device that is also suitable for measuring central venous and arterial mean pressures has connected the measuring channel upstream of the measuring channel with likewise predetermined volume and non-elastic walls for the complete absorption of the rising liquid, which is either outside or inside the container.
  • the quotient of the air volume in the measuring channel to the total air volume in the measuring channel and container results in the measuring range over which the pressure at the liquid level in the measuring channel can be read comparatively accurately: for example, on a 1 ml measuring channel
  • Pressure measuring device with a total air volume of 6 ml overpressures from 0 to about 150 mm Hg can be read and thus also the pathologically elevated arterial mean pressures of a patient with high blood pressure.
  • a smaller ratio between the air volume in the measuring channel and the total air volume in the measuring channel and container increases the measuring range, but worsens the reading accuracy.
  • the pressure measuring device can be arranged in such a way that the measuring channel runs horizontally and thus the hydrostatic pressure of the liquid column no longer causes a measuring error.
  • such a pressure measuring device measures more precisely with only a small compression of the air volume contained in it than with a stronger compression.
  • a measuring channel with different cross sections (with a smaller cross section near the cannula and larger cross section towards the container) makes it very easy to further improve the measuring accuracy for low pressures.
  • the pressure measuring device described above is now installed between the cannula and the syringe before the puncture begins.
  • Blood pressure can be measured either by allowing blood to enter the measuring channel through the blood pressure in the punctured vessel or by passing through
  • the contamination problem is solved in that the cannula, e.g. by means of a three-way cock, and is only opened again for advancing the guidewire for a catheter or the catheter itself.
  • the pressure measuring device described can also advantageously be used on so-called side-port cannulas, as described above.
  • the approach of the pressure measuring device only has to be designed in such a way that the valve mechanism located there is overcome by plugging onto the side port and closes again after disconnection (so that the guidewire can then be inserted with low contamination). It should be noted that there is usually some air in the side port of these cannulas, which can lead to an incorrectly low pressure display when measuring pressure, provided this additional air volume is not taken into account when calibrating the scale of the pressure measuring device.
  • the syringe described in the above-mentioned DE 195 03 230, the disclosure of which is fully referred to in this regard, is also suitable for measuring blood pressure by means of small-lumen cannulas.
  • the container and the measuring channel located in this container are accommodated in the piston of the syringe.
  • An advantage of this syringe is that a pressure measuring device of this syringe is always calibrated against the ambient air pressure, so-called “zeroed", when the syringe barrel is vented, and remains calibrated, since the air in the pressure measuring device of the syringe only contains the likewise room-temperature-controlled liquid, for example saline solution.
  • the syringe allows the entire "measuring leg" to be rinsed out of the syringe barrel by injecting liquid, for example saline. At the same time, liquid is pressed into the measuring channel. Since the friction of the sealing lip always keeps the plunger in its position in the syringe barrel even when the injecting finger is completely relieved, the syringe now injects with decompression of the air in the plunger until the pressure corresponds to the vessel pressure. Since the cannula is rinsed continuously, clotting blood cannot clog the cannula and the vessel wall is always pushed away from the cannula.
  • liquid for example saline
  • the (medium) pressure of central veins can be exactly be measured. Due to the magnifying effect of the thick channel wall, the liquid level or the scale in this area can be easily recognized even when the plunger is inserted into the syringe barrel.
  • the higher, arterial (mean) pressures are measured in the rear, short and large-lumen section of the measuring channel, albeit somewhat less precisely. Since this area of the plunger protrudes from the syringe barrel, the liquid level can always be read easily here.
  • the measuring channel can also be continuously enlarged from the inside diameter.
  • a closure piece with which the piston air volume communicating with the syringe barrel can optionally be reduced or increased e.g. with a closure piece which can be displaced in the piston and which either has the rear opening of the measuring channel or even parts of the measuring channel are closed.
  • a screw mechanism or a bayonet lock always holds the closure piece in the specific position in the piston, thus ensuring the pressure measurement accuracy.
  • a pressure measuring device can also be used to measure negative pressures on a correspondingly calibrated scale, for example the by aspiration, ie by pulling back the plunger in the syringe barrel: after drawing up the liquid in the syringe barrel, the plunger is opened against the atmospheric pressure, for example by a slide or two openings in the wall of the plunger and the closure piece which can be rotated relative to one another. After having closed the outlet opening of the syringe barrel by advancing the plunger, - 10 -
  • a system with a syringe is described below, with which not only can be aspirated, but also the pressure in the punctured vessel or fluid space can be measured, and by means of which a guide wire for a catheter or a catheter, e.g. can slide into a blood vessel without the need to disconnect the syringe from the cannula.
  • the syringe has a syringe cylinder and a hollow piston with a damping and pressure measuring device corresponding to the "Enk syringe".
  • the piston has a breech at the rear with a through bore which is actuated by a sliding or rotating mechanism or a e.g. from the valve mechanism known from the "Raulerson syringe", can be closed or opened and by means of e.g. a guide wire for a catheter or a catheter can be advanced into the channel of the pressure measuring device. If the channel additionally has at least a sufficiently large lateral opening, the channel of the pressure measuring device can also be received by the closure piece in the sense of centering.
  • this syringe By pulling back the plunger, this syringe also has a "damped" vacuum in the syringe barrel, compared to a normal syringe, through which liquid, e.g. Saline solution, against which gravity can draw up or up in the syringe barrel.
  • liquid e.g. Saline solution
  • the syringe must be held down with its cannula tip and there should be some air in the syringe barrel, approx. 1 ml. Otherwise, liquid can penetrate into the channel due to the negative pressure that also arises in the piston, particularly in the case of strong aspiration.
  • the syringe is now vented conventionally, i.e. held up with the cannula attachment and the air pushed out of the syringe barrel by advancing the plunger.
  • the liquid closes the front opening of the channel. Even with a channel opening of three millimeters, the surface tension of the liquid prevents liquid from entering the channel by gravity.
  • the liquid in the syringe barrel acts as a very effective buffer. This prevents the blood-liquid mixture from being sucked directly into the channel, and thus the pressure measuring device, even with strong aspiration Losing their calibration
  • the blood is immediately diluted by the liquid and therefore cannot coagulate in the syringe.Mixing the room-temperature liquid with the body-warm blood also leads to a slight warming over time and thus expansion of the air. But since the blood pressure now is measured directly, the resulting measurement error (false low values) is negligibly small even in view of the pressure difference to be recorded between veins and arteries
  • the plunger For the blood pressure measurement in the punctured vessel, the plunger is now slightly advanced.This injects the blood-liquid mixture in part and in part prints it into the canal.Due to the sufficiently high friction of the sealing lip, the plunger always holds its position in the syringe barrel, even if the When the pushing finger completely relieves the piston, the blood pressure of the punctured vessel can be read, for example on a calibrated scale located in or on the piston, as soon as the liquid level in the channel no longer moves
  • the plunger is pushed fully into the syringe barrel and then the guide wire for the catheter or the catheter is pushed through the closure piece, the measuring channel, the cannula attachment of the syringe barrel and the attached cannula into the blood vessel.
  • the blood-liquid mixture is injected. If the measuring channel is accidentally “sprayed” by very rapid injection, the blood-liquid mixture drips into the cavity of the piston and is "encapsulated” there. Contamination of the work area is avoided.
  • an overpressure can build up in the plunger through which air from the plunger can enter the syringe barrel and can be injected if you are not careful, you should avoid "over-splashing" the channel.
  • the injection of the blood-liquid mixture does not pose any risk to the patient: contact with foreign surfaces may activate the coagulation of the aspirated blood.
  • the coagulation factors are immediately greatly diluted by the liquid in the syringe barrel. The blood cannot "clot” and you will never inject blood clots.
  • Pistons are permanently lost and there is a risk of inadvertently injecting the air that has entered the syringe barrel. Liquid is then also sucked into the measuring channel due to the negative pressure created in the piston and the pressure measuring device is thus incorrectly calibrated
  • the measuring channel can be closed before aspiration by turning the piston against the sealing lip. Only for pressure measurement and the subsequent insertion of a guide wire or catheter is the piston rotated again so that an in the opening located with the sealing lip comes to coincide with the measuring channel - 15 -
  • a turning of the sealing lip can easily be prevented by a wall thickening, for example a bar, on the inner wall of the syringe barrel and a corresponding recess in the sealing lip.
  • the wall thickening which acts like a magnifying glass, improves the visibility of the pressure display, which is not the case with a measuring channel located centrally in the piston must be read by three but possibly only by two plastic layers
  • the correct rotational position of the piston for the closure or the opening of the pressure measuring device is easy to grasp by means of two opposing spherical thickenings of the sealing lip.
  • the double seal "snapping" into the lumen of the measuring channel reliably seals off the air volume in the piston during aspiration.
  • the air of the pressure measuring device can so even with, in this case "undamped", strong aspiration, do not escape from the flask
  • An airtight seal of the pressure measuring device can also be achieved by means of a circular sealing lip of variable depth, which lies in a circular groove of the piston with a likewise variable depth.
  • the sealing lip is more or less squeezed together and thereby an opening in the sealing lip optionally opened or closed
  • the friction of the sealing lip can also be changed as desired
  • a comparable mechanism in the closure piece of the plunger serves to open the plunger after the pressure measurement has taken place for the insertion of the guide wire or catheter - 16 -
  • the bore in the closure piece should not form a continuous connection with the measurement channel:
  • a gap between the measurement channel and the closure piece does not interfere with the advancement of the guide wire or the catheter.
  • it is crucial for the correct functioning of the pressure measuring device and, like a lateral opening ensures that even after arterial puncture, when the bore in the closure piece is opened, blood may drip from the measuring channel into the cavity of the piston.
  • a valve mechanism that is more complex in terms of construction and production technology and thus expensive prevents blood from escaping from the syringe.
  • this syringe can also be used "from bottom to top", as is often the case with punctures of the subclavian vein.
  • this syringe is "undamped” as with a conventional syringe.
  • the plunger After ensuring the correct position of the cannula by means of blood pressure measurement, the plunger is again pushed fully into the syringe cylinder so that the guide wire or catheter can subsequently be pushed through the syringe into the blood vessel. If you want to avoid injecting the blood-liquid mixture completely, you can do this before pushing the plunger forward - 17 -
  • a further possibility of switching off the pressure measuring device of the syringe during aspiration is provided by a stylet which tightly closes the front opening of the measuring channel.
  • This stylet is only withdrawn from the measuring channel when you want to measure pressure or inserted again when you want to aspirate again.
  • This solution requires a valve mechanism in the closure piece.
  • the front opening of the measuring channel should have a smaller cross-section than the measuring channel itself, otherwise the stylet in the measuring channel can act like a piston and suck liquid into the measuring channel when it is pulled back.
  • a retraction of the stylet leads to a calibration error:
  • the volume of the stylet is suddenly missing and causes a minimal vacuum in the pressure measuring device with the result of an incorrectly high pressure display.
  • the calibration error can be neglected if the stylet has a correspondingly small volume or can be taken into account from the start when calibrating the scale.
  • the calibration error can also be minimized as follows if the valve mechanism is suitably designed in the piston plug: If the valve mechanism functions lifted for a short moment when the stylet is pulled out, the pressure of the air in the pressure measuring device adjusts to the ambient air pressure ("zeroing"). It should be noted that if the valve function is undone for too long due to the blood-liquid mixture penetrating into the measuring channel, too much air from the pressure measurement - 18 -
  • a larger problem with regard to incorrect calibration of the pressure measuring device is the suction of air when the cannula is not inserted airtight on the cannula attachment (incorrectly low pressure display).
  • the syringe must be deaerated every time in such a case.
  • FIG. 1 shows a first pressure measuring device with a container and a measuring channel
  • Fig. 2 shows a second pressure gauge with one inside the container
  • FIG. 3 a third pressure measuring device with a horizontal measuring channel
  • FIG. 4 a fourth pressure measuring device with a continuously expanding measuring channel
  • FIG. 5 shows a fifth pressure measuring device with a graduated measuring channel
  • FIG. 6 shows a system with a sixth pressure measuring device and a cannula
  • FIG. 7 shows a second system with a seventh pressure measuring device as well as a cannula and a syringe
  • FIG. 8 shows a pressure measuring device integrated in a syringe , - 19 -
  • FIG. 9 shows a system consisting of a pressure measuring device integrated in a syringe, connected to a side-port cannula, FIG. 10 shows another syringe with integrated pressure measuring device, FIG. 11 shows a container of the pressure measuring device, which is closed with a closure piece,
  • Fig. 13 is a valve attached to a valve for venting the
  • FIG. 14 a closure piece which can be displaced in the container
  • Fig. 15 a further displaceable closure piece
  • Fig. 16 a tongue and groove system as a pressure protection
  • Fig. 17 a conical funnel shape of a bottom facing a cylinder space of a syringe
  • Fig. 18 an eccentrically arranged measuring channel in a Syringe
  • FIG. 19 shows a cross section through a syringe with an integrated pressure measuring device, a seal being arranged such that it cannot rotate against the cylinder wall of the syringe
  • FIG. 20 is a plan view of a further seal corresponding to that from FIG. 19,
  • FIG. 21 shows a cross section through the seal Fig. 20,
  • Fig. 22 is a schematic view of a syringe with an eccentric
  • FIG. 23 a further seal that can be used, for example, in a syringe according to FIG. 22, FIG. 24 a closure piece with a rotating part, FIG. 25 a schematic view of a container of a pressure measuring device with a spaced closure piece, FIG. 26 a schematic View of a container of a pressure measuring device with the locking piece engaged, FIG. 27 shows a further schematic view of a container of a pressure measuring device with a sealing plug arranged in the measuring channel and
  • a first pressure measuring device 1 shows a first pressure measuring device 1 with a closed container 2.
  • a compressible medium 3 In the container 2 there is a compressible medium 3.
  • a measuring channel 4 opens into the container 2. This is, for example, at least partially filled with a saline solution 5.
