DE2141604A1 - Verfahren und vorrichtung zur quantitativen bestimmung des herzzeitvolumens ueber das ohr nach der farbverduennungsmethode - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Re stirnmung-des Herzzeitvolumens über das Ohr nach der Farbverdünnungsmethode.
• Beschreibung I. Verfahren : Die Bestimmung des Herzzeitvolumens (HZV) ist eine der wichtigsten medizinischen Aufgaben zur Beurteilung des Kreislaufverhaltens. Es gibt dazu eine Reihe von Methoden,u. a. die Farbstoffdilutionmethode, wobei aus der Verdünnung eines in den Blutkreislauf injizierten Testfarbstoffes,auf die Menge des vorbeiströmenden Blutes, mittels einer Meßeinrichtung, geschlossen werden kann.
• Um brauchbare quantitative Ergebnisse zu erhalten,ist es bisher erforderlich, die sogenannte"blutige Methode" anzuwenden,bei der auf der venösen Seite Testfarbstoff injiziert und auf der arteriellen Seite mittels einer Pumpe Blut kontinuierlich durch eine Meßkijvette abgesaugt und photometrisch gemessen wird, wodurch sich eine Farbstoffverdünnungskurve schreiben läßt,die susammeln mit einer statischen oder dynamischen Eichung eine genaue Berechnung des HZV ermöglicht.
• Der erhebliche Aufwand und die Notwendigkeit der Arteriellen Punktion haben zu zahlreichen Versuchen ge führt,eine brauchbare Methode für die Bestimmung des HZV über das Ohr zu finden,wie sie für diw Oxymetrie in der Medizin seit langem bekannt ist. Sie leiden jedoch alle an zu großen Streubreiten,sodaß man im Prinzip Bur von relativen Messungen sprechen kann.
• Die Erfindung zeigt eine neuartige Lösungdie exakte Vergleichsmessungen wahlweise zwischen im Ohr,oder in einer Durchströmungsküvette fließendem Blut zuläßt.
• Allerdings uf3 das Küvettenblut das Originalpatienten blut sein, das jedoch leicht einer Vene entnommen werden kann, sofern man mit der Welleplänge eises isesbestischen Punktes des Haemoglobins mißt, Oniginal-Patienterblut ist erforderlich, weil Jedevq Blut unterschiedliche optische Eigenschaften aufweist. (Absorptions / Streulicht- Verlust) Die Schichtdicke der Vergleichsküvette soll der jeweiligen Ohrblutschichtdicke entsprechend veränderli.ch sein, oder ihr zumindest ähneln (ca. Q,6 mm) . Das Vergleichsblut muß so schnell durch die Kuvette gesaugt oder getrieben werden, daß eine maximale Turbulenz entsteht, die konstante Meßwerte gewährleistet. Die optische Meßeinrichtung soll, wie heute allgemein üblich, bereits die optische Dichte Extinktion angeben, um einen linearen Vergleich von Farbstoffkonzentrationen zu ermöglichen.
• Im Prinzip kann jede Meßwellenlänge verwendet werden, in der der zu verwendende Farbstoff ausreichend Licht absortiert. Um jedoch von W Sättigungsschwankungen unabhängig zu sein, sollte in einem isosbestischen Punkt des Haemoglobins tz.B. 805 nm) gemessen werden. Es kann abet auch mit konstruierten, sogenannten künstlichen isosbestischen Punkten gearbeitet werden. (Siehe dazu Offenlegungs schrift 1498 543 - D,0 421-3J54) Zur Unterdrückung der Pulsatiorsschwankungen die störend Wirken, werden die bekannten Kompensationsschaltungen eingesetzt. Die Meßeinrichtung wird in Teil II beschrieben.
• Das Prinzip des zu schützenden Verfahrens besteht darin, daß in ein und demselben ltichtweg eines Ohrrezeptors nhne Lageveränderung des Rohres Vergleichsmessungen zwischen im Ohr selbst und in einer in Serie geschalteten Durchflußküvette befindlichen Blut durchgeführt werden können. Diese erfolgen mit gleicher optischer Empfindlichkeit, indem beiden Messungen gleiche Extinktionen O und@@ zugeordnet werden, als Extinktion Null (Eo) gilt 100% Lichtdchlässigkeit, wenn das Ohr blutleer gepresst ist und sich in der Durchflußküvette Wasser befindet.
• Extinktion@ gleich 0% Lichtdurchlässigkeit erhält man, wenn die Lichtquelle gelöscht wird.
• Die Messungen erfolgen also immer mit gleichem vorgeschaltetem Schwächungsfilter Ohrgewebe. Mißt man mit diesem Spezialphotometer zunächst die Extinktion (E) des nach Öffnung der Leerpressung in das Ohr einschießenden Blutes mit wassergefüllter Küvette und anschließend nach Wiederauspressung des Ohres die Extinktion E2 der blutgefüllten Küvette, so kann man letztere durch Änderung der Küvettenschichtdicke gleich Extinktion E1 machen, sodaß beide.Messungen gleichen optischen Effekt für Blut und nach Zusetzen von Farbstoff auch für diesen abgeben. Bei geeigneter Schichtdickenwahl der Küvette (ca. 0,6 mm) kann der Abgleich ohne großen Fehler auch elektronisch erfolgen. Damit ist eine zwingende Forderung für die Eichfähigkeit zur Kerzzeitvolumenbestimmung erfüllt.
• Der Meßvorgang selbst ist folgender: a) Das Ohr wird, wie aus der Oxyinetrie bekannt, durch Einreiben mit gefsßdilatierenden Mitteln maximal arterialisiert.
• b) Rohreinheit wird frei getragen so befestigt, daß sich der Ohrteller ohne irgend eine Pressung im Lichtweg befindet.
• c) Die Durchflußküvette wird mit lauwar/men Wasser gefüllt.
• d) Das Ohr wird blutleer gedrückt und die Meßanzeige auf 100% Dichtdurchlässigkeit gleich Extinktion Null eingestellt. (Praktischerweise durch Verstärkungsänderung) e) Der Nullwert gleich Extinktion @@ ergibt sich bei gelöschter Lichtquelle.
• f) Durch Lösung der Abpressung Wiederauffüllung des Ohres mit Blut.
• g) Diesen Extinktionzwischenwert E1 ablesen und notieren.
• b ) Blut wieder auspressen.
• i) Durchflußküvette mit patienteneigenem Blut durchströmen und Extinktion E2 durch Veränderund der Küvettenschichtdicke (hilfsweise elektronisch) gleich E1 machen.
• k) Dunchflußküvette mit Farbblut bekapnten Mischungsverbältnisses durchströmen und in bekannten Weise statisch oden dymamisch die segenannte Sekundeneichfläete bestimmen.
• l) küvette wieder mit Wasser füller.
• m) Ohnblut durch Lösen der Leerpressung wieder einschießen lassen.
• n) Nach Farbstoffinjektion Patientenkurvenfläche schreiben und ausrnchnen.
• o) HZV in bekannter Weise errechner.
• Das geschilderte Verfahren weist somit folgende neuen Momente auf: i) Es mißt direkt am Ohr echt vergleichbare Extinktionen von ungefärbten sowie gefärbten Patientenblut wahlwiese in der Durchflußküvette oder im Ohr selbst.
• 2) Das Ohrgewebe als Schwächungsfilter ist für alle Messungen gleich wirksam.
• 3) Es erlaubt somit am Ohr quantitative Messung der HZV (Herzzeitvolumen) nach der Fahrbstoffverdünnungs-Methode.
• 4) Die Ohreinheit braucht während der ganzen Messung nicht lagerverändert zu werden, was bei der unterschiedlichen Dicke innerhalb eines Ohres wichtig ist.
• 5) Das Verfahren erlaubt schnelle quantitative Routinemessungen über das Ohr ohre den erheblichen Aufwand der heutigen blutigen Methode.
• 6) Es ist keine arterielle Punktion erforderlich.
• 7) Zur Eichung reicht venöses Blut in geringer Menge aus.
• 3 ANLAGEN Literaturhinweis: Hegglin, i'utishauser, und A.Hegglin: Klinische Anwendung der Farbstoffkurve zur Bestimmung für Kreislaufgrößen.
• Schweizer medizinische Wschr. 91,933(1961) II DIE MEBVORRICHTUNG Der erfinderische Wert der Meßeinrichtung (praktisch ein Ohrrezepter) heigt weniger in der technischen Lösung als in der Tatsache, daß sie überhaupt erst die Durchfürhung der unter I geschilderten Verfahren ermöglicht.
• Wie aus der Skizze auf Blatt 7 ersichtlich, entspricht sie im Aupbau einen Oxymetrie-Ohreinheit mit Abpressvorrichtung.
• Diese läßt jedoch nur eine O2 Sattigungseichung, jedoch keine quantitative Farbstoffeichung zu.
• Erst durch die Erweiterung durch eine in den gleichen Lichtweg gelegte, in ihrer optischen Wirung veränderbaren Durchflußküvette, wird diese Eichung ermöglicht.
• Alle üblichen Zusatzeinrichtungen wie Verstärker, Schreiber und Computer bleiben in ihren Funktionen unverändert.

