WO2001018518A1 - Druckübertragungsverhalten eines flüssigkeitsgefüllten systems (katheter) mit einer zusätzlichen impedanz - Google Patents

Druckübertragungsverhalten eines flüssigkeitsgefüllten systems (katheter) mit einer zusätzlichen impedanz Download PDF

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WO2001018518A1
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Matthias Nietzsch
Martin KRÜGEL
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Medserv Gmbh
Deutsches Herzzentrum Berlin Stiftung Bürgerlichen Rechts
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    • 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
    • A61B5/02156—Calibration means

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining and monitoring the pressure transmission behavior of a liquid-filled system, in which the pressure measurement takes place on the side of the liquid-filled system facing away from the measurement location.
  • Such liquid-filled systems are either designed as measuring systems for transmitting pressure information between the measuring point and pressure transducer or as hydraulic systems for power transmission, in which a pressure measurement also takes place and the measuring signal is transmitted from the measuring point via the hydraulic path to the pressure transducer.
  • the disadvantage is that, for a variety of measurement tasks, it is not possible for a variety of reasons to feed the test signal directly to the intended measurement location, for example because the measurement location is not accessible to a test signal generator or - for safety reasons, for example - no external pressure signals may be fed in there. In these cases, the transmission behavior can only be determined externally and chronologically before the measurement using the above method.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned above and to provide a method and an apparatus for carrying out the method which, after the introduction of the liquid-filled system to the measurement location, a determination of the transmission behavior and its constant monitoring for any changes enables without access to the measuring point and thus creates the conditions for an exact error correction and guarantees an exact measurement result.
  • the object is achieved in that the complex frequency-dependent flow resistance of the liquid-filled system is determined from the side facing away from the measurement site and converted into the complex transmission behavior by comparing the signal distribution between a constant, known impedance and the unknown hydraulic impedance of the liquid-filled system in the frequency range of interest becomes.
  • FIG. 1 and FIG. 2 The devices provided for carrying out the method are shown in FIG. 1 and FIG. 2
  • FIG. 1 the measuring point is connected to a liquid-filled system 2, the transmission behavior of which is unknown and which represents an impedance Z2.
  • a pressure transducer 3 (P2) is connected, in turn, the hydraulic device 4 is connected downstream, which is a known reference impedance Z j _.
  • a pressure transducer 5 and a pressure signal generator 6 are connected to this hydraulic component 4 in series.
  • FIG. 2 shows a device for carrying out the method in which a pressure signal generator 7 is connected to the pressure transducer 3 (P2), in which the reference impedance Z 1 is integrated.
  • the function of the method according to the invention is based on the fact that there is a mathematical relationship between the transmission behavior of the liquid-filled system 2 for signals from the measuring location 1 (hereinafter referred to as tip) to the pressure transducer 3 and the complex hydraulic impedance of the liquid-filled system, i.e. the frequency-dependent complex flow resistance, which can be measured from the pressure transducer side and is measured by means of one of the devices according to the invention.
  • the devices according to the invention make it possible to determine the frequency-dependent flow resistance from the pressure transducer side by using a hydraulic component 4 with a defined, ideally in the frequency range of interest constant and frequency-independent reference impedance with the unknown liquid-filled system to be identified 2 connected in series on the pressure transducer side, i.e. on the side facing away from the measuring location, and this entire arrangement before the known reference impedance Z- ⁇ of the hydraulic component 4 with a
  • Pressure signal generator 6 is acted upon, the tip 1 remaining open at the measurement location (general reservoirs with negligible impedance).
  • FIG. 1 A possible embodiment of this device according to the invention (FIG. 1) enables the frequency-dependent flow resistance to be determined from the pressure transducer side, in that a hydraulic component 4 with a defined flow resistance (reference impedance) is connected in series with the unknown liquid-filled system 2 to be identified and the entire arrangement is pre-arranged the known flow resistance of the hydraulic component 4 is acted upon by a controllable pressure signal generator 6. If the latter is sufficiently precise and reproducible, there is also no need to measure the pressure applied, so that a single one
  • Pressure converter 3 is sufficient, the same as that for the
  • the absolute size of the reference impedance should be appropriate in the order of magnitude of the mean impedance to be investigated in the frequency range of interest.
  • FIG. 2 Another possible embodiment of this device according to the invention (FIG. 2) enables the
  • this internal resistance in the pressure signal generator 7 can be generated both electronically and mechanically.
