DE2146588B2 - Gerät für die Herzkatheterisierung - Google Patents

Description

Es ist ein Gerät für die Herzkatheterisierung bekannt (OS 15 66 115), bei welchem dem Katheder über einen Kapillardruckregler von einem Flüssigkeitsreservoir

ständig eine geringe Flüssigkeitsmenge zugeführt wird

und im Druckregler ein die Kapillare überbrückender, durch ein Ventil an- und abschaltbarer Umgehungska nal vorgesehen ist das ferner aus drei einzelnen und durch Leitungen frei miteinander verbundenen Dreiwege-Absperrhähnen aufgebaut ist Durch gleichzeitiges Betätigen dieser einzelnen Absperrhähne ist es bei dem bekannten Gerät zwar nriöglich, das System relativ schnell mit Flüssigkeit zu füllen und anschließend durch erneute Betätigung dieser einzelnen Absperrhähne dafür zu sorgen, daß auch bei einer längeren Messung an einem Patienten der Katheder kontinuierlich durchgespült wird und so eine Verstopfung des Kathederendes durch Blutpfropfen verhindert wird. Die mit diesem bekannten Gerät erzielbare Aufzeichnungsgenauigkeit ist jedoch relativ mangelhaft und es ist auch nur sehr schwer im Betrieb eine Überprüfung der dynamischen Eigenschaften des Gerätes durchführbar. Dies ist vor allem auf die Verwendung der verschiedenen Absperrhahn zurückzuführen, die stets geringe Leckverluste besitzen. Selbst wenn für diese Zwecke Absperrhähne bester Qualität verwendet werden, zeigt sich, daß bei dem Gerät stets noch geringe Volumenänderungen bei der Übermittlung jedes Druckimpulses auftreten und daher immer eine kleine Blutmenge in das Ende des Katheders eingesaugt wird und somit der Druckimpuls nicht exakt an das angeschlossene Aufzeichnungsgerät übertragen wird. Damit wird also nicht nur die Anzeigegenauigkeit beeinträchtigt, sondern es besteht weiterhin die Gefahr einer Verstopfung des Katheders durch Blutgerinnsel. Vor allem eine Überprüfung der dynamischen Eigenschaften des Systems ist mit solchen Absperrhähnen praktisch nicht durchführbar, da ein solcher Dreiwegehahn nicht schnell genug abgeschaltet werden kann. Würde man zur Überprüfung der Dynamikeigenschaften eines solchen Gerätes den im Umge hungskanal angeordneten Dreiwegehahn von Hand kurzzeitig abschalten, so würde dieses Abschalten nicht schnell genug durchgeführt werden können, um einen exakt rechteckigen Druckimpuls zu erzeugen, der auf dem Anzeigegerät auch tätsächlich vom Arzt bei der Auswertung als socher erkannt wird. Es würde vielmehr ein mehr oder weniger verschliffener flacher Druckimpuls aufgezeichnet werden, von dem der Arzt bei der Auswertung nicht mit Sicherheit weiß, ob es sich hierbei um einen Prüfimpuls oder um eine Unregelmäßigkeit des Patienten handelt. Das bekannte Gerät ist im übrigen im Aufbau sehr kompliziert und nur von geübtem Personal bedienbar, und es besteht wegen der Vielzahl von Absperrhähnen die Gefahr von Fehlschaltungen.

Bei Infusionsgeräten ist es an sich schon bekannt (US-PS 32 98 367). in die Verbindungsleitung einen Kapillardruckregler anzuordnen, der aus einem relativ gedrungenen Gehäuse mit mehreren darinnen parallel angeordneten Kapillarkanälen und zugeordneten Absperrventilen besteht. Dieses bekannte Gerät ist bezüglich Problemstellung nicht unmittelbar mit einem Gerät der eingangs erwähnten Art vergleichbar.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Gerät für die Herzkatheterisierung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das optimale Anzeigegenauigkeit besitzt und das außerdem in Betrieb exakt auf seine dynamischen Eigenschaften geprüft werden kann und das trotzdem im Aufbau sehr gedrungen und einfach bedienbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gerät nach dem Hauptanspruch. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Gerätes ergeben sich aus

