DE102005063410A1

DE102005063410A1 - Blutgefäßkatheter und Injektionssystem zum Durchführen einer Blutdruckmessung eines Patienten

Info

Publication number: DE102005063410A1
Application number: DE102005063410A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Pfeiffer; Daniel Moulas; Reinhold Knoll
Original assignee: Up Man & Co Med Systems K GmbH; Up Management & Co Med-Systems KG GmbH
Current assignee: Edwards Lifesciences IPRM AG
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-10-11
Also published as: DE102005063411A1; EP1800598A1; DE102005063412A1; BRPI0605347A; US20120330168A1; US8858451B2; JP5062727B2; US20070142729A1; EP1800598B1; JP2007167645A

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Injektionssystem zum Injizieren einer Injektionsflüssigkeit in ein Blutgefäß des Patienten und zum Durchführen einer Blutdruckmessung eines Patienten, wobei das Injektionssystem eine Katheterröhre umfasst, die ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes des Patienten umfasst, und einen Drucksensor, der in der Nähe eines zweiten Endes der Katheterröhre angeordnet ist, und welcher eingerichtet ist, um einen Druck einer Flüssigkeit in der Katheterröhre als eine Anzeige des Blutdruckes des Patienten zu messen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Blutgefäßkatheter, welcher sich in der Nähe eines Körpers eines Patienten befindet, zum Messen von Blutdruck, zum Entnehmen von Blutproben oder Injizieren von Flüssigkeiten in ein Blutgefäß des Patienten. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein System zum Entnehmen von Blutproben oder zum Injizieren von Flüssigkeiten in das Blutgefäß des Patienten und zum Durchführen einer Blutdruckmessung eines Patienten.
Messsysteme zum Messen des Blutdrucks eines Körpers eines Patienten sind in klinischen Anwendungen sehr bekannt. Sie umfassen üblicherweise ein Durchfluss-Flüssigkeitsreservoir, welches mittels einer Flüssigkeits-Durchflussröhre zu einer Katheterröhre geführt wird, welche bei Verwendung einen Körper eines Patienten derart durchsticht, dass die Durchflussflüssigkeit als ein kontinuierlicher Durchfluss-Flüssigkeitsstrom bereitgestellt wird. Entlang des Durchflusskanals können ein oder mehrere Ventile angeordnet sein, um manuell das Durchfließen der Flüssigkeit in den Körper des Patienten zu stoppen.
Die kontinuierliche Messung eines Blutdrucks eines Patienten ist wichtig, um den Zustand kranker Patienten aufzuzeichnen. Es ist üblich, dass die Messung des Blutdrucks mittels eines Einwegdrucksensors und eines Durchflusssystems ausgeführt wird, die beide auf eine Ordnungsplatte montiert sind. Diese Ordnungsplatte mit den Sensoren ist auf Herzniveau für den Anwender gut zugänglich. Der Drucksensor dieser Ordnungsplatte wird dann mit dem Patienten mittels einer langen Röhre verbunden, die mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Somit wird das Drucksignal hydraulisch mittels der Transferröhre übertragen. Typischerweise gibt es einen Dreiwege-Absperrhahn zwischen Patient und Drucksensor zum Entnehmen von Blutproben oder zum Injizieren von Flüssigkeiten.
Der Nachteil dieses Systems ist, dass das Drucksignal durch die Transfercharakteristik des langen Transferröhrensystems aufgrund von Dämpfung oder Resonanz als ein Ergebnis der Länge der Transferröhre verfälscht wird.
Als eine weitere Möglichkeit zum Messen des Blutdrucks ist die Verwendung eines Tipmanometers bekannt. Das Tipmanometer befindet sich bei der Spitze der Katheterröhre, so dass sich bei Verwendung das Manometer innerhalb des Körpers des Patienten befindet. Obwohl eine derartige Anordnung eine sehr gute Signalübertragung bereitstellt, ist sie sehr teuer und ein großer Durchmesser der Katheterröhre wird benötigt. Darüber hinaus ist ein Steuern und Anpassen des Abgleichdrucks des Tipmanometers nicht länger möglich, nachdem sich die Katheterröhre innerhalb des Körpers des Patienten befindet.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Blutgefäßkatheter und Flüssigkeits-Transfersystem bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und eine genaue und kontinuierliche Messung des Blutdrucks des Patienten erlauben.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch ein Blutgefäßkatheter gemäß Anspruch 1 und einem Flüssigkeits-Transfersystem gemäß Anspruch 8 erreicht.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Blutgefäßkatheter zum Anbringen in unmittelbarer Nähe eines Körpers eines Patienten und zum Injizieren einer Injektionsflüssigkeit in ein Blutgefäß des Patienten oder zum Entnehmen von Blutproben von dem Patienten bereitgestellt.
Der Blutgefäßkatheter umfasst eine Katheterröhre, die ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes des Patienten und einen Drucksensor aufweist, der sich bei einem zweiten Ende der Katheterröhre außerhalb des Patienten befindet, wobei der Drucksensor eingerichtet ist, um einen Druck der Flüssigkeit in der Katheterröhre als eine Anzeige des Blutdrucks eines Patienten zu messen.
Der Katheter hat einen Vorteil, dass sich der Drucksensor zum Messen des Blutdrucks des Patienten nahe bei dem Blutgefäß des Patienten befindet, so dass ein Dämpfen oder eine Resonanz des erfassten Drucks verringert oder vermieden wird. Darüber hinaus befindet sich der Drucksensor außerhalb des Körpers des Patienten, so dass ein Abgleich des Drucksensors ausgeführt werden kann, sogar wenn der Katheter in Verwendung ist.
Bevorzugt ist der Drucksensor weiter eingerichtet, um ein elektrisches Drucksignal bereitzustellen, wobei eine elektrische Schnittstelle bereitgestellt wird, um lösbar den Drucksensor mit einer wiederverwendbaren Messeinheit zu verbinden. Dabei wird der Katheter als eine Einwegeinheit bereitgestellt, welcher weiter mit einer Einweg-Flüssigkeits-Transfereinheit verbunden werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Ventil, insbesondere ein Steuerventil, bereitgestellt, welches zwischen dem Ende der Katheterröhre und dem Drucksensor angeordnet ist, wobei das Ventil eingerichtet ist, um abhängig von einem Ventil-Aktivierungssignal betrieben zu werden. Eine Ventil-Steuerungsschnittstelle kann bereitgestellt werden, um das Ventil mit einem entfernten Ventil-Steuerungselement zu verbinden.
Bevorzugt umfasst das Ventil einen zusammendrückbaren Röhrenabschnitt, welcher ein anpassbares Lumen umfasst, wobei die zusammendrückbare Röhre derart bereitgestellt wird, um die Größe des Lumens abhängig von einem pneumatischen oder hydraulischen Ventil-Aktivierungssignal anzupassen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Ventil mit der elektrischen Schnittstelle zum Empfangen eines elektrischen Ventil-Aktivierungssignals verbunden sein.
Bevorzugt wird ein Verbindungselement zum Verbinden der Katheterröhre mit einer Einheit zum Durchspülen Injizieren oder Entnehmen von Blutproben bereitgestellt. Das erlaubt dem Katheter als eine Einweg-Einheit bereitgestellt zu werden, welcher lösbar mit einer Flüssigkeits-Transfereinheit verbunden ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik befindet sich dieses Verbindungselement in der Nähe des Patienten und ist bevorzugt dem Drucksensor vorgeschaltet.
Es kann weiter ein Absperrventil bereitgestellt werden, welches dem Drucksensor vorgeschaltet angeordnet ist, welcher eingerichtet ist, um zum Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses durch die Katheterröhre manuell betrieben zu werden. Dies erlaubt eine sofortige manuelle Steuerung des Flüssigkeitsflusses in den Körper des Patienten. Für dieses Ventil könnte auch ein Dreiwege-Absperrhahn verwendet werden. Wobei dabei eine bequeme Anwendung eines Führungsdrahtes zum Katheter, z.B. für eine Seldinger-Technik ermöglicht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkeits-Transfersystem zum Durchspülen des Katheters oder Injizieren einer Injektionsflüssigkeit in ein Blutgefäß des Patienten oder zum Entnehmen von Blutproben von dem Patienten und zum Durchführen einer Blutdruckmessung bei einem Patienten bereitgestellt. Das Flüssigkeits-Transfersystem umfasst eine Katheterröhre, welche ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes eines Patienten umfasst und einen Drucksensor, welcher in der Nähe eines zweiten Endes der Katheterröhre angeordnet ist, wobei der Drucksensor angepasst ist, um einen Druck von Flüssigkeit in der Katheterröhre als eine Anzeige des Blutdruckes des Patienten zu messen.