  • the complex flow resistance sought can be calculated by mathematical evaluation of the division of the exciting signal between known and unknown impedance.
  • the coefficients of the two related model functions for transmission behavior and complex impedance can be converted into one another with a suitable choice of the model, since they are built from the same concentrated elements.
  • the current transfer function can thus be calculated at any time and used to correct the falsified measurement values using known methods.
  • the advantage of the method according to the invention lies in the fact that the transmission behavior in the original measurement configuration can now be determined without structural changes and this determination can also be repeated as often as required without modifications, which means that changes in transmission behavior over time can also be recorded.
  • Method 1 To determine the transmission behavior, the proportion of the measurement signal must be removed from the signal mixture. For this purpose, a digital lock-in algorithm is matched to the signal mix - matched to the current one
  • Excitation frequency - applied in the result of which the portion of the test signal is present in magnitude and phase, the uncorrelated signal portions being highlighted.
  • the accuracy can be increased if statistical information about the energy content of the pure measurement signal at this frequency.
  • the accuracy then increases with increasing measuring time, which is particularly advantageous for long-term monitoring.
  • Method 2 The portion of the test signal must be removed from the signal mixture for further processing of the measurement signal.
  • the complex values corresponding to the excitation frequencies of interest in the spectrum of the signal mixture are replaced by interpolation from one or more neighboring values or alternatively by values obtained in some other way.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung und Überwachung des Druckübertragungsverhaltens eines flüssigkeitsgefüllten Systems (2), bei dem nach Einbringen desselben an den Messort (1) die Druckmessung (2) an der dem Messort (1) abgewandten Seite erfolgt, in der Weise, dass der komplexe Strömungswiderstand des Systems durch Vergleich der Signalaufteilung zwischen einer konstanten, bekannten Impedanz (4, 7) und der unbekannten hydraulischen Impedanz (2) dieses Systems über den interessierenden Frequenzbereich bestimmt und rechnergestützt in das komplexe Übertragungsverhalten umgerechnet wird.

Description

DRUCKÜBERTRAGUNGSVERHALTEN' EINES FLÜSSIGKEITSGEFÜLLTEN SYSTEMS (KATHETER) MIT EINER ZUSÄTZLICHEN IMPEDANZ
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung und Überwachung des Druckübertragungsverhaltens eines flüssigkeitsgefüllten Systems, bei dem die Druckmessung an der dem Meßort abgewandten Seite des flüssigkeitsgefüllten Systems erfolgt.
Solche flüssigkeitsgefüllten Systeme sind ihrer Bestimmung nach entweder ursächlich als Meßsysteme zur Übertragung von Druckinformationen zwischen Meßort und Druckwandler oder als hydraulische Systeme zur Kraftübertragung ausgeführt, in denen ebenfalls eine Druckmessung stattfindet und das Meßsignal vom Meßort über die Hydraulikstrecke zum Druckwandler übertragen wird.
Bei der Übertragung von Druckinformationen von dem Meßort bzw. der Meßstelle zu einem Druckwandler über eine Distanz mittels eines flüssigkeitsgefüllten Systems, beispielsweise bei invasiver Druckmessung mit Katheter, treten in Abhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften des übertragenden Systems Signalverfälschungen ein, welche die Qualität der Meßergebnisse beeinträchtigen können. Um diese Verfälschungen zu kompensieren oder nachträglich zu korrigieren, sind verschiedene Verfahren bekannt.
Digitale mathematische Verfahren erlauben theoretisch eine vollständige Korrektur dieser Verfälschungen in Echtzeit während der Me'ssung, unter der Voraussetzung, daß das Übertragungsverhalten des Systems zu jedem Zeitpunkt über den gesamten interessierenden Frequenzbereich in Betrag und Phase bekannt ist und das Meßsignal digitalisiert vorliegt.
Bisher bekannte Verfahren ermitteln dieses Übertragungsverhalten des Systems, indem anstelle des unbekannten Meßsignals ein künstlich erzeugtes, also genau bekanntes, Test-Drucksignal als Referenzsignal am Meßort eingespeist wird und aus dessen Verfälschung dann auf die Systemeigenschaften geschlossen wird (DE 19820844A1) .