den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäß vorgesehene Sicherheitsventil ermöglicht ein rasches Verschließen des Umgehungsfcanals und damit vor allem die Erzeugung sehr scharfer Rechteckdruckimpulse, wie sie zur Überprüfung der dynamischen Eigenschaften solcher Geräte nötig sind and die bei der anschließenden Auswertung solcher Langzeitdiagramme vom Arzt auch mit Sicherheit als solche erkannt werden können. Außerdem ist eir sehr schnelles Füllen des Systems mit Flüssigkeit möglich, ig Außerdem v'rd mit Sicherheil die Bildung von Blutgerinnseln in der Katheterspitze verhindert, da bei der Betätigung des Ventils kein Blut in die Katheterspitze angesaugt wird. Auch die Bedienung des erfindungsgemäßen Gerätes ist sehr einfach möglich, da nur ein einziger Betätigungsstößel vorgesehen ist, bei dessen Freigabe das Ventil sofort selbsttätig sehr schnell schließt. D2*nit sind auch Fehlschaltungen ausgeschlossen. Durch die erfindungsgemäße Vereinigung eines solchen Sicherheitsventils mit der Kapillaren in einem einligen kleinen Gehäuseblock ist es außerdem möglich, das Gerät sehr leicht und klein auszubilden, so daß es frei in den VcrbindungsscWauch zwischen Auswertegerät und Patient eingebaut werden kann. Das extrem sicher arbeitende Gerät nach der Erfindung ist damit insbesondere für Langzeitmessungen geeignet und ermöglicht auch noch eine sichere Diagrammauswertung nach Monaten oder Jahren, da allein aus dem Diagramm jederzeit rekonstruierbar ist, von welchen Vorgängen die jeweils aufgezeichneten Druckirrpulse stammen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Gerät angewendet bei einem Herzkatheter-System, das an einen Patienten angeschlossen ist, wobei das Gerät selbst übertrieben groß dargestellt ist;

F i g. 2 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Schnitt durch das Gerät, und zwar mit geschlossenem Ventil;

F i g. 3 und 4 zeigen jeweils Schnitte längs der Linien Hl-IIl bzw. IV-IVnach Fig.2;

F i g. 5 zeigt das Gerät im Schnitt mit dem Ventil in . er Offenstellung.

Das Gerät kann bei den verschiedenai ugsten Kätheter-Systemen angewendet werden, sogar bei Flüssigkeitssystemen aligemeiner Art, bei denen der Durchfluß durch das System kontrolliert werden soll, es eignet sich aber insbesondere zur Überwachung des venösen oder arteriellen Blutdruckes und es wird deshalb nachfolgend im Zusammenhang mit einem Katheter-System zur Überwachung des zentralen Artet ienblutdruckes näher erläutert, das die klinische Aufzeichnung der Impulsform der Arterienimpulse mit größter Genauigkeit ermöglicht Der bei solchen Systemen verwendete Katheter ist sehr dünn und er besitzt nur einen geringen Innendurchmesser etwa in der Größenordnung von V 2 mm und er besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Polytetrafluorethylene. Solche Katheter müssen während des Gebrauches offen gehal- fo ten werden, um die Bildung von Blutpfropfen oder anderen Verstopfungen am Ende des Katheters zu vermeiden und zu diesem Zweck muß genügend Infusionsflüssigkeit kontinuierlich durch den Katheter hindurchfließen, jedoch nicht in einer solchen Menge, daß hierdurch der Patient während einer langen Beobachtungszeit geschädigt wird. Es hat sich herausgestellt, daß bei Kindern etwa 1 cm³ Infusionslösung pro Stunde und bei Erwachsenen 2 bis 3 cm³ pro Stunde ausreichen. Die Genauigkeit des Systems muß deshalb immer gewährleistet sein, gleichzeitig muß aber eine Einrichtung vorgesehen sein, die einen schnellen Durchfluß bzw. eine schnelle Durchspülung zu Beginn der Katheteresierung ermöglicht, um das System vollständig zu entlüften und schnell mit Spülflüssigkeit zu füllen. Ein schneller Durchfluß ist von Zeit zu Zeit auch dazu nötig, um die dynamischen Eigenschaften des Sys>ems zu prüfen, und zwar so, daß eine Täuschung des Beobachters oder eine Verfälschung der Aufzeichnung vermieden wird.