Das Flüssigkeits-Transfersystem gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt eine kontinuierliche Messung eines Blutdrucks eines Patienten, während der Blutdruck in der Nähe des Körpers des Patienten gemessen wird. Dabei kann ein Dämpfen oder eine Resonanz des Drucksignals bevorzugt vermieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Messeinheit bereitgestellt, die elektrisch mit dem Drucksensor zum Bestimmen eines Druckwertes verbunden ist.
Bevorzugt ist ein Steuerventil zwischen dem Ende der Katheterröhre und dem Drucksensor angeordnet, wobei das Steuerventil eingerichtet ist, um, abhängig von einem Ventil-Aktivierungssignal, betrieben zu werden. Darüber hinaus umfasst das Flüssigkeits-Transfersystem ein entferntes Ventil-Steuerungselement zum Bereitstellen des Ventil-Aktivierungssignals. Das Ventil erlaubt ein entferntes Steuern des Flüssigkeitsflusses durch die Katheterröhre.
Bevorzugt wird eine pneumatische Signal-Aktivierungsleitung bereitgestellt, um das Ventil mit dem Ventil-Steuerungselement zu verbinden, wobei das entfernte Ventil-Steuerungselement ein pneumatisches oder hydraulisches Ventil-Aktivierungssignal bereitstellt.
Darüber hinaus kann bereitgestellt werden, dass das Steuerventil einen zusammendrückbaren Röhrenabschnitt umfasst, welcher ein flexibles Lumen aufweist, wobei die zusammendrückbare Röhre derart bereitgestellt wird, um das flexible Lumen abhängig von dem pneumatischen oder hydraulischen Ventil-Aktivierungssignal anzupassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Flüssigkeits-Transfersystem ein Reservoir für ein Durchflussmedium, ein Flüssigkeits-Durchflussmittel, welches mit der Katheterröhre verbunden ist und einen Sperrhahn, welcher eingerichtet ist, um das Reservoir mit der Katheterröhre in einer Durchspülposition zu verbinden.
Darüber hinaus kann der Absperrhahn eingerichtet sein, um einen Vergleichsdruck mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel in einer Abgleichposition zu verbinden.
Darüber hinaus kann der Absperrhahn mit dem Ventil-Steuerelement derart verbunden sein, dass in der Abgleichsstellung das Ventil geschlossen ist.
Bevorzugt ist der Absperrhahn eingerichtet, um den Flüssigkeitsdurchfluss in die Flüssigkeits-Durchflussmittel in einer Messposition abzutrennen.
Ein Flüssigkeits-Transfersystem kann mit einer Durchfluss-Steuerungseinheit bereitgestellt werden, die ein vorgeschaltetes Ende aufweist, welches zu einem Absperrhahn verbunden ist und ein nachgeschaltetes Ende. Die Durchfluss-Steuereinheit beinhaltet eine Durchflusskapillare zum Bereitstellen eines vorher bestimmten Durchflusses von Flüssigkeit durch das Flüssigkeits-Durchflussmittel, ein erstes Rückschlagventil, welches eingerichtet ist, um zu öffnen falls ein Druckunterschied zwischen dem vorgeschalteten Ende und dem nachgeschalteten Ende der Durchfluss-Steuerungseinheit einen vorher bestimmten ersten Druckwert übersteigt und ein zweites Rückschlagventil, welches eingerichtet ist zu öffnen, falls ein Druckunterschied zwischen dem nachgeschalteten Ende und dem vorgeschalteten Ende der Durchfluss-Steuerungseinheit einen vorher bestimmten zweiten Druckwert übersteigt. Bevorzugt sind die Rückschlagventile angeordnet, damit alle Flüssigkeitspfade durch die Durchflussströme durch die Kapillare oder das nachgeschaltete Rückschlagventil erreicht werden. In dem Fall, dass der Drucksensor nicht dem Druck widerstehen kann, der während einer manuellen Injektion erzeugt wird, wird der kleinste Querschnitt des Flüssigkeitspfades in der Durchfluss-Steuerungseinheit kleiner gewählt als der kleinste Querschnitt des nachgeschalteten Drucksensors ist. Dies wird den Druck reduzieren, der bei der Sensorposition wirkt. Andererseits können andere druckbegrenzende Mittel verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Injektionsspritze bereitgestellt, die mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel zwischen dem Absperrhahn und der Durchfluss-Steuerungseinheit verbunden ist, zum Bereitstellen eines Bolus in dem Flüssigkeits-Durchflussmittel, z.B. zum Spülen. Ähnlich zum Stand der Technik können Blutprobensysteme, die vor dem Drucksensor angewandt werden, durch den Drucksensor genommen werden, z.B. durch:

Positionieren des Absperrhahns in eine Probenposition.
Herausziehen des Kolbens aus der Injektionsspritze, wobei Durchflussflüssigkeit aus dem nachgeschalteten Flüssigkeitssystem entfernt wird.
Anwenden eines nahtlosen Vakuum-Blutsammelsystems bei einer Blutsammelmündung, wobei Blut von dem Patienten entnommen wird.
Entfernen des nahtlosen Vakuum-Blutsammelsystems.
Zurückdrücken des Kolbens zur Injektionsspritze, wobei die Durchspülflüssigkeit wieder gefüllt, und das System gereinigt wird.
Positionieren des Sperrhahns in eine Durchspülposition.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden jetzt genauer mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine genauere schematische Ansicht eines Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
3a–d eine Querschnittsansicht einer Durchfluss-Steuerungseinheit ist, die in dem Flüssigkeits-Durchflusspfad des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform angeordnet ist; und
3e–f eine Querschnittsansicht einer Durchfluss-Steuerungseinheit ist, die in dem Flüssigkeits-Durchflusspfad des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform angeordnet ist; und
4a und 4b eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Durchfluss-Steuerungseinheit zur Verwendung in dem Flüssigkeits-Transfersystem gemäß der vorliegenden Erfindung in einem ersten und in einem zweiten Betriebszustand zeigen;
5 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
6 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine genauere schematische Ansicht eines weiteren Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
8a und 8b Querschnittsansichten von zwei Seiten eines Katheters sind, wie sie in 7 dargestellt sind, und
9 eine genauere Ansicht der Schnittstelle ist, wie sie in 7 dargestellt ist.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Flüssigkeits-Transfersystems zum Bereitstellen einer in den Körper eines Patienten injizierten Flüssigkeit. Das Flüssigkeits-Transfersystem umfasst eine Blutgefäß-Kathetereinheit 1, eine Flüssigkeits-Transfereinheit 2, eine Betriebseinheit 3 und ein Reservoir 4 zum Bereitstellen einer Durchflussflüssigkeit. Die Blutgefäß-Kathetereinheit 1 und die Flüssigkeits-Transfereinheit 2 können durch eine erste Schnittstelle 15 verbunden sein, und die Blutgefäß-Kathetereinheit und die Betriebseinheit 3 sind durch eine zweite Schnittstelle 19 verbunden. Darüber hinaus kann die Flüssigkeits-Transfereinheit 2 eine dritte Schnittstelle 29 zum Verbinden mit dem Reservoir 4 beinhalten.
Die Blutgefäß-Kathetereinheit 1 umfasst eine Katheterröhre 11, welche ein Spitzenende zum Durchstechen eines Blutgefäßes des Körpers des Patienten aufweist. Bei einem weiteren Ende der Katheterröhre 11 ist ein Steuerventil 12 angeordnet, um den Fluss der injizierten Flüssigkeit durch die Katheterröhre 11 abhängig von einem Aktivierungssignal abzutrennen. Das Aktivierungssignal kann als ein pneumatisches, hydraulisches oder elektrisches Signal angewandt werden. In der dargestellten Ausführungsform wird das Aktivierungssignal an das Steuerventil mittels einer pneumatischen Ventil-Aktivierungsleitung 19 bereitgestellt, die mittels der zweiten Schnittstelle 19 mit einem Ventil-Steuerelement 31 verbunden ist. Das Ventil-Steuerelement 31 kann als ein Blasebalg ausgeformt sein, um einen Druck zum Steuern des Steuerventils bereitzustellen.