Nachteilig ist, daß es bei einer Vielzahl von Meßaufgaben jedoch aus den verschiedensten Gründen nicht möglich ist, das Testsignal direkt am vorgesehenen Meßort einzuspeisen, etwa weil der Meßort für einen Testsignalgenerator nicht zugänglich ist oder - zum Beispiel aus Sicherheitsgründen - dort keine fremden Drucksignale eingespeist werden dürfen. In diesen Fällen kann eine Bestimmung des Übertragungsverhaltens nach dem o.a. Verfahren nur extern und zeitlich getrennt vor der Messung erfolgen.
Daraus resultieren verschiedene Nachteile, da das Übertragungsverhalten nur zum Testzeitpunkt exakt erfaßt wird. Alle Veränderungen, die zum Beispiel durch den Einbau am Meßort die
Eigenschaften des Systems beeinflussen, sowie Veränderungen der Systemeigenschaften über der Zeit, der Temperatur usw. sind damit nicht unter Kontrolle zu halten. Außerdem kostet ein vorheriges Einmessen zusätzliche Zeit, welche den Meßbeginn unvertretbar verzögern kann, und erfordert ggf. umständliche Umbauten oder qualifizierte Handlungen des Meßpersonals .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, welches nach dem Einbringen des flüssigkeitsgefüllten Systems an den Meßort eine Bestimmung des Übertragungsverhaltens sowie dessen ständige Überwachung auf etwaige Veränderungen ohne Zugriff auf die Meßstelle ermöglicht und damit die Voraussetzung für eine exakte Fehlerkorrektur schafft und ein exaktes Meßergebnis gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der komplexe frequenzabhängige Strömungswiderstand des flüssigkeitsgefüllten Systems von der dem Meßort abgewandten Seite aus bestimmt und in das komplexe Übertragungsverhalten durch Vergleich der Signalaufteilung zwischen einer konstanten, bekannten Impedanz und der unbekannten hydraulischen Impedanz des flüssigkeitsgefüllten Systems im interessierenden Frequenzbereich umgerechnet wird.
Die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehenen Vorrichtungen sind in Figur 1 und Figur 2 dargestellt
In Figur 1 ist der Meßortl mit einem flüssigkeitsgefüllten System 2 verbunden, dessen Übertragungsverhalten unbekannt ist und welches eine Impedanz Z2 darstellt. An dieselbe ist ein Druckwandler 3 (P2) angeschlossen, dem wiederum ein hydraulisches Bauelement 4 nachgeschaltet ist, welches eine bekannte Referenzimpedanz Z-j_ darstellt. An dieses hydraulische Bauelement 4 ist in Reihe ein Druckwandler 5 und an diesen ein Drucksignalgenerator 6 angeschlossen. In Figur 2 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, bei der an den Druckwandler 3 (P2) ein Drucksignalgenerator 7 angeschlossen ist, in welchen die Refenzimpendanz Z^_ integriert ist.
Nachfolgend ist die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen beschrieben .
Die Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht darauf, daß ein mathematischer Zusammenhang besteht zwischen dem Übertragungsverhalten des flüssigkeitsgefüllten Systems 2 für Signale vom Meßort 1 (im folgenden Spitze genannt) zum Druckwandler 3 und der komplexen hydraulischen Impedanz des flüssigkeitsgefüllten Systems, also des frequenzabhängigen komplexen Strömungswiderstandes , welcher von der Druckwandlerseite aus meßbar ist und mittels einer der erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemessen wird.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen ermöglichen die Bestimmung des frequenzabhängigen Strömungswiderstandes von der Druckwandlerseite aus, indem ein hydraulisches Bauelement 4 mit definierter, idealerweise im interessierenden Frequenzbereich konstanter und frequenzunabhängiger Referenzimpedanz mit dem zu identifizierenden unbekannten flüssigkeitsgefüllten System 2 druckwandlerseitig, also auf der dem Meßort abgewandten Seite, in Serie geschaltet und diese gesamte Anordnung vor der bekannten Referenzimpedanz Z-^ des hydraulischen Bauelementes 4 mit einem
Drucksignalgenerator 6 beaufschlagt wird, wobei die Spitze 1 am Meßort offen bleibt (allg. Reservoire mit vernachlässigbarer Impedanz) .