  • the measuring channel 4 serves as a riser.
  • a visible level of the saline solution 5 or of blood indicates the pressure present.
  • the container 2 shows a second pressure measuring device 6 with a measuring channel 4 located at least partially in the interior of the container 2.
  • the pressure measuring device becomes extremely compact and is even more convenient for the operator to hold. This contributes to the fact that the container 2 has rigid walls 7, which can also be anatomically adapted to a handle shape.
  • FIG. 3 shows a third pressure measuring device 8 with a measuring channel 4 arranged at least partly horizontally.
  • a horizontal section 9 of the measuring channel 4 in the container 2 prevents the pressure measurement result from being falsified due to the weight of blood or, for example, the saline solution in the measuring channel 4.
  • An advantageous maximum diameter 10 of the measuring channel 4 in the horizontal section 9 is not more than 4 mm. This maximum diameter 10 is to be arranged in the usable measuring channel 4, which means that where a blood pressure measurement is also to be expected with a level display of the blood or the saline solution in the measuring channel 4.
  • Fig. 4 shows a fourth pressure measuring device 11.
  • the measuring channel 4 expands in its
  • Such a measuring channel 4 allows the container 2 to be dimensioned in such a way that it can be held by one hand of the operator.
  • the measuring channel 4 has a first 13 and a second 14 stage. These are in particular arranged so that in known
  • a shape of the first 13 or second 14 step can, as shown, be conical or also in the form of a landing. Similar to the previous FIG. 4, FIG. 5 shows that a first diameter 15 of the measuring channel 4 is larger than a second diameter 16 of the measuring channel 4. The first diameter 15 is arranged closer to a mouth 17 of the measuring channel 4 in the container 2 than the second
  • FIG. 5 shows that a first section 18 of the measuring channel 4 with a third diameter 19 is arranged outside the container 2, while a second section 20 of the measuring channel 4 is located inside the container 2, the third diameter 19 in first section 18 is smaller than a fourth diameter 21 of measuring channel 4 in second section 20.
  • FIG. 6 shows a first system 22 with a sixth pressure measuring device 23 and a cannula 24.
  • the cannula 24 can be connected to a cannula connection 26 of the sixth pressure measuring device 23.
  • the measuring channel 4 is arranged in the container 2 such that the measuring channel 4 runs in the longitudinal axis of the connected cannula 24.
  • the container 2 has an access 27, preferably opposite the cannula connection 26, with a first valve 28 which closes an opening 29 of the container 2.
  • the compressible medium in the container 2 is retained by the first valve 28 in the sixth pressure measuring device 23.
  • a catheter (not shown here) is to be introduced into a blood vessel, the correct position of the cannula 24 can first be secured by means of pressure measurement.
  • a guide wire for a catheter or directly the catheter is subsequently introduced into the container 2 through the access 27 and the opening 29 and then advanced through the measuring channel 4 and the cannula 24 into the blood vessel.
  • FIG. 7 shows a second system 30.
  • a seventh pressure measuring device 31 has an integrated cannula connection 26 and an access 27 for a syringe 25, which are connected to one another via a pressure line 32 indicated here by dashed lines. Part of the pressure line 32 is thus also part of the measuring channel 4.
  • a second valve 33 is arranged in the measuring channel 4. If aspiration is to be performed using the connected syringe 25, the second valve 33 can be closed and then opened again for pressure measurement.
  • the second system 30, by its structure, allows the syringe to be changed to a catheter.
  • a further valve not shown here, is provided in the pressure line 32, with which the access 27 can be closed.
  • the second system 30, like the first system 22 from FIG. 6, also allows the connection of the already known "Raulerson syringe".
  • FIG. 8 shows a third system 34, in which the container 2 has been integrated into the syringe 25.
  • the container 2 forms at least in part a plunger 35 of the syringe 25.
  • the plunger 35 of the syringe 25 has a closable catheter passage 36. This is blocked off to the outside with a closure piece 37, while the catheter passage 36 on the other hand to a container interior 38 is open.
  • the closure piece 37 is integrated in the piston 35 in this case. In another variant, not shown here, the closure piece on the container can be inserted and removed again.
  • the measuring channel 4 located in the container 2 in turn also serves as a catheter passage 36 after the pressure measurement.
  • the access 27 which is preferably provided with a valve (not shown here), allows the syringe 25 or a sixth pressure measuring device 23 to be connected to the side of the cannula 24 (so-called side-port cannula).
  • a catheter can be inserted either directly through the cannula 24 or the attached syringe 25 or the sixth pressure measuring device 23.
  • FIG. 10 shows a further variant of the configuration of the measuring channel 4 located in the container 2 of the syringe 25. While a small-lumen section 40 of the measuring channel 4 is predominantly located within the syringe cylinder 41 when the plunger 35 is moving, there is a large-lumen section 42 of the measuring channel 4 even when the piston 35 is fully pushed in, at least for the most part outside the syringe cylinder 41.
  • the lumen of the measuring channel 4 in the small-lumen section 40 can be optically enlarged by suitable material and suitable shaping of the measuring channel 4 in the container 2 or the syringe cylinder 41. Low pressures measured in this small-lumen section 40 of the measuring channel 4 can thus be read accurately.
  • the large-lumen section 42 of the measuring channel 4 is dimensioned for the measurement of higher pressures over a larger area.
  • Fig. 11 shows a section of a possible embodiment of the container 2.
  • the attached closure piece 37 serves to close and open the container interior 38, e.g. for introducing a catheter, not shown here, through the measuring channel 4 into a bloodstream, also not shown.
  • FIG. 12 shows a further embodiment of the syringe 25.
  • This has a vent valve 43 on one side for preparing the syringe 25 for measuring negative pressures.
  • the vent valve 43 can also be arranged in the closure piece 37. Then, in addition to the task of ventilation, it also acts as a passage for a catheter.
  • FIG. 13 shows a possible arrangement of the vent valve 43 which, as shown here, can be attached to the closure piece 37 or in the closure piece 37.
  • FIG. 14 shows a further embodiment of the closure piece 37. This can be adjusted in a controlled manner in the container 2 by means of the positioning means 44. To adjust the measuring channel 4 has an external thread 45 and the closure piece 37 in part - 24 -
  • the closure piece 37 with a closable passage 49 now has the external thread 45, while the syringe cylinder 41 has the internal thread 46.
  • the insertion of a catheter into the container 2 is again possible via a passage valve 50 in the closure piece 37, a passage opening 51 in the closure piece 37 being directly opposite the mouth 17 of the measuring channel 4 in the container 2.
  • the measuring channel 4 also has a funnel 52. Since the closure piece 37 also remains spaced from the measuring channel 4 in its end positions, the funnel 52 serves to better insert a catheter into the measuring channel 4.
  • the piston 35 and the syringe cylinder 41 have a tongue and groove system. Only by turning the piston 35, indicated by the arrow, can the tongue 54 and the groove 55 be brought into congruence for the insertion of the spring 54 into the groove 55.
  • Other mechanical systems, such as obstacles or the like to be overcome by the application of force, can also be used as the pressure protection 53. in the pressure direction of the piston.
  • FIG. 17 shows a base 57 of the piston 35 which faces a cylinder space 56 of the syringe 25 shown in a detail.
  • the bottom 57 tapering to the mouth of the measuring channel 4 prevents an air bubble from getting stuck on the cylinder wall 59 in the cylinder space 56, as can be observed with a bottom 57 running perpendicular to the measuring channel 4.
  • the bottom 57 can have a concave shape. - 25 -
  • the container 2 is in turn integrated into the piston 35.
  • the measuring channel 4 is arranged eccentrically.
  • a first seal 58 to the cylinder wall 59 of the syringe 25 is arranged on the piston 35 in such a way that it cannot rotate.
  • the first seal 58 thus follows the upward and downward movement of the piston 35, the piston 35 itself remaining rotatable within the first seal 58.
  • the first seal 58 has a passage 60.
  • FIG. 19 shows a cross section through the first seal 58 and the syringe cylinder 41 of the syringe 25 from FIG. 18.
  • a free inner surface 61 offers enough space for the piston, not shown.
  • the syringe cylinder 41 has a material thickening 63 to which the first seal 58 is adapted.
  • the passage 60 in the first seal 58 is arranged so that it can be opened or closed by rotating the piston, not shown.
  • other safety devices belonging to the prior art can also be used, which on the one hand enable the piston to move up and down, but on the other hand prevent the first seal 58 from rotating.
  • FIG. 20 shows a second seal 64, which is designed according to the principle of the anti-rotation device 62 from FIG. 19.
  • the second seal 64 has a mouth closure
  • the mouth closure 65 is advantageously a dome-shaped elevation 66.
  • the seal 64 which is very effective in this way, moreover offers a certain resistance when the piston rotates, as long as the mouth of the measuring channel 4 is closed. This means that the operator shares this position based on - 26 -
  • the rotary stop 67 for example in Form of an elevation extending along the second seal 64, also part of the mouth closure 65 or the passage 60, the same applies to the position indicator 68, which in this case is arranged centrally between the mouth closure 65 and passage 60 on the second seal 64 continue to be appropriate since the piston or the cylinder wall has a rotation stopper for the piston, which, play in connection with other rotary abutment or the rotary abutment 67 on the second gasket 64 acts either alone
  • FIG. 21 a cross-section along the line XXI-XXI from FIG. 20, shows that the dome-shaped elevation 66, like the round bead 69, is part of the second seal 64 is ensured by appropriate free spaces 70 within the second seal 64.
  • the piston can engage in this free space 70 in a correspondingly configured manner and thus pull the second seal 64 along.
  • the free spaces 70 are designed such that the piston remains rotatable within the second seal 64.
  • the second seal can 64 can also be designed as a double seal, which is then rotatably arranged in an annular groove of the piston.
  • the 22 shows a further embodiment of the syringe 25 in a schematic view.
  • the syringe cylinder 41 again has a material thickening 63 - 27 -
  • this serves as a rotation lock for the seal, which is not shown in FIG. 22.
  • it can be used as a magnifying glass for measuring channel 4, which in the open position, i.e. during the pressure measurement, is directly below the material thickening 63.
  • the pressure display can be read very well.
  • tactile mark 71 on the piston 35 can be seen whether the measuring channel 4 is open or closed.
  • This mark 71 is located directly opposite one attached to the syringe barrel, e.g. counter marker 72, which can also be felt, measuring channel 4 is open.
  • FIG. 23 shows the third seal 73, not shown in FIG. 22.
  • the passage 60 lies exactly opposite the material thickening.
  • Fig. 24 shows a further embodiment of the closure piece 37.
  • the rotating part 74 is connected to a guide part 75 via an intermediate seal 76, which e.g. may have the sealing features described in FIG. 21, rotatably connected.
  • a first channel 77 in the rotating part 74, the passage 60 in the intermediate seal 76 and a second channel 78 in the guide part 75 can be made to coincide to form the passage 49 in the closure piece 37.
  • the pressure measuring device which is closed at the rear by the closure piece 37, can thus be vented or opened for the advancement of a catheter.
  • the passage 49 is indicated by dashed lines.
  • an intermediate seal without a passage can also be used, in which the passage only when pierced, e.g. when advancing a catheter, is generated in the material of the intermediate seal.
  • a material can be used from the outset between the first 77 and second 78 channels, which allows the passage 60 to be introduced subsequently.
  • Fig. 25 shows again a schematic view of a closure piece 37, which remains spaced from the measuring channel 4 in the piston in any position.
  • the mouth 17 of the measuring channel 4 and the closure piece 37 prevent blood or other liquids from escaping from the passage 49 indicated by the broken line and thus contamination of the operator. Rather, the blood drips into the container 2.
  • the closure piece 37 can have a draining surface 80 opposite the mouth 17 of the measuring channel 4. This is designed so that even if there is a sudden escape of blood or other liquids from the mouth 17 of the measuring channel 4, for example by inclining the draining surface 80, an exit from the passage 49 is prevented even when it is open.
  • FIG. 26 shows a different design of closure piece 37 and measuring channel 4 compared to FIG. 25.
  • Measuring channel 4 additionally has a lateral recess 81 which opens towards container 2.
  • the closure piece 37 is placed on the measuring channel 4 at the mouth 17, whereby the advancement of a catheter into the measuring channel 4 is facilitated. Through the recess 81, the function of the pressure measurement is still retained.
  • the recess 81 then serves as the mouth 17 of the measuring channel 4 into the container 2.
  • the recess 81 of the measuring channel 4 can also be blocked, thus increasing the measuring range of the pressure measuring device.
  • FIG. 27 shows a further embodiment of measuring channel 4 and closure piece 37.
  • a displaceable sealing plug 82 is located in measuring channel 4. This can be moved up and down in the measuring channel 4 by means of a guide 83, in this case a wire 84, from outside the container 2 .
  • the associated closure piece 37 has a fourth seal 85, which allows the sealing plug 82 to be removed.
  • the fourth seal 85 is designed such that it is also possible to reinsert the sealing plug 82 or, for example, a catheter.
  • the sealing plug 82 is in turn shaped so that it fits into a constriction 86 in the measuring channel 4 or in the pressure line, not shown here, and fills it - 29 -
  • the measuring channel 4 can only be opened for the pressure measurement and closed again after the pressure measurement, if necessary, for example for repeated aspiration of blood, without completely removing the sealing plug 82 from the container 2.
  • the blood pressure measurement is thereby interruptable and in particular repeatable After the interruptions, for example, adjustment processes are possible.
  • the constriction 86 is arranged closer to the cannula connection (not shown) than to the mouth 17 of the measuring channel 4 in the container 2
  • closure piece 37 with a suitable positioning means 44.
  • the passage through the closure piece 37 is not shown in this case.