Die Katheterröhre 11 kann mit einem Temperatursensor 10 bereitgestellt sein. Temperatursensor-Signalleitungen 16 sind mit der zweiten Schnittstelle 19 verbunden. Die Betriebseinheit 3, die mit der zweiten Schnittstelle 19 verbunden sein kann, ist zum Messen der Temperatur ausgelegt. Der Temperatursensor 10 befindet sich bevorzugt bei einem Abschnitt der Katheterröhre 11, z.B. der Spitze, die sich innerhalb des Körpers des Patienten während einer Verwendung befindet.
Vorgeschaltet zu dem Steuerventil 12 ist ein Drucksensor 13 mit dem Lumen des Flüssigkeitskanals innerhalb der Kathetereinheit 1 verbunden. Der Drucksensor 13 liefert ein elektrisches Drucksignal mittels elektrischer Drucksignalleitungen 17 an die zweite Schnittstelle 19, so dass das elektrische Drucksignal durch die Betriebseinheit 3 zur Erfassung empfangen wird. Der Drucksensor 13 bestimmt den Druck der Flüssigkeit innerhalb des Lumens des Flüssigkeitskanals als eine Anzeige des Blutdrucks des Patienten. Üblicherweise entspricht der Druck der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitskanal im Wesentlichen dem Blutdruck des Patienten. Somit beinhaltet die zweite Schnittstelle 19 Anschlüsse zum Verbinden der Temperatursignalleitungen 16 der Drucksignalleitungen 17 wie auch der pneumatischen Ventil-Aktivierungsleitung 18.
Die Blutgefäßkathetereinheit 1 kann weiter ein Absperrventil 14 zum manuellen Absperren des Flüssigkeitsstromes durch die Katheterröhre 11 umfassen.
Vorgeschaltet zu dem Absperrventil 14 befindet sich die erste Schnittstelle 15, die als ein Verbindungselement 15 bereitgestellt wird. Das Verbindungselement 15 dient zum lösbaren Verbinden der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 an die Blutgefäß-Kathetereinheit 1, so dass die Durchspülflüssigkeit von der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 an die Kathetereinheit 1 fließen kann. Durch Bereitstellen der zweiten Schnittstelle und des Verbindungselements 15 kann die Blutgefäß-Kathetereinheit vollständig von der Betriebseinheit 3 und der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 getrennt werden. Das erlaubt, dass die Kathetereinheit 1 und die Flüssigkeits-Transfereinheit 2 als eine Einweg-Einheit ausgelegt sein können, während die Betriebseinheit 3 beispielsweise für eine wiederholte Verwendung ausgelegt ist.
Die Flüssigkeits-Transfereinheit 2 umfasst ein Flüssigkeitsflussmittel 24, auf welchem von vorgeschaltet nach nachgeschaltet ein Absperrhahn 28, eine Injektionsspritze 27, ein Blutprobenanschluss 26 und eine Durchfluss-Steuerungseinheit 20 angeordnet sind. Auf dem vorgeschalteten Ende des Flüssigkeits-Durchflussmittels 24, als die dritte Schnittstelle, wird ein Reservoirverbindungsanschluss 29 bereitgestellt, der zum Anwenden des Reservoirs 4 dient, welches die Durchspülflüssigkeit, die bei dem Patienten bereitgestellt wird, beinhaltet.
Der Absperrhahn 28 kann in drei Positionen positioniert werden:
In einer ersten Durchspülposition ist das Reservoir 4 mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 verbunden, so dass die Injektionsflüssigkeit mittels des Flüssigkeits- Durchflussmittels und des Verbindungselements 15 zu der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 fließt, um die Injektionsflüssigkeit bei dem Patienten bereitzustellen.
In einer Abgleichposition wendet der Absperrhahn 28 auf die Flüssigkeit in dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 eine vorher bestimmte Druckdifferenz an, bevorzugt einen atmosphärischen Druck einer äußeren Umgebung. Mittels des Flüssigkeits-Durchflussmittels 24 wird die vorher bestimmte Druckdifferenz auf die Kathetereinheit 1 angewandt. Dabei wird die vorher bestimmte Druckdifferenz verwendet, um den Drucksensor 13 zu kalibrieren.
In einer Probenposition wird der Absperrhahn 28 geschlossen, um das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 von dem Reservoir 4 wie auch von dem Druckunterschied abzutrennen. Diese Position kann verwendet werden, um eine Blutprobe mittels des Blutprobenanschlusses 26 zu entnehmen. Die Injektionsspritze könnte auch verwendet werden, um die Durchspülflüssigkeit von der Kathetereinheit 1 und der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 zu entfernen und sie zurückzugeben, nachdem eine Blutprobe entnommen wurde. In der Probenposition kann auch ein Bolus zum Flussdurchspülen bei dem Patienten mittels der Injektionsspritze 27 angewandt werden.
Um die Druckdifferenz auf den Drucksensor 13 der Kathetereinheit 1 zu applizieren, ist es notwendig, dass das Steuerventil 12 geschlossen ist, so dass keine Flüssigkeit durch die Katheterröhre 11 fließen kann. Dies wird durch Anwenden des Aktivierungssignals bei der pneumatischen Ventil-Aktivierungsleitung 18 erreicht. Darüber hinaus kann ein Kalibrierungssignal durch den Absperrhahn 28 erzeugt werden, welches auf die Betriebseinheit 3 angewandt wird, so dass eine Kalibrierungsmessung des Drucks in der Kathetereinheit 1 automatisch eingeleitet werden kann.
Die Durchfluss-Steuereinheit 20 ist ausgelegt, um permanent einen Durchspül-Flüssigkeitsdurchfluss durch eine Kapillare 21 zu erlauben, die eine vorher bestimmte Durchflussrate, z.B. von 3 ml/h aufweist. Um zu ermöglichen, dass die Durchspülflüssigkeit entfernt werden kann und Blutproben mittels dem Verbindungselement 15 genommen werden können, muss die Durchfluss-Steuereinheit 20 einen Bypass bereitstellen, der durch ein erstes Rückschlagventil 23 gebildet wird. Das erste Rückschlagventil 23 öffnet sich, falls ein Druck zwischen einem nachgeschalteten Ende, z.B. bei dem Verbindungselement 15, und einem vorgeschalteten Ende einen vorherbestimmten ersten Schwelldruck übersteigt. Dieser Schwellwert wird bei einem niedrigen negativen Wert, z.B. 10 mmHg gewählt, um nicht die Blutzellen zu beschädigen. Die Druckdifferenz kann z.B. durch die Injektionsspritze 27 oder durch Verbinden einer Injektionsspritze 26 mit dem Blutprobenanschluss 26 und durch Anwendung eines Unterdrucks auf das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 erreicht werden. Die Flüssigkeits-Steuereinheit 20 umfasst ein zweites Rückschlagventil 22, welches sich öffnet, falls mindestens ein zweiter Grenzwertdruck von vorgeschaltet nach nachgeschaltet angewandt wird, z.B. falls ein Bolus in das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 injiziert wird, welches an den Patienten abgegeben werden soll. Dieser Grenzwert wird als ein positiver Wert größer als der Druck der üblicherweise auf das Flüssigkeitsreservoir 4 angewandt wird, gewählt, z.B. 500 mmHg.
In 2 ist eine detailliertere Ansicht des Flüssigkeits-Transfersystems dargestellt. Mit Bezug auf die Blutgefäß-Kathetereinheit 1 ist dargestellt, dass die Kathetereinheit 1 integriert als die Schnittstelle 19, das Verbindungselement 15 und die pneumatische Ventil-Aktivierungsleitung 18 ausgebildet ist, die ablösbar verbindbar zu der Flüssigkeits-Transfereinheit 2 und der Betriebseinheit 3 ist.