Der gesamte beaufschlagte Druck teilt sich nun entsprechend dem Verhältnis der Strömungswiderstände zwischen bekannter und unbekannter Strömungsimpedanz auf. Wird nun vor und nach dem definierten Strömungswiderstand der Druck mittels zwei Druckwandlern 3 und 5 gemessen, läßt sich für jede interessierende Frequenz der komplexe Strömungswiderstand des unbekannten flüssigkeitsgefüllten Systems nach folgender Gleichung 1 errechnen:
P2 (jω) * Zi (jω)
Z2 (jω) =
Pi (jω) - P2 (jω) Dabei ist es prinzipiell gleichermaßen möglich, entweder bei einzelnen Frequenzen zu messen oder ein geeignetes Frequenzgemisch zu verwenden, welches zweckmäßigerweise alle interessierenden Frequenzen enthalten sollte.
Die Errechnung des komplexen Strömungswiderstandes für die jeweiligen Frequenzen erfolgt dabei rechnergesteuert.
Eine mögliche Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 1) ermöglicht die Bestimmung des frequenzabhängigen Strömungswiderstandes von der Druckwandlerseite aus, indem ein hydraulisches Bauelement 4 mit definiertem Strömungswiderstand (Referenzimpedanz) mit dem zu identifizierenden unbekannten flüssigkeitsgefüllten System 2 druckwandlerseitig in Serie geschaltet und diese gesamte Anordnung vor dem bekannten Strömungswiderstand des hydraulischen Bauelements 4 mit einem steuerbaren Drucksignalgenerator 6 beaufschlagt wird. Ist letzterer ausreichend genau und reproduzierbar, erübrigt sich zudem die Messung des beaufschlagten Druckes, so daß ein einziger
Druckwandler 3 ausreicht, und zwar derselbe, welcher auch für die
Erfassung des zu korrigierenden Meßsignals benutzt wird . Die absolute Größe der Referenzimpedanz sollte zweckmäßigerweise in der Größenordnung der mittleren zu untersuchenden Impedanz im interessierenden Frequenzbereich gewählt werden.
Eine weitere mögliche Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung (Fig. 2) ermöglicht die
Bestimmung des frequenzabhängigen Strömungswiderstandes von der Druckwandlerseite aus, indem die Referenzimpedanz in die Drucksignalquölle verlagert, also in diese integriert wird, so daß das Test-Drucksignal schon mit einem exakt definierten Innenwiderstand auf das unbekannte flüssigkeitsgefüllte
System beaufschlagt wird, wobei dieser Innenwiderstand im Drucksingalgenerator 7 sowohl elektronisch als auch mechanisch erzeugt werden kann. Auch hier kann wieder durch mathematische Auswertung der Aufteilung des anregenden Signals zwischen bekannter und unbekannter Impedanz der gesuchte komplexe Strömungswiderstand errechnet werden.
Die Gewinnung der Übertragungsfunktion aus dem mit einer solchen Vorrichtung gewonnenen komplexen Impedanzvektor baut auf einer mathematischen Modellbildung der
Übertragungsstrecke mit konzentrierten Elementen auf. Die Koeffizienten der beiden zusammengehörigen Modellfunktionen für Übertragungsverhalten und komplexe Impedanz lassen sich bei geeigneter Wahl des Modells ineinander überführen, da sie aus denselben konzentrierten Elementen aufgebaut sind. Somit läßt sich jederzeit die aktuelle Übertragungsfunktion errechnen und zur Korrektur der verfälschten Meßwerte nach bekannten Verfahren heranziehen.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß nun das Übertragungsverhalten in der originalen Meßkonfigurati'on ohne konstruktive Veränderungen bestimmt und diese Bestimmung zudem ohne Umbauten beliebig oft wiederholt werden kann, wodurch auch zeitliche Veränderungen des Übertragungsverhaltens erfaßt werden können.
Durch Verwendung statistischer Auswerteverfahren ist es mit diesem Verfahren außerdem möglich, zeitgleich, ohne Unterbrechung, parallel zu einer laufenden Messung die
Systemparameter zu bestimmen. Dies ist in solchen Fällen zwingend erforderlich, in denen nicht verhindert werden kann, daß gleichzeitig mit dem Test-Drucksignal auch schon ein Meßsignal anliegt , z.B. in lebenden Organismen.