  • the closure piece 37 can be adjusted along a step-like cutout 88 in the piston 35 until the measuring channel 4 is closed
  • the step-like cutout 88 defines various adjustment positions of the closure piece 37, in which the closure piece 37 is secured against unintentional slipping back, for example under pressure in the piston, by gradually inserting the closure piece 37 prepare the pressure measuring device in defined steps for the measurement of higher pressures, by gradually withdrawing the closure piece 37 for the measurement of lower and even negative pressures
  • the invention describes the concept of a simple, compact, easily understandable, sufficiently accurate and easy to sterilize disposable manometer, preferably in the form of a syringe, with which spaces, for example, of the human body can be identified or differentiated by means of the pressure and by which suitable construction without contamination of the working area, guidewires for catheters or catheters can be inserted in spaces, for example, of the human body
  • a pressure-sensitive hose line, a closed system also has hygienic advantages.
  • the solutions described here are also suitable for the continuous "bloody" measurement of arterial (medium) pressure, e.g. as part of emergency medicine, for monitoring central venous (medium) pressure or for measuring brain water pressure.
  • the syringe described in various configurations does not necessarily require precision manufacture and can in principle be built from five parts.
  • the syringe With a sufficiently large volume of air in the piston and depending on the relationship between the volume of the measuring channel and the cavity in the piston, the syringe can be designed or optimized as required for certain pressure measuring ranges.
  • the friction of the sealing lip of the plunger only has to be high enough to hold the plunger in its position in the syringe barrel even when the injecting finger completely relieves the plunger.

Abstract

Ein-Personen-bedienbares, sterilisierbares, medizinisches Druckmessgerät (23), insbesondere zur Blutdruckmessung, wobei das Druckmessgerät (23) zumindest einen Kanülenanschluss (26), einen Messkanal (4) und einen Zugang (27) aufweist. Der Messkanal (4) mündet in einen abgeschlossenen Behälter (2) mit starren Wänden, wobei sich im Behälter (2) ein kompressibles Medium befindet. Das Druckmessgerät (23) erlaubt neben der Messung des Druckes in einem Gefäss, vorzugsweise zur Lagekontrolle einer Kanüle (24), ein kontaminationsfreies Einlegen eines Katheters. Unnötige Verletzungen von Gefässen können dadurch vermieden und Komplikationen bei der Einlage von Kathetern erheblich vermindert werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur intravasalen Druckmessung und kontaminationsarmen Einlage von Kathetern z.B. in Blutgefäße
Zentralvenose, d h in große, herznahe Venen eingebrachte Katheter werden zur Messung bestimmter hamodynamischer Großen und zur kontinuierlichen bzw diskontinuierlichen Applikation von Medikamenten bzw Infusionslosungen genutzt und sind wichtiger Bestandteil des Monitorings und der (ιntensiv)medizinischen Versorgung von Patienten Die Punktion herznaher Venen setzt Geschick, Erfahrung und Kenntnis der anatomischen Gegebenheiten voraus Neben der Variabilität der Lage herznaher Venen fuhren insbesondere erschwerte Punktionsbedingungen immer wieder zu Fehlpunktionen benachbart liegender Arterien
Arterielle Punktionen mit dicken Kanülen, wie sie für die Einlage von Fuhrungsdrahten oder Kathetern genutzt werden, können zu massiven Blutungen mit Druck auf das umliegende Gewebe, z B Nerven, fuhren und erzwingen dann eine operative Revision Eine arterielle Fehlpunktion kann für einen Patienten, der sich einem Eingriff unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine unterziehen muß und dessen Blut zu diesem Zweck ungerinnbar gemacht wird, ein erhebliches Risiko darstellen Durch Punktion einer arteriosklerotisch veränderten Gefaßwand können Plaques mobilisiert werden, die mit dem Blutstrom in kleinere Arterien verschleppt werden und diese verstopfen können Aus diesem Grund kann eine arterielle Fehlpunktion im Bereich der auch das Gehirn versorgenden Halsgefaße (Arteriae carotes) zu einem Schlaganfall und womöglich Invalidität eines Patienten führen Diese, wenn auch seltenen, im Einzelfall aber tragischen und mit hohen Folgekosten belasteten Komplikationen haben zu der Empfehlung geführt, herznahe Venen zunächst mit einer dünnen Nadel (Vorpunktionskanule oder auch "finder-needle") aufzusuchen, um dann in der Stichrichtung dieser Nadel das Gefäß mit der dickeren Kanüle zu punktieren In den Arterien des Körperkreislaufes ist ein Mitteldruck von 70 - 100 mm Hg mit einer Amplitude zwischen systolischem und diastolischem Druck von ca. 40 - 60 mm Hg physiologisch, in den herznahen Venen des Körperkreislaufes hingegen ein Mitteldruck von 7 - 10 mm Hg mit einer Amplitude von nur wenigen mm Hg. Unter pathologischen Bedingungen kann der Druckunterschied zwischen Arterien und Venen und auch die Druckamplitude in den Gefäßen sowohl größer als auch kleiner werden.
Punktiert man eine Arterie mit einer großlumigen Kanüle, so ist dies in der Regel am spritzenden und pulsierenden Blutaustritt aus der Kanüle erkennbar. Hingegen wird nach Punktion einer Vene das Blut aus der Kanüle mit weniger Druck und eher kontinuierlich abfließen. Unabhängig davon, ob man eine Arterie oder Vene punktiert hat, fuhrt aber der hohe Durchflußwiderstand kleinlumiger Kanülen zu einem gleichmäßigen, allenfalls diskret pulsierenden und nie spritzenden Blutaustritt aus der Kanüle. Somit muß man sich anderer Kriterien bedienen, um eine Arterie bzw. Vene zu identifzieren.
Aufgrund des höheren Sauerstoffgehaltes ist das arterielle Blut normalerweise heller als das venöse. Lungen- oder Herzerkrankungen können aber dazu fuhren, daß auch das arterielle Blut vergleichsweise dunkel erscheint; bei einer Beatmung mit reinem Sauerstoff, z.B. im Rahmen der Narkoseeinleitung, ist hingegen auch das venöse Blut recht hell. Die Farbe des Blutes ist daher ein schlechtes Kriterium.
Ein verläßliche Möglichkeit, arterielles und venöses Blut zu unterscheiden, ist eine Blutgasanalyse, bei der der Sauerstoff- und Kohlendioxidpartialdruck gemessen wird. Dies ist zeit- und personalintensiv und somit kostspielig.
Man kann den Blutdruck im punktierten Gefäß auch mittels einer Steigleitung direkt messen. Läßt man das Blut in die Leitung zurücklaufen, erfordert der Übertritt mehrerer Milliliter Blut in die Steigleitung einige Zeit, abhängig vom - 3 -
Durchflußwiderstand der Kanüle. Arbeitet man hingegen mit einer flüssigkeitsbefüllten, z.B. mit Kochsalzlösung gefüllten Steigleitung, ist das Vorbereiten der Steigleitung vergleichsweise zeitaufwendig. In jedem Fall benötigt man eine Hilfsperson, um die Steigleitung zu halten.
Mit einem Druckwandler-System, einem sog. Transducer-System, wiederum erfaßt man nicht nur den mittleren Blutdruck, wie mit einer Steigleitung, sondern auch die Blutdruckamplitude im punktierten Gefäß. Da die Einlage von Kathetern sterile Kautelen voraussetzt, muß man bei dieser Technik zwangsläufig zunächst das Druckwandler-System steril vorbereiten. Dies ist sehr zeitaufwendig und erfordert ebenfalls eine "dritte Hand", in die man die Kabelverbindung zum Anschluß an den Monitor abgeben kann.
Angesichts des Aufwandes und der Schwierigkeiten, durch eine Vorpunktionskanüle eine herznahe Vene zweifelsfrei zu identifizieren, wird in der klinischen Praxis oft auf die Vorpunktion verzichtet. Unbeabsichtigte arterielle Punktionen werden dann erst nach Einlage des Katheters durch intravasale Druckmessung bzw. an dem im Infusionssystem aufsteigenden Blut und / oder durch eine Röntgenaufnahme des Thorax erkannt.
Das Risiko einer HIV- (ALDS-) oder Hepatitis-Infektion durch Kontakt mit Blut infizierter Patienten hat dazu geführt, daß nicht nur für die Blutentnahme, sondern auch für die Einlage von zentralvenösen oder arteriellen Kathetern "geschlossene" Kanülen- oder Spritzen-Systeme angeboten werden. Ein geschlossenes System beispielsweise zum druckkontrollierten Handhaben eines Fluides ist aus der DE 195 03 230 des Anmelders bekannt.
Für die kontaminationsarme Einlage zentralvenöser Katheter wiederum sind am
Markt sogenannte Side-port-Kanülen erhältlich. Diese haben einen zusätzlichen, seitlich liegenden, durch einen Ventilmechanismus verschlossenen Kanal, über den nach Punktion des Gefäßes ein Führungsdraht eingebracht werden kann, über den dann der Katheter in das Gefäß geschoben wird; sog. "Seldinger-Technik". Weiter ist eine Spritze aus der US 4,813,938, im folgenden "Raulerson-Spritze" genannt, mit einem durch einen Ventilmechanismus verschlossenen, durchgehenden Kanal im Kolben bekannt, durch den ein Führungsdraht in das punktierte Gefäß eingelegt werden kann, ohne daß die Spritze diskonnektiert werden muß.
Beide Systeme verhindern effektiv den Austritt von Blut selbst nach unbeabsichtigter Punktion einer Arterie mit einer großlumigen Kanüle und vermitteln dadurch eine trügerische Sicherheit. Da Spritze und Kanüle nicht diskonnektiert werden müssen wie bei konventionellem Vorgehen, wird die arterielle Fehlpunktion regelmäßig erst nach Einlage des Katheters und somit maximalem Trauma der Gefäßwand erkannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte, einfach zu bedienende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche den Druck in einem Hohlraum messen kann, insbesondere eine genaue und sichere Unterscheidung von Venen und Adern mittels einer Kanüle erlaubt, wobei die Vorrichtung ein kontrolliertes, unnötige Verletzungen vermeidendes Einlegen eines Katheters oder dergleichen gestattet, insbesondere unter Ausschluß einer Blutkontamination der die Vorrichtung be- dienenden Person.
Eine erste Ausgestaltung der Erfindung ist ein Ein-Personen-bedienbares, sterilisierbares, medizinisches Druckmeßgerät, welches zumindest einen Kanülenanschluß, einen Meßkanal und einen Zugang aufweist und wobei der Meßkanal in einen abgeschlossenen Behälter mit starren Wänden mündet, in dem sich ein kompressibles Medium befindet.
Eine Flüssigkeit steigt somit nicht, wie bei bekannter Lösung, in einem offenen Behälter, z.B. einer Steigleitung, gegen die Schwerkraft auf, sondern dringt in einen verschlossenen, beispielsweise mit Luft gefüllten Behälter mit gegebenem Volumen und nicht-elastischen Wänden ein und komprimiert dabei die Luft sukzessiv. - 5 -
Der in einem solchen geschlossenen Behälter resultierende Druck errechnet sich nun aus dem Quotienten des unkomprimierten und des durch die eingedrungene Flüssigkeit komprimierten Luftvolumens und ist vom spezifischen Gewicht der eindringenden Flüssigkeit unabhängig: Werden z.B. 6 ml unkomprimierte Luft auf 5 ml komprimiert, so ergibt sich ein Druck von 1,2 bar (= ca. 910 mm Hg bzw. ca. 1210 cm Wassersäule) oder ein Überdruck von 0,2 bar (= ca. 150 mm Hg bzw. ca. 200 cm Wassersäule).
Da im medizinischen Sprachgebrauch international weiter üblich bzw. aus Gründen der besseren Anschaulichkeit wird nachfolgend weiter mit den Druckangaben "bar", "mm Hg" bzw. "cm Wassersäule" gearbeitet.
Mittels dieser Rechnung kann einem bestimmten Flüssigkeitsstand in diesem Behälter ein bestimmter Druck zugeordnet und so eine Skala kalibriert werden, an der mit der Flüssigkeitssäule als Zeiger der Druck der komprimierten Luft direkt ablesbar ist. Unter Berücksichtigung des hydrostatischen Druckes der Flüssigkeitssäule, in den auch das spezifische Gewicht der Flüssigkeit eingeht, kann auch der Druck angegeben werden, unter dem die Flüssigkeit steht. Handelt es sich bei der Flüssigkeit z.B. um "physiologische" Kochsalzlösung mit einem spezifischen Gewicht von ca. 1, so ist der aus einer Flüssigkeitssäule von wenigen Zentimetern resultierende Fehler für die Messung arterieller Blutdrücke zu vernachlässigen.
Ein für die Messung zentralvenöser und arterieller Mitteldrücke ebenfalls geeignetes, handliches Druckmeßgerät hat dem Behälter den Meßkanal mit ebenfalls vorgegebenem Volumen und nicht-elastischen Wänden zur vollständigen Aufnahme der aufsteigenden Flüssigkeit vorgeschaltet, der entweder außerhalb oder innerhalb des Behälters liegt. Aus dem Quotienten des Luftvolumens im Meßkanal zum Gesamtluftvolumen im Meßkanal und Behälter ergibt sich dabei der Meßbereich, über den der Druck am Flüssigkeitsstand im Meßkanal vergleichsweise genau abgelesen werden kann: Z.B. können an einem 1 ml fassenden Meßkanal des Druckmeßgerätes mit einem Gesamtluftvolumen von 6 ml Überdrücke von 0 bis ca. 150 mm Hg abgelesen werden und somit auch die pathologisch erhöhten arteriellen Mitteldrücke eines Patienten mit Bluthochdruck. Eine kleineres Verhältnis zwischen dem Luftvolumen im Meßkanal und dem Gesamtluftvolumen im Meßkanal und Behälter vergrößert zwar den Meßbereich, verschlechtert aber die Ablesegenauigkeit.
Da selbst bei einem Durchmesser des Meßkanals von 3 mm die Oberflächenspannung der Flüssigkeit verhindert, daß die Flüssigkeit durch Schwerkraft in den Meßkanal läuft, kann die Druckmeßeinrichtung so angeordnet werden, daß der Meßkanal horizontal verläuft und somit der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule keinen Meßfehler mehr verursacht.