In der genauen Darstellung kann gesehen werden, dass das Steuerventil 12 der Kathetereinheit 1 ausgelegt ist als ein Klemmventil, welches mittels eines pneumatischen Aktivierungssignals, das auf eine flexible Röhre 32 angewandt wird, gesteuert werden kann. Ein zunehmender Druck innerhalb der pneumatischen Signal-Aktivierungsleitung 18 resultiert darin, dass das Lumen der flexiblen Röhre 32 reduziert wird und schließlich abgesperrt wird, so dass ein Hauptzuflussweg 33 innerhalb des Steuerventils 12 geschlossen ist. Durch Freigeben des Überdrucks innerhalb der pneumatischen Signal-Aktivierungsleitung 18 bewirkt der Blutdruck des Patienten innerhalb des Hauptdurchflussweges 33, dass sich die flexible Röhre 32 öffnet, so dass es der Durchspülflüssigkeit möglich ist, wieder durch die Katheterröhre 11 in den Körper des Patienten zu fließen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein niedriger oder sogar negativer Druckgradient auf die pneumatische Signal-Aktivierungsleitung 18 angewandt, um die flexible Röhre 32 dazu zu veranlassen, vergrößert zu werden, und an die innere Wand des Hauptdurchflusspfades 33 gedrückt zu werden. Somit ist es gewährleistet, dass die flexible Röhre selbst teilweise nicht den weg des Hauptdurchflusspfades blockiert, und wobei somit das Steuerventil 12 wieder vollständig geöffnet ist.
Im Allgemeinen kann das Steuerventil 12 mittels der pneumatischen Signal-Aktivierungsleitung 18 ferngesteuert werden und kann mit dem Absperrhahn 28 verbunden werden, so dass der Überdruck auf das Steuerventil 12 angewandt wird, falls sich der Absperrhahn 28 in der Abgleichposition befindet.
In einer Ausführungsform kann der Absperrhahn 28 ein schwenkbares inneres Element aufweisen, welches ein Abtrennen der Flüssigkeits-Durchflussverbindung zwischen dem Reservoir 4 und dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 bereitstellt und eine Verbindung zwischen dem Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 und der Druckreferenz abhängig von der Position des inneren Elements. Das schwenkbare innere Element wird mit einem Hebel 34 bereitgestellt, welcher das Ventil-Steuerelement 31 in Form des Blasebalgs aktiviert, so dass der Blasebalg zusammengedrückt wird und ein Überdruck in der pneumatischen Aktivierungsleitung 18 erzielt wird. In anderen Positionen entlastet der Hebel 34 den Blasebalg, so dass der Druckinhalt der pneumatischen Signalleitung sich abbaut, was darin resultiert, dass sich das Steuerventil wieder öffnet.
Gemäß anderer Ausführungsformen kann das Steuerventil 12 elektrisch oder mechanisch auf eine entfernte Art und Weise aktiviert und deaktiviert werden.
In der Abgleichposition ist das Steuerventil 12 geschlossen und das Flüssigkeits-Durchflussmittel 24 ist zu der Druckreferenz geöffnet, so dass der Drucksensor 13 sogar kalibriert werden kann, falls die Katheterröhre 11 das Blutgefäß des Patienten durchsticht. Darüber hinaus erlaubt die nahe Verbindung des Drucksensors 13 mit der Katheterröhre eine kontinuierliche Messung des Blutdrucks während die Dämpfung und Resonanzeffekte reduziert sind.
Die zweite Schnittstelle 19 ist eingerichtet, um mit der Betriebseinheit 3 mittels eines passenden Steckers verbunden zu werden, so dass eine elektronische Aufzeichnungseinheit 35 ständig die Bluttemperatur und den Blutdruck des Patienten aufzeichnen kann.
In 3a bis d ist eine bevorzugte Ausführungsform der Durchfluss-Steuerungseinheit 20 gezeigt. Die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 umfasst ein Gehäuse 50, in welchem eine Durchspülkapillare 51 beinhaltet in einem Kapillarkörper 59 angeordnet ist, welcher einen schmalen Durchflusspfad von einem vorgeschalteten Anschluss 52 zu einem nachgeschalteten Anschluss 53 der Durchfluss-Steuereinheit 20 bereitstellt. Der Flusspfad weist ein schmales Lumen auf, welches eingerichtet ist, um eine konstante vorher bestimmte Durchspül-Durchflussrate von ungefähr 3 ml/h aufrechtzuerhalten. Das erste Rückschlagventil 23 umfasst ein erstes flexibles Element 54, wobei ein erstes Ende von diesem fest bei einem Stützelement 55 befestigt ist. Ein zweites Ende des ersten flexiblen Elements 54 grenzt an einen Stopbereich 56 des Kapillarkörpers 59 an, falls kein zusätzlicher Druck ausgeübt wird. Falls ein erhöhter Druck zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Anschluss 52, 53 der Durchfluss-Steuereinheit 20 angewandt wird, wirkt auch der Überdruck auf das erste flexible Element 54, welches sich öffnet, falls ein erster Grenzwertdruck überstiegen wird.
Das erste flexible Element 54 ist üblicherweise geschlossen und kann bereitgestellt werden, indem es ein „Regenschirmverhalten" („umbrella behaviour") aufweist, d.h. falls der erste Grenzwertdruck überstiegen wird, klappt das erste flexible Element 54, so dass das zweite Ende des ersten flexiblen Elements 54 sofort von dem Stopbereich 56 entfernt wird und ein Flüssigkeitskanal zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Anschluss 52, 53 der Durchfluss-Steuerungseinheit 20 aufgebaut wird. Das Lumen des aufgebauten Flüssigkeitskanals weist eine Größe auf, die eine Flussrate erlaubt, die im Wesentlichen größer als die Durchspülflussrate durch die Kapillare 51 ist.
Ähnlich ist ein zweites Rückschlagventil 22 angeordnet, welches ein zweites flexibles Element 58 aufweist, welches mit einem ersten Ende an dem Stützelement 55 befestigt ist und welches mit einem zweiten Ende an einem inneren Stopbereich 60 des Gehäuses 50 angrenzt. Deshalb ist das zweite Rückschlagventil 22 gewöhnlich geschlossen. Es bleibt geschlossen, falls eine positive Druckdifferenz zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Anschluss 52, 53 der Durchfluss-Steuerungseinheit 20 angewandt wird. Falls eine positive Druckdifferenz zwischen dem nachgeschalteten Anschluss 53 und dem vorgeschalteten Anschluss 52 angewandt wird, kann das zweite flexible Element 58 umklappen. Das zweite flexible Element 58 ist eingerichtet, dass es umklappt, falls ein Druck zwischen dem nachgeschalteten Anschluss 53 und dem vorgeschalteten Anschluss 52 einen zweiten Grenzwertdruck übersteigt. Somit kann eine exemplarische Ausführungsform einer Durchfluss-Steuerungseinheit 20 realisiert werden, die die vorher erwähnte Funktionalität aufweist.
In 3b bis d ist der Mechanismus für diese drei einfachen Situationen dargestellt. In 3b findet der Fluss durch die Kapillare 21 statt, wo ein Grenzwertdruck nicht überstiegen wird.
In 3c ist die Situation dargestellt, wo der erste Grenzwertdruck überstiegen wird und das erste flexible Element 54 umklappt, so dass das zweite Ende des ersten flexiblen Elements 54 sofort von dem Stopbereich 56 entfernt wird. Dies ist die Situation, wenn eine Druckdifferenz existiert, wo der höhere Druck von dem nachgeschalteten Anschluss 53 angewandt wird.
Die andere Situation ist in 3d dargestellt. Hierbei wird ein Druck von dem vorgeschalteten Anschluss angewandt, der eine Druckdifferenz zwischen dem vorgeschalteten Anschluss und dem nachgeschalteten Anschluss zugunsten des vorgeschalteten Anschlusses verursacht, der den Grenzwert übersteigt. Somit klappt das zweite flexible Element 58 um, um einen Weg freizugeben, wo das erste flexible Element 54 gegen die Wand gedrückt wird.