Claims (2)

1. ANSPRÜCHE,

   Verfahren und Verrichtung zur quantitativen Best des Herzzeitvolunens er das Ohr narh der Farbverdünnungsmethode, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer in den Lichtweg eines Ohrabnehmers einge schalteten Durchflußküvette ein Fergleich der optischen Wirkung des Patientenblutes im Ohrgewebe mit dem der Durchflußküvette in der Form durchgeführt werden kann, daß einmal die Küvette mit Wasser, aber das Ohrgewebe mit Blut gefüllt bleibt, zum zweiten die Küvette mit Blut durchströmt, aber Jedoch das Ohrgewebe in bekannterweise mechanisch oder hydraulisch blutleer gedrückt wird, wobei für beide Messungen das vorgeschaltete Schwächungsfilter "Ohrgewebe" meßtechnisch erhalten bleibt, sodaß es ermöglicht wird, die Extinktionswerte von Ohr und KEvettensessung etrennt für ungefärbteR und mit Testfarbstoff verschenes Blut, nach den bekaannten statischen oder dynamischen Eichnethoden, zur Bestimmung des Herzzeitvolumens auszuwerten.
2. 2) Vorrichtung gemäß Skizze bestehend aus Lichtguelle a und Lichtwandler h in festem Abstand, sowie mit einer Leerdrückvorrichtung c, die aus einer verschiebbaren Platte oder Membran besteht, die sich mechanisch, hydraulisch oder magnetisch betätigt, zum Blutleerdrücken des Ohres eignet und einer, an einem der drei Bestandteile a b c befestigten Durchflußküvette d mit veränderlicher oder unveränderlicher Schichtdicke tf0-tit wird, wobei Lichtquelle a und Lichts wandler b durch einen über das Ohr reichenden Bügel f verbunden sind und die Abdrückplatte im Prinzip von jeder Seite so herangeführt werden kann, daß sie das zwischenliegende e e blutleerzupressen ermöglicht.

   a) Dichtquelle b) Dichbwandler c) Deerpressvorrichtung d) Durchflußk@vette e) Patientenobr f) Bügel