F i g. 1 zeigt ein Gerät 1, das bei einem System zur Überwachung des Blutdruckes angewendet ist Das System umfaßt einen unter Druck stehenden Infusionsbehälter 2, der über einen Schlauch 3 mit einem MikronfiUer 4 verbunden ist, welches eine Verstopfung des Durchflußwiderstandselementes des Gerätes verhindert und Bakterien entfernt, die in der Infusionslösung enthalten sein können. Das Filter ist seinerseits mit einem Schlauch 5 verbunden, dessen anderes Ende fest im Gerät 1 befestigt ist. Das Gerät besitzt einen Auslaß 6, an welchem der Katheter 7 befestigt ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Katheter in den Brustkorb des Patienten 8 eingeführt, und zwar über die Radialarterie. Am Gerät 1 ist ein weiterer Anschluß 9 angebracht, durch welchen ein Anzeigegerät anschließbar ist, beispielsweise ein Manometer, wie dies durch den Schlauch 10 schematisch angedeutet ist, oder ein Druckwandler, der mit einem Oszilloskop verbunden ist. In diesem Anschluß kann auch ein selbstdichtender Stopfen eingesetzt werden, durch den subkutane Injektionen durchgeführt werden können. Das erfindungsgemäße Gerät kann selbstverständlich auch bei anderen Katheter-Systemen angewendet werden, bei denen der Katheter in die verschiedenartigsten Venen oder Arterien des Körpers eines Patienten eingeführt ist.

Das Gerät 1 ist aus verschiedenen Einzelteilen zusammengesetzt, die aus starrem Kunststoffmaterial gegossen sind, vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial. Die Einzelteile sind fest miteinander verbunden, beispielsweise durch Schmelzen oder Schweißen, durch Verwendung eines Lösungsmittels oder andere bekannte Maßnahmen. Das Gerät besteht aus einem Mittelstück ti, einer Endkappe 12 mit dem Katheterauslaß 6 und einer gegenüberliegenden Endkappe 13 mit dem Anschluß 9 sowie weiteren Eingängen zu den Kanälen im Inneren des Mittelstückes. Das Mittelstück mit den Endkappen einschließlich der Anschlüsse 6 und 7 kann sehr klein und gedrungen ausgebildet werden, beispielsweise nur 22 mm lang, 19 mm breit und nur 6,35 mm dick. Daraus ist ersichtlich, daß das Gerät wesentlich vorteilhafter als die bisher üblichen Aufbauten mit mehreren Sperrhähnen usw. ist und sehr leicht mit dem übrigen System verbunden und genauso leicht von diesem wieder gelöst werden kann, da es insgesamt gesehen auch extrem leicht ist und trotzdem die obenerwähnten Betriebsmöglichkeiten zur Regelung des Druchflusses sehr genau ermöglicht.

Das Mittelstück 11 weist einen Kanal 14 auf, durch den die beiden Anschlüsse 6 und 9 miteinander verbunden sind. Der Anschluß 9 ist auf seiner Innenseite 15 nach Art eines sogenannten Luer-Verschlusses ausgebildet. In dem Mittelstück U und in der Endkappe 13 ist ein etwas größerer Kanal 16 ausgebildet, der mit einem Querkanal 17 durch eine Reduzieröffnung 18 in Verbindung steht. Dieser Querkanal 17 steht seinerseits mit dem Kanal 14 in Verbindung. Ferner ist in dem Mittel-