In den 3e und 3f sind zwei Situationen für eine weitere Ausführungsform der Durchfluss-Steuerungseinheit 20 dargestellt. In dieser Ausführungsform wird ein flexibles Element 55 in Form eines Ringes in dem Kreisumfang des Gehäuses 50 bereitgestellt. Das flexible Element 55 ist eingerichtet, um das Lumen zwischen dem nachgeschalteten Anschluss 53 und dem vorgeschalteten Anschluss 52 zu schließen. Dies wird durch ein flexibles Element 55 bewerkstelligt, welches gegen die äußere Wand des Elements der Kapillare 21 gedrückt wird. Somit ist in der Situation von 3e ein Fluss zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 52 und dem nachgeschalteten Anschluss 53 nur mittels der Kapillare 21 möglich. Um zu gewährleisten, dass das flexible Element 55 das Lumen schließt, wird ein Druck auf das Medium durch den Einlass 57 angewandt. Mittels dieses angewandten Drucks wird das flexible Element 55 gegen das Element gedrückt, welches die Kapillare 21 umfasst.
In 3f ist eine zweite Situation dargestellt, wie in 3a, wobei jetzt ein negativer Druck auf den Einlass 57 angewandt wird. Somit wird das flexible Element 55 entleert und dabei bildet es einen Weg für den Fluss zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 52 und dem nachgeschalteten Anschluss 53. Die Betätigung des flexiblen Elements 55, um diesen Pfad freizugeben, kann ferngesteuert durch Anwenden des entsprechenden negativen Drucks gesteuert werden. Somit in beiden Fällen des Flusses vom vorgeschalteten Anschluss 52 zum nachgeschalteten Anschluss 53 oder eines Flusses vom nachgeschalteten Anschluss 53 zum vorgeschalteten Anschluss 52 kann das flexible Element 55 von der Situation in 3a (geschlossen) in die Situation in 3f (offen) geschaltet werden. Das Öffnungs-Aktivierungssignal sollte von der Abgleich- und Probenposition des Absperrhahns 28 abgeleitet werden.
In 4a und 4b ist eine weitere Ausführungsform der Durchfluss-Steuerungseinheit dargestellt. Die Durchfluss-Steuerungseinheit umfasst ein Gehäuse 70, welches einen vorgeschalteten Anschluss 72 und einen nachgeschalteten Anschluss 73 umfasst. Innerhalb des Gehäuses ist eine Durchspülungskapillare 75 in einem Kapillarenkörper 74 angeordnet, um einen Durchspülungsflusskanal bereitzustellen, der ständig geöffnet ist. Benachbart zu dem Kapillarenkörper 74 ist ein erster Flusspfad oder Kanal 76 angeordnet, der zu einem ersten Rückschlagventil 77 führt, welches erste flexible Elemente 78 aufweist, die eingerichtet sind, um umzuklappen, falls der Druck zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 72 und dem nachgeschalteten Anschluss 73 einen ersten Grenzwertdruck übersteigt. 4a zeigt einen Zustand, wobei der erste Grenzwertdruck durch den angewandten Druck überstiegen wird, so dass die ersten flexiblen Elemente 78 umgeklappt werden, so dass ein Flüssigkeitskanal zwischen dem ersten Durchflusspfad 76 und dem nachgeschalteten Anschluss 73 aufgebaut wird.
Darüber hinaus wird ein zweiter Durchflusspfad 71 bereitgestellt, welcher von dem nachgeschalteten Anschluss 73 zu einem zweiten Rückschlagventil 79 führt, welches zweite flexible Elemente 80 umfasst, eines in einem geschlossenen Zustand, der an den Stoppbereich 81 angrenzt, welcher integriert mit dem Gehäuse 70 gebildet wird. Falls eine Druckdifferenz zwischen dem vorgeschalteten Anschluss 72 und dem nachgeschalteten Anschluss 73 einen vorherbestimmten zweiten Grenzwertdruck übersteigt, klappen die zweiten flexiblen Elemente 80 derart, dass die freien Enden der zweiten flexiblen Elemente 80 von dem Stopbereich 81 entfernt werden, so dass ein Durchflusskanal zwischen dem zweiten Durchflusspfad 71 und dem vorgeschalteten Anschluss 72 aufgebaut wird. Dieser Zustand ist in 4b dargestellt.
Das erste und zweite flexible Element sind bevorzugt so angeordnet, dass sie einrasten, falls ein Druck, welchem sie ausgesetzt werden, einen Grenzwertdruck übersteigt. Das Einrasten eines Ventils ist auch als ein Regenschirmeffekt (umbrella effect) bekannt.
Das erste und zweite flexible Element 78, 80 sind bevorzugt in einem integrierten Element 81 beinhaltet, welches als ein flexibler Teil ausgebildet ist, und können in das Gehäuse eingefügt werden. Das integrale Element 81 kann ein Eingreifelement 83 umfassen, welches in einer Vertiefung 84 des Gehäuses 70 eingreift, wenn es eingeführt wird.
Als Ergebnis wird ein Druckmesssystem mit einem verbesserten Signal-Transferverhalten und einer einfachen Bedienung bereitgestellt.
Die Erfindung umfasst einen Einweg-Katheter 1 mit integriertem Drucksensor 13, welcher mit einer entfernten Einweg-Einheit 2 (Flüssigkeits-Transfereinheit) und einer entfernt wiederverwendbaren Einheit 3 (Betriebs- oder Messeinheit) verbunden ist. Da der Katheter gewöhnlich zur Wartung nur mit Schwierigkeit zugänglich ist, werden die notwendigen Vorgänge nach Plazieren des Katheters, wie Durchspülen, Entnehmen von Blutproben und Abgleichrückstellung des Drucksensors, entfernt bedient. Bevorzugt wird dies durch ein bevorzugt pneumatisch betriebenes Steuerventil 12 und/oder Druck-abhängigen Rückschlagventilen 22, 23 erreicht. Zum Messen und Einrichten des Abgleichdrucks wird ein ferngesteuertes Ventil 12 vor dem Drucksensor 13 angeordnet. Dies ist bevorzugt ein pneumatisch aktivierter Absperrhahn oder ein Quetschventil. Aus praktischen Gründen kann ein handbetriebenes Absperrventil 14 nach dem Drucksensor 13 befestigt sein.
Der Drucksensor 13 und die Ventile 12, 14 und das Verbindungselement 15 sind bevorzugt in einem einzelnen starren Gehäuse bei dem Ende der Katheterröhre 11 angeordnet und außerhalb des Patienten angeordnet. Zur Katheterplatzierung besitzt der Drucksensor 13 und alle eng verbundenen Ventile 12, 14 einen geraden freien Durchgang, durch welchen ein Führungsdraht durch das Katheterlumen 11 eingeführt werden kann. Häufig wird auch ein Bluttemperatursensor 10 benötigt. Deshalb befindet sich bevorzugt ein Thermistor bei der Spitze des Katheters 1 und ist in thermischem Kontakt mit dem strömenden Blut des Patienten. Die Thermistordrähte (Temperatursensor-Signalleitungen) 16 sind in der gleichen Katheterröhre angeordnet, jedoch in einem getrennten Lumen. Bevorzugt sind die Thermistordrähte 16, die Druckmessfühlerdrähte (elektrische Drucksignalleitungen) 17 und die pneumatische Ventil-Aktivierungsleitung 18 durch eine Schnittstelle verbunden, bevorzugt einen einfachen Stecker 19, der in dem erwähnten starren Gehäuse integriert ist.
Gewöhnlich benötigen derartige Katheter einen konstanten geringen Durchfluss (3 ml/h) einer Durchspüllösung. Damit dieses Durchspülsystem 2 nicht das Drucksignal dämpft, ist bevorzugt sofort nach der Katheterverbindung 15 eine Kapillare 21 befestigt. Da bei der gleichen Verbindung auch Blutproben genommen werden könnten oder Durchspülungen ausgeführt werden können, könnte die Kapillare 21 gebypasst sein, abhängig von dem unterschiedlichen Druck durch die Rückschlagventile 22, 23. Das Rückschlagventil 22 öffnet sich, falls der Druck in dem Durchspülsystem 500 mmHg über den Blutdruck in dem Katheter 1 beträgt. Das Rückschlagventil 23 öffnet sich, falls der Druck in dem Durchspülsystem 10 mmHg unter jenem des Blutdrucks in dem Katheter 1 ist. Die Kapillare 21 und die Rückschlagventile 22, 23 sind bevorzugt in einem einzelnen Gehäuse 20 angeordnet, und die Funktionen werden bevorzugt in einem einzelnen Teil ausgeführt. In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich eine flexible Röhre 24 von passender Länge von dem Gehäuse 20 zu einem Blutabnahmeanschluss 26, einer Injektionsspritze 27 und einem handbetätigten Absperrhahn 28. Sie alle befinden sich bevorzugt auf einer Bettbox bei einem für den Bediener angenehmen Platz. Der Sperrhahn 28 befindet sich bevorzugt auf dem Niveau des Herzens.