Prinzipbedingt mißt eine solche Druckmeßeinrichtung bei nur geringer Kompression des in ihr enthaltenen Luftvolumens genauer als bei stärkerer Kompression. Durch einen Meßkanal mit unterschiedlichen Querschnitten (mit einem kanülennah kleineren und zum Behälter hin größeren Querschnitt) läßt sich die Meßgenauigkeit für niedrige Drücke sehr einfach weiter verbessern.
Das oben beschriebene Druckmeßgerät wird nun vor Beginn der Punktion zwischen Kanüle und Spritze montiert. Dieses Blutdruckmeßgerät darf aber erst dann für die Blutdruckmessung "parallel geschaltet" (= geöffnet) werden (z.B. mittels eines Drei-Wege-Hahnes), wenn Blut leicht aspiriert (= in den Spritzenzylinder gesaugt) werden kann. Anderenfalls kann sonst (trotz der durch das Luftvolumen eines "parallel geschalteten" Blutdruckmeßgerätes "gedämpften" Aspiration) Luft aus dem Blutdruckmeßgerät in den Spritzenzylinder gesaugt werden, wodurch dieses seine Kalibrierung verliert und falsch hohe Blutdruckwerte gemessen werden.
Man kann den Blutdruck entweder dadurch messen, daß man Blut durch den Blut- druck im punktierten Gefäß in den Meßkanal eindringen läßt oder indem man durch
Injektion Blut in den Meßkanal drückt und nachfolgend das Fallen der Blutsäule bis zum Druckausgleich abwartet. Da in beiden Fällen im Gegensatz zur Druckmessung mit einer Steigleitung nur ein kleines Blutvolumen in das Blutdruckmeßgerät ein- bzw. austreten muß, kann der Blutdruck sehr schnell gemessen werden.
Das Kontaminationsproblem wird dadurch gelöst, daß vor Diskonnektion der Spritze die Kanüle, z.B. mittels eines Drei-Wege-Hahnes, verschlossen und erst für das Vorschieben des Führungsdrahtes für einen Katheter oder des Katheters selbst wieder geöffnet wird.
Die beschriebene Druckmeßeinrichtung kann auch vorteilhaft an sogenannten Side-port-Kanülen verwendet werden, wie sie oben beschrieben sind. Der Ansatz des Druckmeßgerätes muß lediglich so ausgelegt sein, daß durch Aufstecken auf den Side-port der dort befindliche Ventilmechanismus überwunden wird und nach Diskonnektion wieder schließt (um dann den Führungsdraht kontaminationsarm einbringen zu können). Es ist zu beachten, daß sich im Side-port dieser Kanülen meist etwas Luft befindet, die bei der Druckmessung zu einer falsch niedrigen Druckanzeige führen kann, sofern man dieses zusätzliche Luftvolumen bei der Kalibrierung der Skala des Druckmeßgerätes nicht berücksichtigt.
Zur Blutdruckmessung durch kleinlumige Kanülen eignet sich auch die in der oben schon erwähnten DE 195 03 230 beschriebene Spritze, auf deren Offenbarung hier diesbezüglich voll inhaltlich zurückgegriffen wird. Bei dieser sogenannten "Enk- Spritze" ist der Behälter und der in diesem Behälter liegende Meßkanal im Kolben der Spritze untergebracht. Ein Vorteil dieser Spritze besteht darin, daß eine Druckmeßeinrichtung dieser Spritze beim Entlüften des Spritzenzylinders immer gegen den Umgebungsluftdruck abgeglichen, sogenannt "genullt", wird und kalibriert bleibt, da die Luft in der Druckmeßeinrichtung der Spritze nur mit der ebenfalls raumtemperierten Flüssigkeit, z.B. Kochsalzlösung, im Spritzenzylinder in Kontakt steht und nicht direkt mit körperwarmem Blut. Die Spritze gestattet es, den gesamten "Meßschenkel" durch Injektion von Flüssigkeit, z.B. Kochsalzlösung, aus dem Spritzenzylinder zu spülen. Dabei wird gleichzeitig Flüssigkeit in den Meßkanal gedrückt. Da die Friktion der Dichtlippe den Kolben auch bei vollständiger Entlastung durch den injizierenden Finger immer in seiner Position im Spritzenzylinder hält, injiziert die Spritze nun unter Dekompression der Luft im Kolben solange bis der Druck dem Gefäßdruck entspricht. Da die Kanüle hierbei kontinuierlich gespült wird, kann gerinnendes Blut die Kanüle nicht verstopfen und die Gefäßwand wird immer von der Kanüle weggedrückt.
Mit einer solchen Spritze kann z.B. auch durch sogenannte Side-port-Kanülen der Blutdruck gemessen werden. Das Problem des Verlustes von Luft aus der Druckmeßeinrichtung dieser flüssigkeitsbefüllten Spritze durch Aspiration mit der konventionellen Spritze stellt sich dabei nicht, da die Druckmeßspritze nur für die Blut- druckmessung an den Side-port, gegebenenfalls über einen Adapter, der den Ventilmechanismus aufhebt, angeschlossen wird.
Ein Meßkanal mit einem im vorderen Abschnitt kleineren und einem im hinteren Abschnitt größeren Querschnitt verbessert die Genauigkeit und Ablesbarkeit der Druckmeßeinrichtung (= Spritze mit einem Nieder- und Hochdruckmeßbereich): Im vorderen, langen und kleinlumigen Meßkanalabschnitt kann der (Mittel-)Druck zentraler Venen genau gemessen werden. Durch den Lupeneffekt der dicken Kanalwand ist der Flüssigkeitsspiegel bzw. die Skala in diesem Bereich selbst dann gut erkennbar, wenn der Kolben in den Spritzenzylinder eingeschoben ist. Im hinteren, kurzen und großlumigen Meßkanalabschnitt werden - wenn auch etwas ungenauer - die höheren arteriellen (Mittel-)Drücke gemessen. Da dieser Bereich des Kolbens aus dem Spritzenzylinder herausragt, kann der Flüssigkeitsstand hier immer problemlos abgelesen werden.
Folgende Beispielrechnung soll dies veranschaulichen: Gegeben sei ein Kolben mit einem Gesamtluftvolumen von 8 ml; auf den Meßkanal entfällt dabei 0,8 ml. Ist nun der Meßkanal vollständig mit Flüssigkeit gefüllt, so entspricht die Kompression des Luftvolumens von 8 auf 7,2 ml einem Überdruck von ca. 0,11 bar (= ca. 84 mm Hg). Bei einer Länge von 50 mm und einem Innendurchmesser von 2 mm hat der vordere Meßkanalabschnitt ein Volumen von ca. 0,157 ml entsprechend einem Meßbereich von 0 bis ca. 0,02 bar (= ca. 15 mm Hg) Überdruck. Der hintere Meßkanalabschnitt hat eine Länge von 32,8 mm und einen Innendurchmesser von 5 mm; daraus resultiert ein Volumen von ca. 0,644 ml und ein Meßbereich von ca. 0,02 bis ca. 0,11 bar Überdruck.
Der Meßkanal kann in einer weiteren Ausgestaltung auch vom Innendurchmesser her kontinuierlich größer werden.
Eine andere Möglichkeit, die Druckmeßeinrichtung an unterschiedliche Druckmeßbereiche anzupassen, ist durch ein Verschlußstück gegeben, mit dem man das mit dem Spritzenzylinder kommunizierende Luftvolumen des Kolbens wahlweise verkleinern oder vergrößern kann (z.B. mit einem im Kolben verschiebbaren Verschlußstück, das wahlweise die hintere Öffnung des Meßkanals oder sogar Teile des Meßkanals verschließt). Ein Schraubmechanismus oder eine Bajonettarretierung hält dabei das Verschlußstück immer in der bestimmten Position im Kolben, und stellt somit die Druckmeßgenauigkeit sicher.
Ist es mittels eines geeigneten Verschluß- oder Ventilmechanismus im Verschlußstück oder aber der Wand des Kolbens möglich, wahlweise den Hohlraum im Kolben zum Druckausgleich zur Umgebungsluft zu öffnen, so kann man mit einer solchen Druckmeßeinrichtung auch an einer entsprechend kalibrierten Skala negative Drücke messen, z.B. den durch Aspiration, d.h. durch Zurückziehen des Kolbens im Spritzenzylinder resultierenden Unterdruck: Nach Aufziehen der Flüssigkeit in den Spritzenzylinder wird der Kolben gegen den atmosphärischen Druck geöffnet, z.B. durch einen Schieber oder zwei gegeneinander verdrehbare Öffnungen in der Wand des Kolbens und des Verschlußstückes. Nachdem bei verschlossener Austrittsöffhung des Spritzenzylinders durch Vorschieben des Kolbens, - 10 -
z.B. durch langsames "Einschrauben" des Kolbens mittels eines Gewindes im Spritzenzylinder und am Kolben, etwas Flüssigkeit bis zu einer Nullmarkierung, z.B. der Hälfte des Meßkanals, in den Meßkanal gedrückt worden ist, wird der Kolben wieder gegen den atmosphärischen Druck luftdicht verschlossen. Jetzt können sowohl positive wie auch negative Drücke gemessen werden. Diese Möglichkeit schafft auch ein im Kolben verschiebbares Verschlußstück: Nachdem Flüssigkeit in den Spritzenzylinder aufgezogen und der Spritzenzylinder entlüftet worden ist, wird das Verschlußstück im Kolben soweit zurückgezogen bzw. -gedreht, bis die in den Meßkanal eindringende Flüssigkeit die Nullmarkierung erreicht hat.
Als besonders empfehlenswerte Ausgestaltung eines Druckmeßgerätes wird nachfolgend ein System mit einer Spritze beschrieben, mit der nicht nur aspiriert, sondern auch der Druck im punktierten Gefäß oder Flüssigkeitsraum gemessen werden kann und durch die man nachfolgend einen Führungsdraht für einen Katheter bzw. einen Katheter z.B. in ein Blutgefäß schieben kann, ohne daß die Spritze von der Kanüle diskonnektiert werden muß.
Die Spritze hat einen Spritzenzylinder und einen hohlen Kolben mit einer, der "Enk- Spritze" entsprechenden Dämpfüngs- und Druckmeßeinrichtung. Der Kolben hat rückwärtig ein Verschlußstück mit einer durchgehenden Bohrung, die durch einen Schiebe- bzw. Drehmechanismus oder einen, z.B. von der "Raulerson-Spritze" bekannten Ventilmechanismus, verschlossen oder geöffnet werden und durch die z.B. ein Führungsdraht für einen Katheter oder ein Katheter in den Kanal der Druckmeßeinrichtung vorgeschoben werden kann. Sofern der Kanal zusätzlich zumindest eine ausreichend große, seitliche Öffnung aufweist, kann der Kanal der Druckmeßeinrichtung auch vom Verschlußstück im Sinne einer Zentrierung aufgenommen werden.
Die Handhabung dieser Spritze wird nachfolgend am Beispiel der Punktion eines Blutgefäßes und der Einlage eines Führungsdrahtes für einen Katheter in dieses Gefäß beschrieben: - 11 -
Durch Zurückziehen des Kolbens entsteht auch bei dieser Spritze im Spritzenzylinder ein, im Vergleich zu einer normalen Spritze "gedämpfter" Unterdruck, durch den man Flüssigkeit, z.B. Kochsalzlösung, gegen die Schwerkraft in den Spritzenzylinder auf- bzw. hochziehen kann. Die Spritze muß dabei mit ihrem Kanülenansatz nach unten gehalten werden und es sollte sich etwas Luft im Spritzenzylinder, ca. 1 ml, befinden. Anderenfalls kann durch den auch im Kolben entstehenden Unterdruck, insbesondere bei starker Aspiration, Flüssigkeit in den Kanal eindringen. Eine an dem aus dem Spritzenzylinder herausragenden Ende des Kolbens angebrachte Leiste, die nur in einer bestimmten Drehstellung in eine entsprechende Aussparung des Spritzenzylinder paßt, gewährleistet, daß der Kolben nicht unbewußt vollständig in den Spritzenzylinder eingeschoben werden kann.
Die Spritze wird nun konventionell entlüftet, d.h. mit dem Kanülenansatz hochgehalten und die Luft durch Vorschieben des Kolbens aus dem Spritzenzylinder herausgedrückt. Die Flüssigkeit verschließt dabei die vordere Öffnung des Kanals. Selbst bei einer Kanalöffhung von drei Millimetern verhindert die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, daß Flüssigkeit durch die Schwerkraft in den Kanal eindringt. Beim Entlüften der Spritze wird die Luft im Kolben von der Umgebung abgeschlossen und dadurch die Druckmeßeinrichtung "genullt" (= auf Null kalibriert).