stück 11 noch ein weiterer Kanal 19 vorgesehen, dessen inneres Ende zu einem im Querschnitt verringerten Kanal 20 verengt ist. Durch diese Verengung wird ein Ventilsitz 21 gebildet und der reduzierte Kanal 20 steht ebenfalls mit dem Querkanal 17 in Verbindung. Längs s der Seite des Kanals 19 nahe dem Kanal 16 ist ein kleiner Umgehungskanal 2V vorgesehen, der offen in den Kanal 19 übergeht und der über den Seitenarm 22 mit dem Kanal 16 in Verbindung steht. Der zu dem Infusionssystem führende Schlauch 5 ist mit seinem Ende bleibend im Inneren des Kanals 16 befestigt und in der Endkappe 13 ist ein Anschlag 23 vorgesehen, durch welchen verhindert wird, daß der Schlauch den Zweig 22 verschließt, wenn er in die Kappe 13 eingesetzt wird.

Im Kanal 16 ist ein Durchflußwiderstandselement in Form eines Röhrchens 24 eingesetzt, und zwar über nachgiebige und mit Öffnungen versehene Dichtungen

25 an den beiden Enden. Das Widerstandselement ist ein sogenanntes Marinebohrungsrohr und die Bohrung

26 in diesem Röhrchen besitzt nur einen Durchmesser von einigen hundertstein Millimetern, so daß durch sie ein großer Durchflußwiderstand für die Infusionslösung erzeugt wird. Die Zeichnung ist bezüglich dieser Bohrung sehr übertrieben, in Wirklichkeit ist die Bohrung 26 im Röhrchen 24 mit dem bloßen Auge nicht sichtbar. _J5 wenn man auf die Stirnfläche des Röhrchens blickt.

Das Kapillarröhrchen 24 mit seiner dünnen Bohrung 26 gewährleistet einen hohen Durchflußwiderstand. Eine Erhöhung oder Erniedrigung der Länge des Röhrchens 24 erhöht oder erniedrigt die Durchflußgeschwindigkeit linear. Da die Strömung laminar ist. gelten die Poiseuilleschen Gesetze und geringfügigste Durchmesseränderungen der Bohrung 26 des Röhrchens bedeuten schon relativ große Änderungen in der Durchflußmenge. Bei der Berechnung des Durchflusses ^ im System muß nicht nur der Widerstand des Röhr chens 24 berücksichtigt werden, sondern auch der Widerstand des Katheters und des Filters 4. Diese Durchflußwiderstände sind bekannt, derjenige des Katheters ist beispielsweise relativ hoch, nämlich nur etwa 8 mm Quecksilber pro cm³ pro Minute und derjenige des 0.22 Mikronfilters ist beispielsweise 130 mm Quecksilber pro cm³ pro Minute. Wird beispielsweise ein Widerstandsröhrchen mit einer Bohrung von 0,05 mm Durchmesser und einer Länge von 1 cm verwendet und steht die Infusionslösungsquelle 2 unter einem Druck von beispielsweise 300 mm Quecksilberdruck, so bedeutet dies einen Durchfluß von 3 cm³ pro Stunde und der effektive Widerstand des Infusionssystems beträgt etwa 6000 mm Quecksilber pro cm³ pro Minute. Ein Rückstau aus dem Körper des Patienten beeinflußt den Durchfluß nicht und es fließen deshalb konstant etwa 3 cm³ pro Stunde durch den Katheter und spülen diesen und vermeiden dadurch eine Verstopfung desselben. Damit ist eine Störung oder Verringerung der kli ss irischen Aufzeichnungsgenauigkeit der Wellenform des zentralen Arterienimpulses vermieden.