Der Absperrhahn 28 ist bevorzugt eingerichtet, um in drei Positionen platziert zu sein: Durchspülposition durch Verbinden eines Flüssigkeitsreservoirs 4 mit einem Katheter 1. Abgleichposition – durch Verbinden von Atmosphäre mit Katheter 1. Probeposition durch Schließen aller Anschlüsse. Ein Bringen des Absperrhahns 28 in eine Abgleichposition, aktiviert bevorzugt auch mechanisch einen Blasebalg 31, welcher das Ventil 12 gleichzeitig mittels einer pneumatischen Signalleitung 32 aktiviert.
Bevorzugt ist der Schnittstellenanschluss 19 mit der Sensorelektronik 33 durch elektrische Signalleitungen 25 verbunden. Wie gewöhnlich wird das Flüssigkeitsreservoir 4 bei 300 mmHg mittels eines Armbandes gehalten.
In 5 ist eine weitere Ansicht einer Ausführungsform eines Injektionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Ansicht ist ähnlich zur Ausführung, wie sie in 1 dargestellt und beschrieben worden ist. In der Ausführungsform von 5 wird jedoch ein Drucksensor 13 bereitgestellt, der mit einer Röhre 32 verbunden ist, die mit Flüssigkeit oder Gel gefüllt ist. Diese Röhre 32 weist an ihrem Ende ein Reservoir 37 auf. Das andere Ende ist mittels der zweiten Schnittstelle mit der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 verbunden. Insbesondere ist die Röhre 32 mit einer Röhre 36 innerhalb der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 verbunden. Somit wirkt der Druck der Flüssigkeitssäule in Röhre 32 auf den Drucksensor mittels Röhre 36. Als Ergebnis wird der Drucksensor bei dem Druckunterschied des Druckes innerhalb des Katheters betätigt, d.h. des Patienten, und des Drucks innerhalb der Säule von Röhre 32. Röhre 32 und das Reservoir 37 sind derart angeordnet, dass sich das Reservoir auf der gleichen Höhe wie das Herz des Patienten befindet. Somit ist der Druckunterschied, der durch den Drucksensor gemessen wird, der Druck innerhalb des Katheters, d.h. des Patienten korrigiert um den Offset, der durch den Standort des Drucksensors vom Herzen entfernt verursacht wird. Somit ist der Druck bei dem Drucksensor der Druck, wie er beim Patienten in der Herzregion vorhanden ist. Bei Drucksensoren des Standes der Technik muss dieser Offset kalkuliert werden, berechnet werden und die Auslese des Drucksensors muss mathematisch korrigiert werden, um den Wert des Druckes in der Herzregion zu ergeben. Als ein Vorteil der vorliegenden Erfindung muss dieser Drucksensor nicht kalibriert werden und zum Atmosphärendruck gesetzt werden, da er bereits die richtige Differenz anzeigt, d.h. das Ergebnis, welches gewöhnlich mittels des absoluten Drucks berechnet wird und Korrekturdaten, die den Abstand des Katheters zu dem Herzen berücksichtigen.
In 6 ist eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Injektionssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Anordnung ist das System wie in 5 beschrieben, wobei es zusätzlich eine Fernsteuerung und eine Betätigungsvorrichtung 40 bereitstellt, um die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 zu betätigen.
Diese Anordnung wird bevorzugt verwendet, wenn eine Durchfluss-Steuerungseinheit 20, wie in den 3e und 3f dargestellt, verwendet wird. Das Öffnungs-Aktivierungssignal könnte von der Abgleich- und Probeposition des Absperrhahns 28 abgeleitet werden, der einen Blasebalg 40 betreibt. Somit ist es möglich, die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 zu steuern und das rasche Spüllumen zu öffnen oder es zu schließen. Dies wird ähnlich wie die Aktivierung des Ventil-Steuerungselements 31 in 1 bewerkstelligt.
In 7 ist eine detailliertere schematische Ansicht eines weiteren Flüssigkeits-Transfersystems gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Anordnung ist mit dem System wie in 5 dargestellt, anwendbar.
Ein Drucksensor 13 ist nahe eines Katheters 1 angeordnet, welcher ein Lumen aufweist, mit welchem der Drucksensor 13 verbunden ist. Weiter wird eine Schnittstelle 19, welche zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2, die miteinander verbindbar sind, bereitgestellt. Der Drucksensor 13 ist mit dem Verbindungselement 19.1 mittels einer Leitung 36 verbunden. Das Verbindungselement 19.2 ist mit der Messeinheit 3 mittels einer Leitung 32 verbunden. Leitung 32 umfasst eine Leitung, die mit Flüssigkeit gefüllt ist, welche eine Flüssigkeitssäule bildet. Als Ergebnis wirkt der Druck der Flüssigkeitssäule innerhalb Leitung 32 auf den Drucksensor mittels der Schnittstelle 19 und Leitung 36.
Der Katheter ist weiter zu einem Durchspül- und Blutprobesystem 2 durch eine Leitung 24 verbunden, wobei das Blutprobesystem 2 eine Injektionsspritze 27 und einen Blutprobeanschluss 26 aufweist. Zwischen Katheter 1 und dem Durchspül- und Blutprobesystem 2 wird eine Durchfluss-Steuerungseinheit 20 bereitgestellt. Diese Durchfluss-Steuerungseinheit 20 umfasst eine Kapillare 21 (nicht dargestellt), die somit ein Durchspülen von Flüssigkeit von dem Flüssigkeitsreservoir 4 in den Katheter 1 erlaubt. Somit erlaubt die Durchfluss-Steuerungseinheit 20 ein schnelles Durchspülen und Entnehmen von Blutproben, wie vorhergehend beschrieben, insbesondere mit Bezug auf die Durchfluss-Steuerungseinheit 20, wie in den 3a bis 3f beschrieben.
Beim Betreiben wird sich die Messeinheit 3 auf der gleichen Höhe wie das Herz des Patienten befinden. Somit wirkt die Flüssigkeitssäule innerhalb einer Leitung 32 auf den Drucksensor von der einen Seite, und der Druck innerhalb des Lumens des Katheters 1 wird auf den Drucksensor 13 von der anderen Seite wirken. Der Drucksensor 13 wird dann den Unterschied der zwei Drucke auslesen, d.h. den Druck bei der Herzregion des Patienten, wie der durch den angewandten Druck in Leitung 32 korrigiert worden ist.
In den 8a und 8b sind Querschnittsansichten von zwei Seiten des Katheters 1, wie es in 7 gezeigt wird, dargestellt.
Der Katheter 1 umfasst ein Gehäuse 95 mit einer Katheterröhre 92, die bei dem distalen Ende des Gehäuses 95 angeordnet ist, umfassend ein inneres Lumen 93. Die Katheterröhre 92 ist mit dem Gehäuse mittels eines Biegeschutzes 96 verbunden. Bei dem proximalen Ende des Gehäuses wird ein Luer-Zugang (luer access) 124 bereitgestellt.
In dem Gehäuse 95 ist ein Drucksensor 13 in der Nähe eines Druckkanals 99 angeordnet (welcher mit Flüssigkeit gefüllt ist), welcher sich von dem inneren Lumen 93 erstreckt. Der Drucksensor 13 ist mit dem Druckkanal 99 mittels einer Transfermembran 100 verbunden, bevorzugt aus Gel hergestellt. Auf der anderen Seite ist der Drucksensor mit einem Druckkanal 101 verbunden. Der Druckkanal 101 ist bei einer Zugentlastung 105 befestigt. Innerhalb der Zugentlastung 105 sind weitere Kreisläufe, wie der Druckkanal 101, ein Verbindungskabel 102 und elektrische Schaltkreise 106 integriert. Der Druckkanal 101 ist mit einem Druck-Transfermaterial, z.B. Gel oder Wasseremulsionen, gefüllt. Innerhalb des Gehäuses 95 sind weitere Sensoren 107, wie ein Temperatursensor, integriert.