Bei dem Versuch, mit der auf die Spritze aufgesteckten Kanüle ein Blutgefäß zu punktieren, kann man nie so extrem aspirieren wie mit einer konventionellen Spritze, da die Luft im Kolben auch die Aspiration "dämpft". Dies kann den Kollaps von punktierten Venen oder das Ansaugen der Kanüle an die Gefäßwand verhindern wie sonst bei starker Aspiration möglich. Da in diesen Fällen kein Blut zu aspirieren ist, nimmt man fälschlicherweise an, daß man das Blutgefäß noch nicht erreicht oder schon wieder verlassen hat. Dadurch steigt die Zahl von Fehl- bzw. Mehrfach- punktionen. Somit kann eine "gedämpfte" Aspiration durchaus von Vorteil sein. - 12 -
Punktiert man ein Blutgefäß, erkennbar am plötzlichen Eintritt von Blut in den Spritzenzylinder, so wirkt die Flüssigkeit im Spritzenzylinder als sehr effektiver Puffer Dadurch wird selbst bei starker Aspiration verhindert, daß das Blut-Flussigkeits-Gemisch direkt in den Kanal gesaugt wird und somit die Druckmeßeinrichtung ihre Kalibrierung verliert Daruberhinaus wird das Blut durch die Flüssigkeit sofort verdünnt und kann somit in der Spritze nicht gerinnen Zwar kommt es durch Mischung der raumtemperierten Flüssigkeit mit dem körperwarmen Blut mit der Zeit auch zu einer leichten Erwärmung und damit Ausdehnung der Luft Da aber der Blutdruck nun unmittelbar gemessen wird, ist der resultierende Meßfehler (falsch niedrige Werte) auch in Anbetracht des zu erfassenden Druckunterschiedes zwischen Venen und Arterien vernachlassigbar klein
Für die Blutdruckmessung im punktierten Gefäß wird der Kolben nun etwas vorgeschoben Dadurch wird das Blut-Flussigkeits-Gemisch zum Teil injiziert und zum Teil in den Kanal gedruckt Da der Kolben durch eine ausreichend hohe Friktion der Dichtlippe immer seine Position im Spritzenzylinder halt, selbst wenn der vorschiebende Finger den Kolben vollständig entlastet, kann der Blutdruck des punktierten Gefäßes, z B an einer im oder am Kolben befindlichen kalibrierten Skala, abgelesen werden, sobald sich der Flussigkeitsspiegel im Kanal nicht mehr bewegt
Die "gefärbte" Säule des Blut-Flussigkeits-Gemisches als "Zeiger" der Druckmeßeinrichtung ist leicht erkennbar Aber auch eine Säule aus klarer Flüssigkeit ist durch Aufhebung des Doppelbrechungseffektes der Kanalwand gut im Kanal zu sehen
Alternativ kann man auch mit einer für die Messung negativer Drucke vorbereiteten Spritze (s oben) arbeiten Nach Einstechen der Punktionskanule wird der Kolben soweit im Spritzenzylinder zurückgezogen, bis der gewünschte Unterdruck eingestellt ist Bei entsprechender Auslegung der zirkulären Dichtlippe des Kolbens wird der Kolben dabei wieder in seiner Position im Spritzenzylinder und somit der - 13 -
eingestellte Unterdruck gehalten. Punktiert die Kanüle ein Blutgefäß, steigt der Flüssigkeitsspiegel im Kanal bis zum Druckausgleich mit dem Gefäßdruck schlagartig an.
Sofern die Messung des Blutdruckes zeigt, daß das gewünschte Gefäß, z.B. eine Vene, punktiert worden ist, wird der Kolben vollständig in den Spritzenzylinder eingeschoben und nachfolgend der Führungsdraht für den Katheter oder der Katheter durch das Verschluß stück, den Meßkanal, den Kanülenansatz des Spritzenzylinders und die aufgesteckte Kanüle in das Blutgefäß geschoben. Das Blut-Flüssigkeits-Gemisch wird dabei injiziert. "Überspritzt" man durch sehr rasche Injektion den Meßkanal versehentlich, so tropft das Blut-Flüssigkeits-Gemisch in den Hohlraum des Kolbens und ist dort "gekapselt". Eine Kontamination des Arbeitsfeldes wird so vermieden. Da sich so aber ein Überdruck im Kolben aufbauen kann, durch den Luft aus dem Kolben in den Spritzenzylinder gelangen und bei Unachtsamkeit injiziert werden kann, sollte man ein "Überspritzen" des Kanals vermeiden.
Die Injektion des Blut-Flüssigkeits-Gemisches stellt für den Patienten keine Gefahr dar: Durch den Fremdflächenkontakt mag es zwar zu einer Aktivierung der Gerinnung des aspirierten Blutes kommen. Die Gerinnungsfaktoren werden aber durch die Flüssigkeit im Spritzenzylinder sofort stark verdünnt. Das Blut kann somit nicht "klotten" und man wird nie Blutgerinnsel injizieren.
Prinzipiell muß man mit einer solchen Spritze "von oben nach unten" arbeiten, d.h. der Kanülenansatz der Spritze ist der tiefste Punkt, das Kolbenende der höchste. Dies entspricht der Arbeitssituation bei Punktion der Vena jugularis interna, dem wohl am häufigsten genutzten zentralvenösen Zugang, und der Vena femoralis. Zwar gelangt bei Aspiration Luft aus dem Kolben in den Spritzenzylinder, doch wird diese Luft nach Punktion eines Blutgefäßes mit Eindringen von Flüssigkeit in den Spritzenzylinder bzw. beim Vorschieben des Kolbens quantitativ wieder "eingefangen". Arbeitet man hingegen "von unten nach oben", so geht Luft aus dem - 14 -
Kolben dauerhaft verloren und man lauft Gefahr, die in den Spritzenzylinder gelangte Luft versehentlich zu injizieren Auch wird dann Flüssigkeit durch den im Kolben entstehenden Unterdruck in den Meßkanal gesaugt und so die Druckmeßeinrichtung fehlkalibriert
Auch bei korrektem Arbeiten verbleibt im Winkel zwischen Spritzenzylinder und Kolbenfrontflache eine kleine Luftblase Die aus diesem bleibenden Verlust von Luft aus der Druckmeßeinrichtung in den Spritzenzylinder resultierende Fehlkalibrierung (falsch hohe Druckanzeige) wird bei gleichem Verlustvolumen mit zunehmendem Luftvolumen im Kolben immer kleiner Da es bei der Einlage von Kathetern in Blutgefäße um die Unterscheidung venöser und arterieller Drucke geht, somit um eine Druckdifferenz von wenigstens 50 mm Hg oder ca 65 cm Wassersaule, ist dieser Fehler kaum relevant Verzichtet man darauf, vor der Punktion die auf den Kanulenansatz aufgesteckte Kanüle zu entlüften, so kompensiert die in der Kanüle befindliche Luft den Kalibrierungsfehler vollständig, sofern das Volumen dem Verlust aus dem Kolben entspricht
Man kann die bei Aspiration in den Spritzenzylinder gelangte Luft mittels einer zur Öffnung des Meßkanals hin konkav ausgeformten Kolbenfrontflache auch vollständig wieder "einfangen", sofern man, wie oben beschrieben, mit der Spritze "von oben nach unten" arbeitet In diesem Fall muß aber die Kanüle entlüftet werden, sonst kann die in der Kanüle befindliche Luft wiederum einen kleinen Kalibrierungsfehler verursachen (falsch niedrige Druckanzeige)
Ist der Meßkanal nun nicht zentrisch, sondern exzentrisch im Kolben angeordnet, so kann der Meßkanal vor Aspiration durch Verdrehen des Kolbens gegen die Dichtlippe verschlossen werden Erst für die Druckmessung und das nachfolgende Einlegen eines Fuhrungsdrahtes bzw Katheters wird der Kolben wieder so gedreht, daß eine in der Dichtlippe befindliche Öffnung mit dem Meßkanal zur Deckung kommt - 15 -
Ein Mitdrehen der Dichtlippe kann durch eine Wandverdickung, beispielsweise eine Leiste, an der Innenwand des Spritzenzylinders und eine entsprechende Aussparung in der Dichtlippe einfach verhindert werden Die wie eine Lupe wirkende Wandverdickung verbessert die Erkennbarkeit der Druckanzeige, die nicht wie bei einem zentrisch im Kolben liegenden Meßkanal durch drei sondern gegebenenfalls nur durch zwei Kunststoffschichten abgelesen werden muß
Durch zwei gegenüberliegende sphärische Verdickungen der Dichtlippe ist die richtige Drehstellung des Kolbens für den Verschluß bzw die Öffnung der Druckmeßeinrichtung einfach zu erfassen Die in das Lumen des Meßkanals "rastende" Doppeldichtung schließt das Luftvolumen im Kolben bei Aspiration sicher nach außen ab Die Luft der Druckmeßeinrichtung kann so selbst bei, in diesem Fall "ungedämpfter", starker Aspiration nicht aus dem Kolben entweichen
Die für die Druckmessung bzw das Vorschieben des Fuhrungsdrahtes oder Katheters notige, ebenfalls "rastende" Drehstellung des Kolbens zur Dichtlippe und zum ebenfalls exzentrisch liegenden Kanulenansatz des Spritzenzylinders ist hingegen dann gegeben, wenn eine Marke auf dem Kolben mit einer Marke auf dem Spritzenzylinder zur Deckung gebracht wird und so z B der exzentrisch liegende Meßkanal direkt unter der Wandverdickung der Spritzenzylinderwand liegt
Ein luftdichter Abschluß der Druckmeßeinrichtung ist auch durch eine zirkuläre Dichtlippe variabler Tiefe, die in einer zirkulären Nut des Kolbens mit ebenfalls variabler Tiefe liegt, zu erreichen Abhangig von der Drehstellung des Kolbens wird die Dichtlippe mehr oder weniger zusammengequetscht und dadurch eine in der Dichtlippe befindliche Öffnung wahlweise geöffnet oder verschlossen Auch die Friktion der Dichtlippe laßt sich so nach Wunsch verandern
Ein vergleichbarer Mechanismus im Verschlußstuck des Kolbens dient dazu, den Kolben nach erfolgter Druckmessung für das Einführen des Fuhrungsdrahtes bzw Katheters zu offnen - 16 -
Sofern der Meßkanal nicht zumindest eine große, seitlich liegende Öffnung zum Hohlraum des Kolbens hat, sollte die Bohrung im Verschlußstück mit dem Meßkanal keine durchgehende Verbindung bilden: Einerseits stört eine Lücke zwischen Meßkanal und Verschlußstück nicht beim Vorschieben des Führungsdrahtes oder des Katheters. Andererseits ist sie für die korrekte Funktion der Druckmeßeinrichtung entscheidend und stellt wie eine seitlich liegende Öffnung sicher, daß es selbst nach arterieller Punktion bei Öffnung der Bohrung im Verschlußstück allenfalls zu einem Abtropfen von Blut aus dem Meßkanal in den Hohlraum des Kolbens kommen kann. Bei einer durch den ganzen Kolben gehenden Bohrung verhindert hingegen nur ein konstruktions- und fertigungstechnisch aufwendigerer und somit teurer Ventilmechanismus den Austritt von Blut aus der Spritze.
Mit dieser Spritze muß man nicht zwingend "von oben nach unten" arbeiten: Da die Druckmeßeinrichtung im Kolben nach Vorbereiten der Spritze (Aufziehen von Flüssigkeit, Entlüften der Spritze) verschlossen und erst nach erfolgter Punktion eines Blutgefäßes für die Druckmessung geöffnet wird, geht bei der Aspiration keine Luft aus dem Kolben "verloren" und braucht somit auch nicht wieder "eingefangen" zu werden.
Im Gegensatz zu den oben erläuterten Ausgestaltungen der Erfindung kann man mit dieser Spritze also auch "von unten nach oben" arbeiten, wie oft bei Punktionen der Vena subclavia notwendig. Darüberhinaus aspiriert man mit dieser Spritze wie mit einer konventionellen Spritze "ungedämpft".
Nach Sicherung der korrekten Kanülenlage mittels Blutdruckmessung wird der Kolben wiederum vollständig in den Spritzenzylinder eingeschoben, um nachfolgend den Führungsdraht bzw. Katheter durch die Spritze in das Blutgefäß vorschieben zu können. Will man dabei vermeiden, das Blut-Flüssigkeits-Gemisch vollständig zu injizieren, so kann man schon vor dem Vorschieben des Kolbens die - 17 -
Bohrung im Verschlußstück öffnen: Das Blut-Flüssigkeits-Gemisch wird nun zum Teil in den Hohlraum des Kolbens gespritzt. Dabei entweicht die Luft aus dem Kolben durch die Bohrung des Verschlußstückes. Ein Überdruck baut sich somit im Kolben nicht auf und Luft kann damit unmöglich in den Spritzenzylinder gelangen.
Eine weitere Möglichkeit, die Druckmeßeinrichtung der Spritze bei der Aspiration auszuschalten, ergibt sich durch einen Mandrin, der die vordere Öffnung des Meßkanals dicht verschließt. Dieser Mandrin wird erst aus dem Meßkanal zurückgezogen, wenn man Druck messen will bzw. wieder eingeschoben, wenn man nochmals aspirieren möchte. Diese Lösung erfordert einen Ventilmechanismus im Verschluß stück. Die vordere Öffnung des Meßkanals sollte bei dieser Lösung einen kleineren Querschnitt aufweisen wie der Meßkanal selbst, anderenfalls kann der Mandrin im Meßkanal wie ein Kolben wirken und beim Zurückziehen Flüssigkeit in den Meßkanal saugen.
Durch das Zurückziehen des Mandrins kommt es zu einem Kalibrierungsfehler: Das Volumen des Mandrins fehlt plötzlich und bedingt einen minimalen Unterdruck in der Druckmeßeinrichtung mit der Folge einer falsch hohen Druckanzeige. Der Kalibrierungsfehler ist aber bei entsprechend kleinem Volumen des Mandrins zu vernachlässigen oder kann bei der Eichung der Skala von vorneherein berücksichtigt werden.
Zieht man den Mandrin, wie für das Vorschieben des Führungsdrahtes bzw. Katheters notwendig, schon für die Druckmessung vollständig aus dem Kolben heraus, so kann sich der Kalibrierungsfehler bei geeigneter Auslegung des Ventilmechanismus im Verschlußstück des Kolbens auch wie folgt minimieren: Wird die Funktion des Ventilmechanismus beim Herausziehen des Mandrins einen kurzen Moment aufgehoben, so gleicht sich der Druck der Luft in der Druckmeßeinrichtung dem Umgebungsluftdruck an ("Nullung"). Zu beachten ist dabei, daß bei zu langer Aufhebung der Ventilfünktion durch das in den Meßkanal eindringende Blut-Flüssigkeits-Gemisch auch zuviel Luft aus der Druckmeß- - 18 -
einrichtung entweichen kann und sich der Kalibrierungsfehler so verstärkt (falsch hohe Druckanzeige). Auch mit dieser Spritzenvariante kann man "von unten nach oben" arbeiten und ebenfalls "ungedämpft" aspirieren.