Zur Trennung des zu korrigierenden Meßsignals und des durch das flüssigkeitsgefüllte System veränderten Testsignals, die miteinander vermischt das gemessene Drucksignal bilden, bieten sich verschiedene Verfahren an, deren jeweiliger Realisierungsaufwand im allgemeinen von der Komplexität des anregenden Signals abhängt. Im einfachsten Fall erfolgt die Anregung für einen frequenzabhängig bestimmten Zeitraum mit genau einer Einzel requenz, die dann schrittweise verändert wird,
um den interessierenden ' Bereich zu überstreichen. Es werden insbesondere zwei parallel anzuwendende Methoden vorgeschlagen, welche im Fall einer Anregung mit Einzelfrequenzen zu relativ einfachen Lösungen führen. Die Erzeugung des Anregungssignals durch denselben Rechner, der auch die Auswertung durchführt, gewährleistet hierbei ideale Voraussetzungen für beliebige Korrelationsverfahren in Echtzeit, das heißt, phasenstarre Kopplung von Anregung und Messung.
Methode 1: Für die Bestimmung des Ubertragungsverhaltens muß der Anteil des Meßsignals aus dem Signalgemisch entfernt werden. Dazu wird auf das Signalgemisch ein digitaler Lock- In-Algorithmus - abgestimmt auf die gerade aktuelle
Anregungsfrequenz - angewandt, in dessen Ergebnis der Anteil des Testsignals in Betrag und Phase vorliegt, wobei sich die nichtkorrelierten Signalanteile herausheben. Dabei kann die Genauigkeit erhöht werden, wenn statistische Informationen über den Energieinhalt des reinen Meßsignals bei dieser Frequenz vorliegen. Die Genauigkeit steigt dann mit wachsender Meßzeit, was sich besonders bei Langzeitüberwachungen vorteilhaft auswirkt.
Methode 2 : Für die Weiterverarbeitung des Meßsignals muß der Anteil des Testsignals aus dem Signalgemisch entfernt werden. Dazu werden im' Spektrum des Signalgemisches die den interessierenden Anregungsfrequenzen entsprechenden komplexen Werte durch jeweils mittels Interpolation aus einem oder mehreren Nachbarwerten oder alternativ durch anderweitig statistisch gewonnene Werte ersetzt.
Bezugszeichenliste
1 Meßort
2 unbekanntes flüssigkeitsgefülltes System (Impedanz Z2 )
3 Druckwandler P2
4 hydraulisches Bauelement (Referenzimpedanz Z]_)
5 Druckwandler P-j_
6 Drucksignalgenerator
7 Drucksignalgenerator mit integrierter Referenzimpedanz

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung und Überwachung des DruckübertragungsVerhaltens eines flüssigkeitsgefüllten Systems, bei dem die Druckmessung an der dem Meßort abgewandten Seite des flüssigkeitsgefüllten Systems erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, daß der komplexe frequenzabhängige Strömungswiderstand des flüssigkeitsgefüllten Systems als komplexe hydraulische Impedanz des Systems von der dem Meßort abgewandten Seite aus im interessierenden Frequenzbereich bestimmt und in das komplexe Übertragungsverhalten umgerechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die komplexe hydraulische Impedanz eines flüssigkeitsgefüllten Systems durch Vergleich der Signalaufteilung zwischen einer konstanten, bekannten Impedanz und der unbekannten hydraulischen Impedanz des flüssigkeitsgefüllten Systems im interessierenden Frequenzbereich ermittelt wird.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 ,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu identifizierende unbekannte flüssigkeitsgefüllte System
(2) an der dem Meßort (1) entgegengesetzten Seite zuerst mit einer konstanten
Referenzimpedanz Z-j_ des hydraulischen Bauelements (4) und dann mit einem
Drucksignalgenerator (6) in Serie geschaltet wird, daß diese gesamte Anordnung mit einem
dem interessierenden Frequenzbereich entsprechenden Testsignal aus dem
Drucksignalgenerator (6) beaufschlagt wird und daß dabei der Druck jeweils zwischen
Drucksignalgenerator (6) und Referenzimpedanz Z]_ sowie zwischen Referenzimpedanz Z-j_
und unbekannter Impedanz Z2 des flüssigkeitsgefüllten Systems (2) gemessen wird (Fig. 1) .
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 ,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu identifizierende unbekannte flüssigkeitsgefüllte System
(2) an der dem Meßort (1) entgegengesetzten Seite mit einem Drucksignalgenerator (7) mit
exakt definiertem Innenwiderstand - in welchen also bereits eine konstante Referenzimpedanz
Z-j_ integriert ist - in Serie geschaltet wird, daß diese gesamte Anordnung mit einem dem
interessierenden Frequenzbereich entsprechenden Testsignal aus dem Drucksignalgenerator
(7) beaufschlagt wird und daß dabei der Druck zwischen innenwiderstandsbehaftete
Drucksignalgenerator (7) und unbekannter Impedanz Z2 des flüssigkeitsgefüllten Systems (2)
gemessen wird (Fig. 2) .
5. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der in den Drucksignalgenerator (7) integrierte Innenwiderstand so gewählt wird, daß eine Flüssigkeitsstromquelle entsteht und so das Testsignal von einer gesteuerten oder geregelten Flüssigkeitsstromquelle aus auf das unbekannte flüssigkeitsgefüllte System beaufschlagt wird, wobei eine Druckmessung zwischen
Flüssigkeitsstromquelle und der unbekannten Impedanz erfolgt und die unbekannte Impedanz des unbekannten flüssigkeitsgefüllten Systems aus dem Verhältnis von gemessenem Druck und beaufschlagtem Flüssigkeitsstrom bestimmt wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß im Spektrum des Signalgemisches die durch das beaufschlagte Testsignal verfälschten komplexen Werte, die den jeweiligen Anregungsfrequenzen entsprechen, durch Werte ersetzt werden, die mittels Interpolation aus jeweils einem oder mehreren unverfälschten Nachbarwerten oder alternativ durch anderweitige statistische Verfahren gewonnen werden.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß - zwecks Ermittlung der Anteile des Testsignals an den Druckwandlern (3) und (5) - das
Meßsignal aus dem Signalgemisch entfernt wird, indem auf das Signalgemisch ein digitaler Lock-In-Algorithmus angewandt wird, der auf die jeweils beaufschlagte Anregungsfrequenz des Testsignals abgestimmt ist und in dessen Ergebnis der Anteil des Testsignals in Betrag und Phase vorliegt, wobei sich die nichtkorrelierten Signalanteile herausheben.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich statistische
Informationen über die Energieinhalte des reinen, nicht durch ein Testsignal beaufschlagten, Meßsignals bzw. des mit einem Testsignal beaufschlagten Meßsignals bei dieser Frequenz verwendet werden, um die Genauigkeit dieser Meßgrößen mit wachsender Meßzeit zu erhöhen.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3 ,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu identifizierende unbekannte flüssigkeitsgefüllte System
(2) an der dem Meßort (1) entgegengesetzten Seite mit einem Druckwandler (3) zur Messung
der unbekannten hydraulischen Impedanz dieses Systems, einem hydraulischen Bauelement
(4) mit definiertem Strömungswiderstand zur Erzeugung der Referenzimpedanz , einem
Druckwandler (5) zur Messung der bekannten Impedanz und einem bezüglich seiner
Intensität unkalibrierten, im interessierenden Frequenzbereich steuerbaren
Drucksignalgenerator (6) in Serie geschaltet ist (Fig. 1) .
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu identifizierende unbekannte flüssigkeitsgefüllte System
(2) an der dem Meßort (1) entgegengesetzten Seite mit einem Druckwandler (3) zur Messung
der unbekannten hydraulischen Impedanz dieses Systems, einem hydraulischen Bauelement
(4) mit definiertem Strömungswiderstand zur Erzeugung der Referenzimpedanz und einem
kalibrierten, ausreichend genauen und reproduzierbaren Drucksignalgenerator (6) in Serie
geschaltet ist.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 , 2 , 4 und 5 ,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu identifizierende unbekannte flüssigkeitsgefüllte System (2) an der dem Meßort (1) entgegengesetzten Seite mit einem Druckwandler (3) zur Messung
der unbekannten hydraulischen Impedanz dieses Systems und einem Drucksignalgenerator
(7) in Serie geschaltet ist, in welchem eine mechanisch oder elektronisch realisierte konstante
Referenzimpedanz integriert ist (Fig. 2).
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das zu identifizierende unbekannte flüssigkeitsgefüllte System
(2) an der dem Meßort (1) entgegengesetzten Seite mit einem Druckwandler (3) zur Messung der unbekannten hydraulischen Impedanz dieses Systems und einem Signalgenerator (7) in Serie geschaltet ist, der zum Zwecke der Bereitstellung des Testsignals als gesteuerte oder geregelte Flüssigkeitsstromquelle ausgebildet ist.
PCT/DE2000/003129 1999-09-09 2000-09-07 Druckübertragungsverhalten eines flüssigkeitsgefüllten systems (katheter) mit einer zusätzlichen impedanz WO2001018518A1 (de)

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