Mit einer derartigen Anordnung ist der Drucksensor 13 einem Druckunterschied zwischen dem Druck in dem Druckkanal 99 und dem Druck vom Druckkanal 101, der auf den Drucksensor 13 wirkt, ausgesetzt.
Darüber hinaus wird der Drucksensor von dem inneren Lumen ferngehalten. Somit kann ein Führungsdraht, der in das innere Lumen eingeführt werden soll, nicht in direktem Kontakt mit dem Drucksensor gebracht werden und den Drucksensor beschädigen. Es ist vorteilhaft, den Winkel des Druckkanals 99 innerhalb des Gehäuses derart zu wählen, dass das Gehäuse 95 zusätzlich die Katheterröhre 92 vor Schäden durch Biegen schützt. Darüber hinaus liefert das Gehäuse 95 vorteilhaft einen Abstand zwischen dem Luer-Zugang 124 von der Haut des Patienten. Bevorzugt umfasst das Gehäuse 95 eine Basisplatte 91, die auf der Haut des Patienten angeordnet werden kann. In Kombination mit einem Biegeschutz 96, welcher selbst bevorzugt biegbar ist, wird ein guter Schutz für die Katheterröhre 92 bereitgestellt.
In 8b ist eine Ansicht auf den Katheter 1 dargestellt. Bei dem distalen Ende der Katheterröhre 92 wird eine konisch geformte Spitze 94 bereitgestellt. Das Gehäuse umfasst weiter Wundnahtösen 97.1 und 97.2 zum Befestigen des Gehäuses an der Haut des Patienten.
In 9 wird eine gegliederte Ansicht der Schnittstelle 19, wie sie in 7 dargestellt ist, gezeigt.
Die Schnittstelle 19 umfasst zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2. Das Verbindungselement 19.1 ist mit der Blutgefäß-Kathetereinheit 1 verbunden, wobei das Verbindungselement 19.2 mit der Messeinheit 3 verbunden ist. Ein Verbindungskabel 101, welches von der Kathetereinheit 1 kommt, umfasst unterschiedliche Kreisläufe und einen Druckkanal 101, welcher von dem Drucksensor 13 kommt, wie in 8a dargestellt ist. Das Schnittstellen-Verbindungselement 19.1 ist als ein Stecker hergestellt, welcher zu dem entgegengesetzten Teil des Schnittstellen-Verbindungselementes 19.2 passt. Der Druckkanal 101 bildet eine Punktionsspitze 104 innerhalb des ersten Schnittstellen-Verbindungselements 19.1. Diese Punktionsspitze ist bevorzugt aus einer dünnen biegbaren Röhre aus Nitinol hergestellt. Auf der anderen Seite wird eine Punktionsmembran 114 bereitgestellt. Diese Punktionsmembran schließt eine Wassersäule 110 zu dem zweiten Schnittstellen-Verbindungselement 19.2. Diese Punktionsmembran kann aus einem elastischen Material, z.B. Silikonscheiben, die bereits eine Punktion umfassen die lang genug ist, um zu verhindern, dass Wasser durch die lange Punktion innerhalb des elastischen Materials fließt, hergestellt sein. Somit kann kein Wasser von der Wassersäule 110 herausfließen. In dem oberen Teil des zweiten Verbindungselementes 19.2 werden die elektrischen Schaltkreise 109 um die Wassersäule 110 innerhalb des Monitorkabels 108 bereitgestellt.
Wenn die zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2 zusammengebracht werden, werden die elektrischen Schaltkreise der Verbindungselemente 19.1 und 19.2 zusammengesteckt. Weiter wird die Punktionsspitze 14 die Punktionsmembran 114 durchstechen, wobei somit ein Weg zwischen dem Flüssigkeitsmedium, bevorzugt Gel, des Druckkanals 101 und der Wassersäule 110 gegeben wird. Da innerhalb der Punktionsmembran 114 bereits eine Punktion bereitgestellt worden ist, wird die Punktionsmembran nicht beschädigt. Wenn somit die zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2 voneinander wieder getrennt werden, wird die Punktionsmembran 114 wieder die Wassersäule 110 schließen.
Das andere Ende der Wassersäule 110 ist entweder offen oder durch eine hydrophobe Membran 115 geschützt (nicht dargestellt), die durchlässig für Luft und nicht durchlässig für Wasser ist, um den Verlust von Wasser zu vermeiden. Dieses andere Ende der Wassersäule 110 befindet sich bei der Höhe des Herzens. Somit wird der Drucksensor die korrekte Differenz des Druckes mit Bezug auf die Position des Herzens ausgeben. Bevorzugt wird der innere Durchmesser der Wassersäule 110 so klein gewählt, dass das Wasser zusätzlich gehindert wird aufgrund dieser Dimensionen herauszufließen. Das andere Ende der Wassersäule kann bei der Höhe des Herzens durch Integrieren der Wassersäule 110 innerhalb des Monitorkabels 108 oder eines elektrischen Monitor-Schaltkreissteckers, der verbindbar zu einer sog. Monitor-Bettbox (monitor-bed-box) ist, befestigt werden. Auf der Vorderplatte oder einem Feld dieser Monitor-Bettbox können weitere Systemelemente, wie Blutprobenanschlüsse, etc. montiert werden. Bevorzugt endet das offene Ende der Wassersäule 110 in einem Klemmstück auf dem Monitorkabel 108 zwischen den elektrischen Schaltkreisen und kann bei einer passenden Stelle bei der Höhe des Herzens befestigt werden. Weiter können zusätzliche Klemmstücke auf dem Monitorkabel 108 bereitgestellt werden, um ein Befestigen einer Durchspülungsleitung zu erlauben.
Mit dem Luer-Anschluss 124 des Gehäuses 95 kann ein Kapillarventil oder eine Durchfluss-Steuerungseinheit, z.B. gemäß den 3a bis f mit einer Durchspülungsleitung oder einer Kapillare verbunden werden. Somit wird ein kontinuierliches Durchspülen des Katheters 1 und gleichzeitig ein Entkoppeln der Durchspülungsleitung erreicht, d.h. es wird ein Verfälschen mit der Genauigkeit der Messsignale und der Blutprobeeinheiten von dem Druckkanal erreicht.