Bei einer für die Messung auch negativer Drücke vorbereiteten Spritze, bei der die Druckmeßeinrichtung z.B. bei einem halb gefüllten Meßkanal korrekt "genullt" ist, stellt sich das Problem des Verlustes von Luft aus der Druckmeßeinrichtung in den Spritzenzylinder nur bedingt. Solange man nicht stärker aspiriert, als dies durch den Meßbereich der Spritze erfaßt wird, geht keine Luft "verloren".
Ein prinzipiell größeres Problem hinsichtlich einer Fehlkalibrierung der Druckmeßeinrichtung stellt das Ansaugen von Luft bei einer nicht luftdicht auf den Kanülenansatz gesteckten Kanüle dar (falsch niedrige Druckanzeige). Prinzipbedingt muß man in einem solchen Fall die Spritze jedesmal neu entlüften.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Merkmale der Erfindung werden in der folgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. Dabei zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein erstes Druckmeßgerät mit einem Behälter und einem Meßkanal,
Fig. 2 ein zweites Druckmeßgerät mit einem im Behälter innen liegenden
Meßkanal, Fig. 3 ein drittes Druckmeßgerät mit einem horizontalen Meßkanal, Fig. 4 ein viertes Druckmeßgerät mit einem sich kontinuierlich erweiternden Meßkanal,
Fig. 5 ein fünftes Druckmeßgerät mit einem abgestuften Meßkanal, Fig. 6 ein System mit einem sechsten Druckmeßgerät und einer Kanüle, Fig. 7 ein zweites System mit einem siebten Druckmeßgerät sowie einer Kanüle und einer Spritze, Fig. 8 ein in eine Spritze integriertes Druckmeßgerät, - 19 -
Fig. 9 ein System aus einem in einer Spritze integrierten Druckmeßgerät, angeschlossen an eine Side-Port-Kanüle, Fig. 10 eine weitere Spritze mit integriertem Druckmeßgerät, Fig. 11 einen Behälter des Druckmeßgerätes, der mit einem Verschlußstück verschlossen ist,
Fig. 12 ein Ventil an einem Druckmeßgerät zur Entlüftung des Behälters,
Fig. 13 ein an einem Verschlußstück angebrachtes Ventil zur Entlüftung des
Behälters, Fig. 14 ein im Behälter verschiebbares Verschlußstück, Fig. 15 ein weiteres verschiebbares Verschlußstück, Fig. 16 ein Nutfedersystem als Eindrücksicherung, Fig. 17 eine konische Trichterform eines einem Zylinderraum einer Spritze zugewandten Bodens, Fig. 18 einen exzentrisch angeordneten Meßkanal in einer Spritze, Fig. 19 einen Querschnitt durch eine Spritze mit integriertem Druckmeßgerät, wobei eine Dichtung verdrehsicher zur Zylinderwand der Spritze angeordnet ist, Fig. 20 eine Aufsicht auf eine weitere Dichtung entsprechend der aus Fig. 19, Fig. 21 einen Querschnitt durch die Dichtung aus Fig. 20, Fig. 22 eine schematische Ansicht einer Spritze mit exzentrisch liegendem
Meßkanal, Fig. 23 eine weitere Dichtung, die beispielsweise in einer Spritze nach Fig. 22 eingesetzt werden kann, Fig. 24 ein Verschlußstück mit einem Verdrehteil, Fig. 25 eine schematische Ansicht eines Behälters eines Druckmeßgerätes mit beabstandetem Verschlußstück, Fig. 26 eine schematische Ansicht eines Behälters eines Druckmeßgerätes mit eingerücktem Verschlußstück, Fig. 27 eine weitere schematische Ansicht eines Behälters eines Druckmeßgerätes mit einem im Meßkanal angeordneten Dichtstopfen und
Fig. 28 bis Fig. 31 ein verschiebbares Verschlußstück mit Positioniermittel. - 20 -
Zur Vereinfachung werden in der folgenden Figurenbeschreibung gleichartige Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein erstes Druckmeßgerät 1 mit einem geschlossenen Behälter 2. In dem Behälter 2 befindet sich ein kompressibles Medium 3. In den Behälter 2 mündet ein Meßkanal 4. Dieser wird beispielsweise mit einer Kochsalzlösung 5 zumindest teilweise gefüllt. Der Meßkanal 4 dient als Steigleitung. Eine sichtbare Höhe der Kochsalzlösung 5 oder von Blut zeigt den anliegenden Druck an.
Fig. 2 zeigt ein zweites Druckmeßgerät 6 mit einem sich zumindest teilweise im Inneren des Behälters 2 befindenden Meßkanal 4. Auf diese Weise wird das Druckmeßgerät äußerst kompakt und für den Bediener noch komfortabler zu halten. Dazu trägt bei, daß der Behälter 2 starre Wände 7 hat, die auch anatomisch an eine Handgreifform angepaßt sein können.
Fig. 3 zeigt ein drittes Druckmeßgerät 8 mit einem zumindest zum Teil horizontal angeordneten Meßkanal 4. Ein Horizontalabschnitt 9 des Meßkanals 4 im Behälter 2 vermeidet eine Verfälschung des Druckmeßergebnisses aufgrund des Eigengewichts von Blut bzw. beispielsweise der Kochsalzlösung im Meßkanal 4. Ein vorteilhafter Maximaldurchmesser 10 des Meßkanals 4 im Horizontalabschnitt 9 beträgt nicht mehr als 4 mm. Dieser Maximaldurchmesser 10 ist im nutzbaren Meßkanal 4 anzuordnen, das bedeutet, dort, wo bei einer Blutdruckmessung auch mit einer Pegelanzeige des im Meßkanals 4 sich befindenden Blutes bzw. der Kochsalzlösung zu rechnen ist.
Fig. 4 zeigt ein viertes Druckmeßgerät 11. Der Meßkanal 4 erweitert sich in seinem
Durchmesser D entlang seiner Länge L kontinuierlich. Dieses ermöglicht eine genaue Messung von niedrigen Druckwerten an einer nach oben großen, offenen Meßskala, allerdings dort mit etwas eingeschränkter Meßgenauigkeit. Andererseits - 21 -
erlaubt ein derartiger Meßkanal 4, den Behälter 2 in seinen Abmessungen so zu gestalten, daß dieser für eine Hand des Bedieners griffig zu halten ist.
Fig. 5 zeigt ein fünftes Druckmeßgerät 12. Der Meßkanal 4 hat eine erste 13 und eine zweite 14 Stufe. Diese werden insbesondere so angeordnet, daß bei bekannten
Druckbereichen und damit Abständen zwischen dem arteriell bzw. venös zu messenden Blutdruck der Behälter 2 ebenfalls gedrungen ausgeführt werden kann.
Eine Form der ersten 13 bzw. zweiten 14 Stufe kann dazu, wie dargestellt, konisch oder aber auch treppenabsatzförmig sein. Ähnlich wie in der vorherigen Fig. 4 ist in Fig. 5 dargestellt, daß ein erster Durchmesser 15 des Meßkanals 4 größer als ein zweiter Durchmesser 16 des Meßkanals 4 ist. Der erste Durchmesser 15 ist näher zu einer Mündung 17 des Meßkanals 4 in dem Behälter 2 angeordnet als der zweite
Durchmesser 16. Weiterhin zeigt Fig. 5, daß ein erster Abschnitt 18 des Meßkanals 4 mit einem drittem Durchmesser 19 außerhalb des Behälters 2 angeordnet ist, während ein zweiter Abschnitt 20 des Meßkanals 4 sich innerhalb des Behälters 2 befindet, wobei der dritte Durchmesser 19 im ersten Abschnitt 18 kleiner ist als ein vierter Durchmesser 21 des Meßkanals 4 im zweiten Abschnitt 20.
Fig. 6 zeigt ein erstes System 22 mit einem sechsten Druckmeßgerät 23 und einer Kanüle 24. Die Kanüle 24 ist an einem Kanülenanschluß 26 des sechsten Druckmeßgerätes 23 anschließbar. Der Meßkanal 4 ist so im Behälter 2 angeordnet, daß der Meßkanal 4 in Längsachse der angeschlossenen Kanüle 24 verläuft. Der Behälter 2 hat einen vorzugsweise dem Kanülenanschluß 26 gegenüberliegenden Zugang 27 mit einem ersten Ventil 28, das eine Öffnung 29 des Behälters 2 verschließt. Das sich im Behälter 2 befindende kompressible Medium wird durch das erste Ventil 28 im sechsten Druckmeßgerät 23 zurückgehalten. Soll ein hier nicht dargestellter Katheter in ein Blutgefäß eingebracht werden, so kann die korrekte Lage der Kanüle 24 mittels Druckmessung zunächst gesichert werden. Nachfolgend wird ein Führungsdraht für einen Katheter oder direkt der Katheter durch den Zugang 27 und die Öffnung 29 in den Behälter 2 eingebracht und dann durch den Meßkanal 4 und die Kanüle 24 in das Blutgefäß vorgeschoben. - 22 -
Fig. 7 zeigt ein zweites System 30. Ein siebtes Druckmeßgerät 31 hat einen integrierten Kanülenanschluß 26 und einen Zugang 27 für eine Spritze 25, die über eine hier gestrichelt angedeutete Druckleitung 32 miteinander verbunden sind. Ein Teil der Druckleitung 32 ist damit gleichzeitig Teil des Meßkanals 4. Im Meßkanal 4 wiederum ist ein zweites Ventil 33 angeordnet. Soll mittels der angeschlossenen Spritze 25 aspiriert werden, kann das zweite Ventil 33 geschlossen und anschließend zur Druckmessung wieder geöffnet werden. Auch erlaubt das zweite System 30 von seinem Aufbau, daß die Spritze gegen einen Katheter gewechselt wird. Dazu wird beispielsweise in der Druckleitung 32 ein weiteres, hier nicht dargestelltes Ventil vorgesehen, mit dem der Zugang 27 verschlossen werden kann. Auch gestattet das zweite System 30 wie das erste System 22 aus Fig. 6 den Anschluß der schon bekannten "Raulerson- Spritze".
Fig. 8 zeigt ein drittes System 34, bei dem der Behälter 2 in die Spritze 25 integriert worden ist. Der Behälter 2 bildet zumindest zum Teil einen Kolben 35 der Spritze 25. Der Kolben 35 der Spritze 25 hat einen verschließbaren Katheterdurchgang 36. Dieser wird mit einem Verschluß stück 37 zur einen Seite nach außen abgesperrt, während der Katheterdurchgang 36 zur anderen Seite zu einem Behälterinnenraum 38 geöffnet ist. Das Verschlußstück 37 ist in diesem Fall in den Kolben 35 integriert. Bei einer anderen, hier nicht näher dargestellten Variante, ist das Verschlußstück am Behälter einsetzbar und wieder entfernbar. Der sich im Behälter 2 befindende Meßkanal 4 wiederum dient nach erfolgter Druckmessung ebenfalls als Katheterdurchgang 36.
Fig. 9 zeigt ein viertes System 39. Der vorzugsweise mit einem hier nicht dargestellten Ventil versehene Zugang 27 erlaubt ein seitliches Anschließen der Spritze 25 oder eines sechsten Druckmeßgerätes 23 an die Kanüle 24 (sogenannte Side-Port-Kanüle). Beim vierten System 39 kann ein Katheter entweder direkt durch die Kanüle 24 oder die aufgesetzte Spritze 25 bzw. das sechste Druckmeßgerät 23 eingeführt werden. - 23 -
Fig. 10 zeigt eine weitere Variante der Ausgestaltung des im Behälter 2 der Spritze 25 befindlichen Meßkanals 4. Während ein kleinlumiger Abschnitt 40 des Meßkanals 4 sich zum überwiegenden Teil bei Bewegung des Kolbens 35 innerhalb des Spritzenzylinders 41 befindet, ist ein großlumiger Abschnitt 42 des Meßkanals 4 selbst bei völlig eingedrücktem Kolben 35 zumindest zum überwiegenden Teil außerhalb des Spritzenzylinders 41. Das Lumen des Meßkanals 4 im kleinlumigen Abschnitt 40 kann durch geeignetes Material und geeignete Formgebung des Meßkanals 4 im Behälter 2 bzw. des Spritzenzylinders 41 optisch vergrößert werden. In diesem kleinlumigen Abschnitt 40 des Meßkanals 4 gemessene niedrige Drücke können so genau abgelesen werden. Der großlumige Abschnitt 42 des Meßkanals 4 ist für die Messung höherer Drücke über einen größeren Bereich dimensioniert.
Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt einer möglichen Ausgestaltung des Behälters 2. Das aufgesetzte Verschlußstück 37 dient zum Schließen und Öffnen des Behälterinnenraums 38, z.B. zum Einführen eines hier nicht dargestellten Katheters durch den Meßkanal 4 in eine ebenfalls nicht dargestellte Blutbahn.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Spritze 25. Diese weist an einer Seite ein Entlüftungsventil 43 zur Vorbereitung der Spritze 25 für die Messung negativer Drücke auf. Das Entlüftungsventil 43 kann ebenfalls im Verschluß stück 37 angeordnet sein. Dann übernimmt es neben der Aufgabe der Entlüftung auch die Funktion des Durchganges für einen Katheter.
Fig. 13 zeigt eine mögliche Anordnung des Entlüftungsventils 43, das so wie hier dargestellt, am Verschlußstück 37 oder aber im Verschlußstück 37 angebracht sein kann.
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Verschlußstückes 37. Dieses ist im Behälter 2 mittels der Positioniermittel 44 kontrolliert verstellbar. Zur Verstellung weist der Meßkanal 4 ein Außengewinde 45 und das Verschlußstück 37 zum Teil ein - 24 -
Innengewinde 46 auf. Am Verschlußstück 37 befindet sich eine für die Verstellung geeignete Abdichtung 47. Im Verschlußstück 37 sind, wie gestrichelt angedeutet, ein Entlüftungsventil 43 sowie Mündungskanäle 48, die in den Behälterinnenraum 38 münden, angeordnet.