1: Blutgefäßkathetereinheit/Einweg-Katheter
2: Flüssigkeits-Transfereinheit/entfernte Einweg-Einheit
3: Messeinheit/Betriebseinheit/entfernt wiederverwendbare Einheit
4: Flüssigkeitsreservoir
10: (Blut-)Temperatursensor
11: Katheterröhre
12: Steuerventil/erstes Ventil
13: Drucksensor
14: Absperrventil/zweites Ventil
15: erste Schnittstelle = Verbindungselement
16: Temperatursensor-Signalleitungen/Thermistordraht
17: Elektrische Drucksignalleitungen/Druck-Messfühlerdraht
18: Pneumatische Ventil-Aktivierungsleitung
19: zweite Schnittstelle/einzelner Stecker
20: Durchfluss-Steuerungseinheit/Gehäuse
21: Kapillare
22: erstes Rückschlagventil
23: erstes/zweites Rückschlagventil
24: Flüssigkeitsdurchflussmittel/flexible Röhre
26: Blutprobenanschluss
27: Injektionsspritze
28: Absperrhahn
29: dritte Schnittstelle = Reservoirverbindungselementanschluss
31: Ventil-Steuerungselement
32: flexible Röhre
33: Hauptdurchflusspfad
34: Hebel
35: elektronische Überwachungseinheit
36: Leitung
37: Reservoir
40: Betätiger
50: Gehäuse
51: Durchspülungskapillare
52: Vorschaltanschluss
53: Nachschaltanschluss
54: erstes flexibles Element
55: flexibles Element
56: Stoppbereich
57: Einlass
58: zweites flexibles Element
59: Kapillarkörper
70: Gehäuse
71: zweiter Flusspfad
72: Vorschaltanschluss
73: Nachschaltanschluss
74: Kapillarkörper
75: Durchspülungskapillare
76: erster Durchflusspfad
77: erstes Rückschlagventil
78: erstes flexibles Element
79: zweites Rückschlagventil
80: zweites flexibles Element
81: Stoppbereich
83: Eingreifelement
84: Vertiefung
91: Basisplatte
92: Katheterröhre
93: inneres Lumen
94: konisch geformte Spitze
95: Gehäuse
96: Verbiegungsschutz
97: Wundnahtöse
99: Druckkanal/Leitung
100: Übertragungsmembran aus Gel hergestellt
101: Druckkanal
102: Verbindungskabel
103: 19 umfassend zwei Verbindungselemente 19.1 und 19.2
104: Punktionsspitze
105: Zugentlastung
106: elektrischer Schaltkreis
107: anderer Sensor (Temperatur)
108: Monitorkabel
109: elektrischer Schaltkreis
110: Wassersäule
111: Druckkanal
112: „das andere Ende" der Wassersäule 110
113: elektrisches Verbindungselement/Stecker
114: Punktionsmembran
115: hydrophobe Membran
117: elektrischer Monitor-Schaltkreisstecker/Verbindungselement
118: Monitor-Bettbox
119: Vorderplatte
120: Blutprobemittel
121: Klemmstück
122: Zusätzliche(s) Klemmstück(e)
123: Durchspülungsleitung
124: Luer-Zugang
125: Kapillarventil

Claims

Blutgefäßkatheter (1) zum Anordnen in naher Umgebung eines Körpers eines Patienten oder eines Blutgefäßes des Patienten, umfassend: eine Katheterröhre (11), die ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes des Patienten und ein zweites Ende, welches außerhalb des Patienten angeordnet wird, umfasst; einen Drucksensor (13), der bei dem zweiten Ende der Katheterröhre (11) angeordnet ist, und welcher weiter eingerichtet ist, einen Druck einer Flüssigkeit in der Katheterröhre (11) als eine Anzeige des Blutdrucks des Patienten zu messen.
Katheter (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Drucksensor (13) weiter eingerichtet ist, ein elektrisches Drucksignal zu liefern, weiter umfassend: eine elektrische Schnittstelle zum lösbaren Verbinden des Drucksensors (13) an einer wieder verwendbaren Messeinheit (3).
Katheter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, weiter umfassend: ein Steuerventil (12), welches zwischen dem Ende der Katheterröhre (11) und dem Drucksensor (13) angeordnet ist, wobei das Steuerventil (12) eingerichtet ist, um abhängig von einem Ventil-Aktivierungssignal und einer Ventil-Steuerschnittstelle zum Verbinden des Steuerventils (12) mit einem entfernten Ventil-Steuerelement betrieben zu werden.
Katheter gemäß Anspruch 3, wobei das Steuerventil (12) einen zusammendrückbaren Röhrenabschnitt aufweist, der ein anpassbares Lumen aufweist, wobei die zusammendrückbare Röhre in derartiger Weise bereitgestellt wird, um das Lumen abhängig von einem pneumatischen oder hydraulischen Ventil-Aktivierungssignal anzupassen.
Katheter gemäß Anspruch 3, wobei das Steuerventil (12) mit der elektrischen Schnittstelle zum Empfangen eines elektrischen Ventil-Aktivierungssignals verbunden ist.
Katheter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend: ein Verbindungselement zum Verbinden der Katheterröhre (11) mit einer Flüssigkeits-Versorgungseinheit.
Katheter (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter umfassend: ein Absperrventil (14), welches zu dem Drucksensor (13) vorgeschaltet angeordnet ist, welches eingerichtet ist, um manuell zum Steuern eines Flüssigkeitsdurchflusses durch die Katheterröhre (11) betrieben zu werden.
Flüssigkeits-Transfersystem zum Durchspülen oder Spülen oder Injizieren von Flüssigkeiten in ein Blutgefäß des Patienten oder zum Entnehmen von Blutproben aus einem Blutgefäß des Patienten und zum Durchführen einer Blutdruckmessung eines Patienten, wobei das System umfasst: eine Katheterröhre (11), die ein erstes Ende zum Durchstechen des Blutgefäßes des Patienten aufweist; einen Drucksensor (13), welcher nahe bei einem zweiten Ende der Katheterröhre (11) angeordnet ist, und welcher eingerichtet ist, um einen Druck einer Flüssigkeit in der Katheterröhre (11) als eine Anzeige des Blutdrucks des Patienten zu messen.
System gemäß Anspruch 8, weiter umfassend: eine Messeinheit (3), welche elektrisch mit dem Drucksensor (13) zum Bestimmen eines Druckwertes verbunden ist.
System gemäß Anspruch 9, weiter umfassend: ein Steuerventil (12), welches zwischen dem Ende der Katheterröhre (11) und dem Drucksensor (13) angeordnet ist, wobei das Steuerventil (12) eingerichtet ist, um abhängig von einem Ventil-Aktivierungssignal betrieben zu werden; ein entferntes Ventil-Steuerelement zum Bereitstellen des Ventil-Aktivierungssignals.
System gemäß Anspruch 10, wobei eine pneumatische oder hydraulische Ventil-Aktivierungsleitung (18) bereitgestellt wird, um das Steuerventil (12) mit dem Ventil-Steuerelement zu verbinden, wobei das entfernte Ventil-Steuerelement ein pneumatisches oder hydraulisches Ventil-Aktivierungssignal bereitstellt.
System gemäß Anspruch 11, wobei das Steuerventil (12) einen zusammendrückbaren Röhrenabschnitt umfasst, der ein flexibles Lumen aufweist, wobei die zusammendrückbare Röhre derart bereitgestellt wird, um das flexible Lumen abhängig von dem pneumatischen oder hydraulischen Ventil-Aktivierungssignal anzupassen.
System gemäß Anspruch 12, weiter umfassend: ein Reservoir (4) für eine Injektionsflüssigkeit oder ein Infusionsmedium; ein Flüssigkeits-Durchflussmittel, welches mit der Katheterröhre (11) verbunden ist; einen Absperrhahn (28), welcher eingerichtet ist, um das Reservoir (4) mit der Katheterröhre (11) in einer Durchspül-Position zu verbinden.
System gemäß Anspruch 13, wobei der Absperrhahn (28) eingerichtet ist, um einen Vergleichsdruck mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel in einer Abgleichposition zu verbinden.
System gemäß Anspruch 14, wobei der Absperrhahn (28) mit dem Ventil-Steuerelement (31) derart verbunden ist, dass in der Abgleichposition das Steuerventil (12) geschlossen ist.
System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Absperrhahn (28) eingerichtet ist, den Flüssigkeitsdurchfluss in dem Flüssigkeits-Durchflussmittel (24) in einer Stichproben-Position abzutrennen.
System gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, weiter umfassend eine Durchfluss-Steuerungseinheit, welche ein vorgeschaltetes Ende aufweist, welches mit dem Absperrhahn verbunden ist, und ein nachgeschaltetes Ende; wobei die Durchfluss-Steuereinheit beinhaltet: eine Durchspül-Kapillare zum Bereitstellen eines vorherbestimmten Durchflusses einer Flüssigkeit durch das Flüssigkeits-Durchflussmittel; ein erstes Rückschlagventil, welches eingerichtet ist, zu öffnen, falls eine Druckdifferenz zwischen dem nachgeschalteten Ende und dem vorgeschalteten Ende einen vorherbestimmten zweiten Druckwert übersteigt; und ein zweites Rückschlagventil, welches eingerichtet ist, zu öffnen, falls eine Druckdifferenz zwischen dem vorgeschalteten Ende und dem nachgeschalteten Ende einen vorherbestimmten ersten Druckwert übersteigt.
System gemäß Anspruch 17, weiter umfassend: eine Injektionsspritze (27), die mit dem Flüssigkeits-Durchflussmittel (24) zwischen dem Absperrhahn (28) und der Durchfluss-Steuereinheit (20) zum Bereitstellen eines Bolus in das Flüssigkeits-Durchflussmittel oder zum Entnehmen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeits-Durchflussmittel verbunden ist.