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Positioniermittel 44. Das Verschlußstück 37 mit einem verschließbaren Durchgang 49 hat nun das Außengewinde 45, während der Spritzenzylinder 41 das Innengewinde 46 aufweist. Das Einführen eines Katheters in den Behälter 2 ist wieder über ein Durchgangsventil 50 im Verschlußstück 37 möglich, wobei eine Durchgangsöffnung 51 im Verschlußstück 37 der Mündung 17 des Meßkanals 4 in den Behälter 2 direkt gegenüberliegt. In dem als Ausschnitt dargestellten Behälterabschnitt weist der Meßkanal 4 weiterhin einen Trichter 52 auf. Da das Verschlußstück 37 vom Meßkanal 4 auch in seinen Endpositionen beabstandet bleibt, dient der Trichter 52 zur besseren Einführung eines Katheters in den Meßkanal 4.
Fig. 16 zeigt eine Eindrücksicherung 53 für eine nicht näher dargestellte erfindungsgemäße Spritze. Der Kolben 35 und der Spritzenzylinder 41 haben ein Nut-Feder- System. Erst durch Verdrehen des Kolbens 35, angedeutet durch den Pfeil, können Feder 54 und Nut 55 zum Einschieben der Feder 54 in die Nut 55 in Deckung gebracht werden. Als Eindrücksicherung 53 sind aber auch andere mechanische Systeme anwendbar, wie durch Kraftaufbringung zu überwindende Hindernisse o.a. in der Druckrichtung des Kolbens.
Fig. 17 zeigt einen Boden 57 des Kolbens 35, der einem Zylinderraum 56 der in einem Ausschnitt dargestellten Spritze 25 zugewandt ist. Der auf die Mündung des Meßkanals 4 trichterförmig zulaufende Boden 57 verhindert, daß sich ein Luftbläschen an der Zylinderwand 59 im Zylinderraum 56 festhängt, wie es bei einem senkrecht zum Meßkanal 4 verlaufenden Boden 57 zu beobachten ist. Insbesondere kann der Boden 57 konkav geformt sein. - 25 -
Fig. 18 zeigt wiederum einen Ausschnitt aus einer Ausgestaltung der Spritze 25. Der Behälter 2 ist wiederum in den Kolben 35 integriert. Der Meßkanal 4 ist exzentrisch angeordnet. Am Kolben 35 ist eine erste Dichtung 58 zur Zylinderwand 59 der Spritze 25 verdrehsicher angeordnet. So folgt die erste Dichtung 58 der Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 35, wobei der Kolben 35 selbst innerhalb der ersten Dichtung 58 drehbar bleibt. Weiterhin hat die erste Dichtung 58 einen Durchlaß 60. Durch Verdrehen des Kolbens ist die Mündung 17 des Meßkanals 4 mit dem Durchlaß 60 in Deckung zu bringen. Dadurch kann über den Zylinderraum 56 Blut oder Flüssigkeit in den Meßkanal strömen und so der Blutdruck gemessen werden. Auch kann nachfolgend aus dem Meßkanal 4 über den Zylinderraum 56 ein Katheter vorgeschoben werden.
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt durch die erste Dichtung 58 und den Spritzenzylinder 41 der Spritze 25 aus Fig. 18. Eine freie Innenfläche 61 bietet genügend Platz für den nicht dargestellten Kolben. Als Verdrehsicherung 62 für die erste Dichtung 58 hat der Spritzenzylinder 41 eine Materialverdickung 63, an die die erste Dichtung 58 angepaßt ist. Der Durchlaß 60 in der ersten Dichtung 58 ist so angeordnet, daß er durch Drehung des nicht dargestellten Kolbens geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Neben einer derartigen Verdrehsicherung 62 sind ebenfalls andere, dem Stand der Technik gehörende Sicherungen einsetzbar, die zum einen die Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens ermöglichen, zum anderen jedoch das Verdrehen der ersten Dichtung 58 verhindern.
Fig. 20 zeigt eine zweite Dichtung 64, die nach dem Prinzip der Verdrehsicherung 62 aus Fig. 19 gestaltet ist. Die zweite Dichtung 64 hat einen Mündungsverschluß
65. Durch Drehung des nicht dargestellten Kolbens wird dieser Mündungsverschluß
65 mit der Mündung des Meßkanals 4 in Eingriff gebracht und verschlossen.
Vorteilhafterweise ist der Mündungsverschluß 65 eine kuppelförmige Erhebung 66.
Die auf diese Weise sehr effektive Dichtung 64 bietet darüberhinaus bei Drehung des Kolbens einen gewissen Widerstand, solange die Mündung des Meßkanals 4 verschlossen ist. Dadurch teilt sich diese Stellung dem Bediener aufgrund des - 26 -
großeren, von ihm einzusetzenden Drehmomentes mit Eine weitere Möglichkeit, die genaue Drehstellung der zweiten Dichtung 64 zum Kolben anzuzeigen, besteht in einer Positionsanzeige 68 auf der zweiten Dichtung 64 und einem entsprechenden Pendant auf dem hier nicht dargestellten Kolben Um ein Überdrehen des Kolbens zu verhindern, weist die zweite Dichtung zwei Drehanschlage 67 auf Der Durchlaß 60 wiederum ist von einer runden Wulst 69 auf der zweiten Dichtung 64 umgeben In dessen Mitte paßt der Meßkanal 4, gestrichelt angedeutet, genau hinein und wird so abgedichtet Im übrigen kann der Drehanschlag 67, beispielsweise in Form einer sich längs der zweiten Dichtung 64 erstreckenden Erhebung, auch Bestandteil des Mundungsverschlusses 65 bzw des Durchlasses 60 sein Gleiches gilt für die Positionsanzeige 68, die in diesem Fall mittig zwischen Mundungsverschluß 65 und Durchlaß 60 auf der zweiten Dichtung 64 angeordnet ist Aus Fertigungsgrunden kann es weiterhin zweckmäßig sein, daß der Kolben oder auch die Zylinderwand einen Drehanschlag für den Kolben aufweist, der entweder allein, im Zusammen- spiel mit anderen Drehanschlagen oder den Drehanschlagen 67 auf der zweiten Dichtung 64 wirkt
Fig 21, ein Querschnitt entlang der Linie XXI - XXI aus der Fig 20, zeigt, daß die kuppelformige Erhebung 66 ebenso wie der runde Wulst 69 Teil der zweiten Dichtung 64 ist Ein Mitführen des nicht naher dargestellten Kolbens bei seiner Ab- und Aufwartsbewegung im Spritzenzylinder wird durch entsprechende Freiraume 70 innerhalb der zweiten Dichtung 64 sichergestellt In diese Freiraume 70 kann der Kolben entsprechend ausgestaltet eingreifen und so die zweite Dichtung 64 mitziehen Die Freiraume 70 sind so gestaltet, daß der Kolben innerhalb der zweiten Dichtung 64 drehbar bleibt Alternativ kann die zweite Dichtung 64 auch als Doppeldichtung ausgelegt werden, die dann in einer ringförmigen Nut des Kolbens drehbar angeordnet wird Diese fertigungstechnisch einfachere Losung verspricht insbesondere eine noch bessere Abdichtung des Meßkanals 4
Fig 22 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Spritze 25 in einer schematischen Ansicht Der Spritzenzylinder 41 weist wiederum eine Materialverdickung 63 auf - 27 -
Diese dient hier zum einen als Drehsicherung für die in Fig. 22 nicht näher dargestellte Dichtung. Zum anderen kann sie als Lupe für den Meßkanal 4 genutzt werden, der in geöffneter Stellung, d.h. während der Druckmessung, direkt unter der Materiaiverdickung 63 liegt. Die Druckanzeige kann so sehr gut abgelesen werden. An einer für den Bediener der Spritze 25 jederzeit z.B. ertastbaren Marke 71 am Kolben 35 kann man erkennen, ob der Meßkanal 4 offen oder verschlossen ist. Befindet sich diese Marke 71 direkt gegenüber einer auf dem Spritzenzylinder angebrachten, z.B. ebenfalls ertastbaren Gegenmarke 72, so ist der Meßkanal 4 offen.
Fig. 23 zeigt die in Fig. 22 nicht dargestellte dritte Dichtung 73. Der Durchlaß 60 liegt dabei der Materialverdickung genau gegenüber.
Fig. 24 zeigt eine weitere Ausführung des Verschlußstückes 37. Das Verdrehteil 74 ist mit einem Führungsteil 75 über eine Zwischendichtung 76, die z.B. die in Fig. 21 beschriebenen Dichtungsmerkmale aufweisen kann, drehbar verbunden. Dadurch kann ein erster Kanal 77 im Verdrehteil 74, der Durchlaß 60 in der Zwischendichtung 76 und ein zweiter Kanal 78 im Führungsteil 75 zur Bildung des Durchgangs 49 im Verschlußstück 37 zur Deckung gebracht werden. Die Druckmeßeinrichtung, die durch das Verschlußstück 37 rückwärtig verschlossen wird, kann so entlüftet oder für das Vorschieben eines Katheters geöffnet werden. Der Durchgang 49 ist gestrichelt angedeutet. Anstatt der Zwischendichtung 76 mit dem Durchlaß 60 ist auch eine Zwischendichtung ohne Durchlaß einsetzbar, bei der der Durchlaß erst bei Durchstechen, z.B. beim Vorschieben eines Katheters, im Material der Zwischendichtung erzeugt wird. Bei der Herstellung des Verschluß Stückes 37 kann auch von vorneherein ein Material zwischen dem ersten 77 und zweiten 78 Kanal eingesetzt werden, das dieses nachträgliche Einbringen des Durchlasses 60 erlaubt.
Fig. 25 zeigt nochmals in schematischer Ansicht ein Verschluß stück 37, das vom Meßkanal 4 im Kolben in jeder Position beabstandet bleibt. Der Spalt 79 zwischen - 28 -
der Mündung 17 des Meßkanals 4 und dem Verschlußstück 37 verhindert den Austritt von Blut oder anderer Flüssigkeiten aus dem gestrichelt angedeuteten Durchgang 49 und damit eine Kontamination der Bedienungsperson. Vielmehr tropft das Blut in den Behälter 2 ab. Zusätzlich kann das Verschlußstück 37 eine der Mündung 17 des Meßkanals 4 gegenüberliegende Abtropffläche 80 aufweisen. Diese ist so gestaltet, daß selbst bei einem plötzlichen Austritt von Blut oder anderer Flüssigkeiten aus der Mündung 17 des Meßkanals 4 beispielsweise durch Schrägstellung der Abtropffläche 80 ein Austritt aus dem Durchgang 49 auch dann noch verhindert wird, wenn dieser geöffnet ist.
Fig. 26 zeigt eine gegenüber Fig. 25 andere Ausführung von Verschlußstück 37 und Meßkanal 4. Der Meßkanal 4 hat zusätzlich eine seitliche Aussparung 81, die sich zum Behälter 2 öffnet. Das Verschlußstück 37 setzt auf den Meßkanal 4 an der Mündung 17 auf, wodurch das Vorschieben eines Katheters in den Meßkanal 4 erleichtert wird. Durch die Aussparung 81 bleibt trotzdem die Funktion der Druckmessung erhalten. Die Aussparung 81 dient dann als Mündung 17 des Meßkanals 4 in den Behälter 2. Durch Einschieben des Verschlußstückes 37 kann die Aussparung 81 des Meßkanals 4 auch versperrt und so der Meßbereich der Druckmeßeinrichtung vergrößert werden. Es können auch mehrere Aussparungen 81 am Meßkanal 4 vorhanden sein, aus denen gegebenenfalls Blut oder eine andere Flüssigkeit in den Behälter 2 abtropfen kann.
Fig. 27 zeigt eine weitere Ausführung von Meßkanal 4 und Verschlußstück 37. Im Meßkanal 4 befindet sich ein verschiebbarer Dichtstopfen 82. Dieser ist mittels einer Führung 83, in diesem Fall einem Draht 84, von außerhalb des Behälters 2 im Meßkanal 4 aufwärts wie abwärts bewegbar. Das dazugehörige Verschlußstück 37 weist eine vierte Dichtung 85 auf, die eine Entnahme des Dichtstopfens 82 erlaubt. Gleichzeitig ist die vierte Dichtung 85 so ausgelegt, daß auch ein Wiedereinführen des Dichtstopfens 82 oder beispielsweise eines Katheters möglich ist. Der Dichtstopfen 82 ist wiederum so geformt, daß er in eine Verengung 86 im Meßkanal 4 oder in der hier nicht dargestellten Druckleitung hineinpaßt, diese ausfüllt und - 29 -
abdichtet Auf diese Weise kann man den Meßkanal 4 erst für die Druckmessung offnen und nach erfolgter Druckmessung gegebenenfalls, z B für das nochmalige Aspirieren von Blut, wieder verschließen, ohne dabei den Dichtstopfen 82 voll- standig aus dem Behalter 2 herauszuziehen Die Blutdruckmessung wird dadurch unterbrechbar und insbesondere wiederholbar Nach den Unterbrechungen sind beispielsweise Abgleichvorgange möglich Die Verengung 86 ist naher zum nicht dargestellten Kanulenanschluß als zur Mundung 17 des Meßkanals 4 in den Behalter 2 angeordnet
Die Fig 28, 29, 30 und 31 zeigen eine weitere Ausgestaltung des Verschlußstuckes 37 mit einem geeigneten Positioniermittel 44 Der Durchgang durch das Verschlußstuck 37 ist in diesem Fall nicht dargestellt Über einen Stift 87 kann das Verschlußstuck 37 entlang eines treppenartigen Ausschnittes 88 im Kolben 35 verstellt werden, bis der Meßkanal 4 verschlossen ist Der treppenartige Ausschnitt 88 legt verschiedene Verstellpositionen des Verschluß Stuckes 37 fest, in denen das Verschluß stuck 37 gegen ein ungewolltes Zuruckrutschen, z B bei Druck im Kolben, gesichert ist Durch das stufenweise Einschieben des Verschlußstuckes 37 kann man die Druckmeßeinrichtung in definierten Schritten für die Messung höherer Drucke vorbereiten, durch das stufenweise Zurückziehen des Verschlußstuckes 37 hingegen für die Messung niedriger und sogar negativer Drucke
Die Erfindung beschreibt das Konzept eines einfachen, kompakten, leicht verstandlichen, ausreichend genauen und problemlos zu sterilisierenden Einweg-Manometers, vorzugsweise in Gestalt einer Spritze, mit dem an Hand des Druckes Räume z B des menschlichen Korpers identifiziert bzw differenziert werden können und durch das bei geeigneter Konstruktion ohne Kontamination des Arbeitsfeldes Fuhrungsdrahte für Katheter bzw Katheter in Räume z B des menschlichen Korpers eingelegt werden können
Die Möglichkeit, selbst durch kleinlumige Kanülen den Blutdruck in Venen und Arterien messen und so die Gefäße unterscheiden zu können, reduziert das Risiko - 30 -
einer für den Patienten potentiell gefährlichen arteriellen Fehlpunktion mit großlumigen Kanülen und minimiert die Gefahr unbeabsichtigter Kathetereinlagen in Arterien bzw. das Nicht-Erkennen arterieller Katheterfehllagen. Schwere, aus solchen Fehlpunktionen resultierende Blutungskomplikationen und dadurch notwendige gefäßchirurgische Eingriffe werden vermieden.
Da eine unbeabsichtigte Punktion einer Halsarterie mit einer großlumigen Kanüle bzw. die Einlage eines großlumigen Katheters zur Mobilisation arteriosklerotischer Plaques und Verschleppung dieses Materials in das Gehirn versorgende Arterien mit der Folge eines Schlaganfalles führen kann, liegt die medikolegale Bedeutung dieses Konzeptes auf der Hand: Die vorgestellte Erfindung definiert einen neuen "state of the art". Der Verzicht auf diese einfache, schnelle und vergleichsweise kostengünstige Möglichkeit der blutdruckkontrollierten Einlage von zentralvenösen Kathetern kann haftungsrechtliche Folgen haben - nicht nur für den Arzt, der ein höheres Punktionsrisiko eingeht und eine Komplikation hat, sondern womöglich auch für eine Firma, die zentralvenöse Katheter anbietet. So ist eine niedrigere Prämie einer Produkthaftpflichtversicherung für einen zentralvenösen Katheter vorstellbar, der z.B. mit einer "Manometer-Spritze" verkauft wird.
Bei der Kosten-Nutzen-Rechnung muß man in Anbetracht der katastrophalen Konsequenz für den Betroffenen den Kosten des Einsatzes einer solchen Spritze die Kosten einer Invalidität als Folge eines Schlaganfalles gegenüberstellen. Doch dieses Konzept rechnet sich nicht nur volks- sondern auch betriebswirtschaftlich durch Zeit- (schnellere Kontrolle im Vergleich zur Durchführung einer Blutgasanalyse) und Kostenersparnis (ein falsch liegender Katheter muß gezogen und ein neuer gelegt werden).
Im Gegensatz zum Anschluß eines konventionellen, nicht steril vorbereiteten
Druckaufhehmer-Systemes zur Druckkontrolle ist ein einwandfrei steriles Arbeiten auch ohne Hilfsperson möglich. Verglichen mit einer gegen den atmosphärischen - 31 -
Druck offenen Schlauchleitung hat ein geschlossenes System auch hygienische Vorteile.
Wie auch schon die "Enk-Spritze" eignen sich die hier beschriebenen Lösungen auch zur kontinuierlichen "blutigen" Messung des arteriellen (Mittel-)Druckes, z.B. im Rahmen der Notfallmedizin, zur Überwachung des zentralvenösen (Mittel-)Druckes oder auch zur Hirnwasserdruckmessung.
Die in verschiedenen Ausgestaltungen beschriebene Spritze erfördert nicht unbedingt eine Präzisionsfertigung und kann prinzipiell schon aus fünf Teilen gebaut werden. Durch ein ausreichend großes Luftvolumen im Kolben und abhängig von der Relation des Volumens des Meßkanals und des Hohlraumes im Kolben kann man die Spritze nach Bedarf für bestimmte Druckmeßbereiche auslegen bzw. optimieren. Dabei muß lediglich die Friktion der Dichtlippe des Kolbens hoch genug sein, um den Kolben auch dann in seiner Position im Spritzenzylinder zu halten, wenn der injizierende Finger den Kolben vollständig entlastet.
- 32 -
Bezugszeichenliste
1 erstes Blutdruckmeßgerät
2 Behälter 3 kompressibles Medium
4 Meßkanal
5 Kochsalzlösung
6 zweites Blutdruckmeßgerät
7 starre Wand 8 drittes Blutdruckmeßgerät
9 Horizontalabschnitt
10 Maximaldurchmesser
11 viertes Blutdruckmeßgerät
12 fünftes Blutdruckmeßgerät 13 erste Stufe
14 zweite Stufe
15 erster Durchmesser
16 zweiter Durchmesser
17 Mündung 18 erster Abschnitt
19 dritter Durchmesser
20 zweiter Abschnitt
21 vierter Durchmesser
22 erstes System 23 sechstes Blutdruckmeßgerät
24 Kanüle
25 Spritze
26 Kanülenanschluß
27 Zugang 28 erstes Ventil
29 Öffnung - 33 -
30 zweites System
31 siebtes Blutdruckmeßgerät
32 Druckleitung
33 zweites Ventil 34 drittes System
35 Kolben
36 Katheterdurchgang
37 Verschlußstück
38 Behälterinnenraum 39 viertes System
40 kleinlumiger Abschnitt
41 Spritzenzylinder
42 großlumiger Abschnitt
43 Entlüftungsventil 44 Positioniermittel
45 Außengewinde
46 Innengewinde
47 Abdichtung
48 Mündungskanal 49 Durchgang
50 Durchgangsventil
51 Durchgangsöff ung
52 Trichter
53 Eindrücksicherung 54 Feder
55 Nut
56 Zylinderraum
57 Boden
58 erste Dichtung 59 Zylinderwand
60 Durchlaß - 34 -
61 freie Innenfläche
62 Verdrehsicherung
63 Materialverdickung
64 zweite Dichtung 65 Mündungsverschluß
66 kuppeiförmige Erhebung
67 Drehanschlag
68 Positionsanzeige
69 runder Wulst 70 Freiraum
71 Marke
72 Gegenmarke
73 dritte Dichtung
74 Verdrehteil 75 Führungsteil
76 Zwischendichtung
77 erster Kanal
78 zweiter Kanal
79 Spalt 80 Abtropffläche
81 Aussparung
82 Dichtstopfen
83 Führung
84 Draht 85 vierte Dichtung
86 Verengung
87 Stift
88 treppenartiger Ausschnitt
D Durchmesser
L Länge

Claims

- 35 -
Patentansprüche
Ein-Personen-bedienbares, sterilisierbares, medizinisches Druckmeßgerat (1, 6, 8, 11, 12, 23, 31), insbesondere Blutdruckmeßgerat, wobei das Druckmeßgerat (1, 6, 8, 11, 12, 23, 31) zumindest einen Kanulenanschluß (26), einen Meßkanal (4) und einen Zugang (27) aufweist und wobei der Meßkanal (4) in einen abgeschlossenen Behalter (2) mit starren Wanden (7) mundet, in dem sich ein kompressibles Medium (3) befindet
Druckmeßgerat (1, 6, 8, 11, 12, 23, 31) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) im oder außerhalb des Behalters (2) angeordnet ist
Druckmeßgerat (1, 6, 8, 11, 12, 23, 31) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennnzeichnet, daß der Durchmesser (D) des Meßkanals (4) sich über dessen
Lange (L) ändert
Druckmeßgerat (1, 6, 8, 11, 12, 23, 31) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Durchmesser (15) des Meßkanals (4) großer als ein zweiter Durchmesser (16) des Meßkanals (4) ist, wobei der erste Durchmesser
(15) naher zu einer Mundung (17) des Meßkanals (4) in den Behalter (2) angeordnet ist als der zweite Durchmesser (16)
Druckmeßgerat (1, 6, 8, 11, 12, 23, 31) nach einem der vorhergehenden An- spruche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Abschnitt (18) des Meßkanals
(4) mit einem dritten Durchmesser (19) außerhalb des Behalters (2) angeordnet ist, wahrend ein zweiter Abschnitt (20) des Meßkanals (4) mit einem vierten Durchmesser (21) sich innerhalb des Behalters (2) befindet, wobei der dritte Durchmesser (19) im ersten Abschnitt (18) kleiner ist als der vierte Durchmesser (21) im zweiten Abschnitt (20) - 36 -
6. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanülenanschluß (26) ein seitliches Anschließen einer Kanüle (24) erlaubt.
7. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) im angeschlossenen Zustand der Kanüle (24) in Längsachse der Kanüle (24) verläuft.
8. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maximal durchmesser (10) des nutzbaren Meßkanals (4) nicht größer als 5 Millimeter, vorzugsweise nicht größer als 4 Millimeter, ist.
9. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden An- sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) im angeschlossenen Zustand der Kanüle (24) in einem Winkel, vorzugsweise senkrecht, zur Kanüle (24) verläuft.
10. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) exzentrisch im -
Behälter (2) angeordnet ist.
11. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) ein erstes Ventil (28) hat, insbesondere ein Entlüftungsventil (43), für einen Behälterinnenraum (38).
12. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) eine verschließbare Öffnung (29) in den Behälterinnenraum (38) hat, die der Mündung (17) des Meßkanals (4) in den Behälter (2) direkt gegenüberliegt. - 37 -
13. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) ein einsetzbares und wieder entfernbares Verschlußstück (37) aufweist.
14. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (37) im Behälter (2) mittels Positioniermittel (44) kontrolliert verstellbar ist.
15. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (37) einen Durchgang (49) aufweist.
16. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchgang (49) ein Durchgangsventil (50) angeordnet ist.
17. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Durchgangsöffnung (51) im Verschluß stück (37) der Mündung (17) des Meßkanals (4) in den Behälter (2) direkt gegenüberliegt.
18. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (37) vom - Meßkanal (4) beabstandet ist.
19. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden An- sprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (37) ein
Verdrehteil (74) hat, welches bei Verdrehen den Durchgang (49) im Verschlußstück (37) öffnet oder schließt.
20. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entlang der Länge (L) des Meßkanals (4) - 38 -
dieser seitlich zumindest eine in den Behälter (2) sich öffnende Aussparung (81) aufweist.
21. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (81) die Mündung (17) des Meßkanals (4) in den Behälter (2) ist.
22. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) mittels des Verschlußstückes (37) versperrt werden kann.
23. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (37) verdrehbar oder verschieblich ist, wodurch der Meßkanal (4), insbesondere seine Mündung (17), verschlossen und wieder geöffnet werden kann.
24. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Ventil (33) im Meßkanal (4) angeordnet ist.
25. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) Teil eines Systems (22; 30; 34; 39) mit einer Kanüle (24) ist.
26. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (2) in einen Kolben (35) einer Spritze (25) integriert ist, wobei die Spritze (25) einen verschließbaren Katheterdurchgang (36) hat, der durch den Kolben (35) der Spritze (25) verläuft. - 39 -
27. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) zumindest zum Teil den Katheterdurchgang (36) bildet.
28. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (35) der Spritze (25) eine Eindrücksicherung (53) hat.
29. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 28, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Kolben (35) und der Spritzenzylinder (41) ein Feder-Nut-
System haben, wobei erst durch Verdrehen des Kolbens (35) Feder (54) und Nut (55) zum Einschieben der Feder (54) in die Nut (55) zur Deckung zu bringen sind.
30. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein einem Zylinderraum (56) der Spritze (25) zugewandter Boden (57) des Kolbens (35) eine Trichterform hat, die auf die Mündung (17) des Meßkanals (4) zuläuft.
31. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (57) konkav gewölbt ist.
32. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Kolben (35) ange- brachte Dichtung (58; 64; 73; 85) verdrehsicher zu einer Zylinderwand (59) der
Spritze (25) angeordnet ist und einen Durchlaß (60) aufweist, der durch Verdrehen des Kolbens (35) mit der Mündung (17) des Meßkanals (4) zur Deckung gebracht werden kann.
33. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderwand (59) als Verdrehsicherung (62) für die - 40 -
Dichtung (58; 64; 73; 85) eine Materialverdickung (63) aufweist und der Meßkanal (4) in geöffneter Stellung in nächster Position zur Materialverdickung (63) liegt.
34. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (58; 64; 73; 85) einen Mündungsverschluß (65) hat, der durch Drehung des Kolbens (35) in Eingriff mit der Mündung (17) des Meßkanals (4) gebracht werden kann.
35. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Mündungsverschluß (65) eine kuppeiförmige Erhebung (66) auf der Dichtung (58; 64; 73; 85) ist.
36. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden An- sprüche 19 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Kolben (35), die
Dichtung (58; 64; 73; 85) oder die Zylinderwand (59) einen Drehanschlag (67) für den Kolben (35) aufweist.
37. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Meßkanal (4) ein verschiebbarer
Dichtstopfen (82) angeordnet ist, der mittels einer Führung (83) von außerhalb des Behälters (2) im Meßkanal (4) bewegbar ist.
38. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (4) oder eine Druckleitung (32) eine
Verengung (86) aufweist, die der Dichtstopfen (82) ausfüllt und abdichtet.
39. Druckmeßgerät (1; 6; 8; 11; 12; 23; 31) nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung (86) näher zum Kanülenanschluß (26) als zur Mündung (17) des Meßkanals (4) in den Behälter (2) angeordnet ist.
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