Das anfängliche Füllen eines solchen Systems mit einem so geringen Durchfluß durch das Widerstandselementröhrchen würde eine sehr lange Zeit beanspru- ho chen. Zu diesem Zweck ist in dem Kanal 19 eine entsprechende Einrichtung vorgesehen, die ein schnelles Durchspülen oder ein schnelles Füllen des Systems ermöglicht. Diese Einrichtung umfaßt ein Ventil 27 aus nachgiebigem Material beispielsweise aus Gummi oder *<■ aus einem synthetischen GummimateriaL dessen Ventilkörper auf dem Ventilsitz 21 aufsitzt. Das Ventil besitzt eine zylindrische Verlängerung 28. die von dem massiven Veniilkörper weg sich erstreckt und deren äußeres Ende über einen Ansatz 29 der Endkappe 13 aufgesetzt ist, der sich nach innen in den Kanal erstreckt. Die Länge des Ventilkörpers zusammen mit der Verlängerung 28 ist etwas größer gewählt als der Abstand zwischen dem Ventilsitz und der Kappe 13, so daß der Ventilkörper durch seine Eigenspannung stets in Anlage an den Ventilsitz gehalten ist und der Umgehungskanal 20 und 21' für die Flüssigkeit gesperrt ist. Das Ventil kann von Hand durch den Betätigungsstößel 30 geöffnet werden, der vom Ventilkörper sich durch die Verlängerung und die Endkappe 13 nach außen erstreckt. Wenn dieser Stößel 13 von Hand nach außen gezogen wird, wird auch der Ventilkörper von dem Sitz 21 abgehoben und der Umgehungskanal wird geöffnet, wobei die Verlängerung 28 zusammenge drückt wird und die in F i g. 5 dargestellte und mit 31 bezeichnete Wellenform einnimmt. Diese Ventilkonstruktion ist sehr sicher, denn sie kann nicht unabsichtlieh offen gelassen werden, denn wenn der Stößel 30 freigegeben wird, schließt sich das Ventil sehr schnell automatisch wieder. Der genaue Sitz des Ventilkörpers wird durch die Führungsverlängerung 34 gewährleistet, die vom Ventilkörper in den Kanal 20 vorspringt.

Das Gerät besitzt eine ausgezeichnete Wirkungsweise und es ist auch sehr einfach bedienbar. Vor dem Einsetzen des Katheters in den Körper des Patienten jedoch nach dem Verbinden des Gerätes 1 mit der unter Druck stehenden Infusionslösungsquelle wird der Stößel 30 des Ventils nach außen gezogen und das Ventil geöffnet, so daß das System einschließlich des Katheters durchgespült wird und eventuell Luftblasen vollständig entfernt werden. Während dieses Durchspülens fließt die Infusionslösung längs der Pfeile 32 durch den Umgehungskanal und durch den Auslaß 6. Nach diesem anfänglichen Durchspülen wird das Ventil geschlossen, der Katheter wird in den Körper des Patienten eingeführt während der Infusionsspülfluß nunmehr über das Widerstandselement 24 erfolgt, wie dies durch die Pfei-Ie 33 in F i g. 2 angedeutet ist. Der Anschluß 9 ist mit dem gewünschten Anzeige- oder Aufzeichnungsgerät verbunden oder er steht mit einem Druckwandler zur oszillographischen Beobachtung in Verbindung und der Katheter wird über eine lange Zeit hindurch offengehalten. Zur Aufrechterhaltung der genauen Impulsformbestimmung ist es nötig, die dynamischen Eigenschaften des Systems von Zeit zu Zeit zu bestimmen. Dies kann einfach durch öffnen des Ventils 27 und das schnelle wieder Schließen des Ventils erreicht werden. Ein solcher schneller Durchfluß bewirkt eine sogenannte Rechteckwelle am Oszillographen, die vom Beobachter nicht mißgedeutet werden kann und durch die auch eine kontinuierliche Aufzeichnung nicht gestön oder beeinträchtigt wird. Das Ventil ist genügend schnell in seiner Funktionsweise, um eine solche Prüfung zu ermöglichen.

Rei der Benutzung des Gerätes kann kein RückfluC eintreten, denn der Blutdruck des Patienten ist nicht hoch genug um Flüssigkeit durch dss Kapillarröhrchen 24 in der umgekehrten Richtung hindurch zu drücken Das Gerät ist extrem leicht im Gewicht >n seiner Funk tionsweise sehr wirkungsvoll vermeidet einen kompli zierten Geräteaufbau und ermöglicht trotzdem die Beobachtung der arteriellen Impulsform mit den davor abgeleiteten verschiedenen Parametern mit größerei Genauigkeit und besserer Anpassung an die jeweiliger Bedingungen als dies mit den bisherigen Geräten mop hch war Das Gerät ist auch sehr ökonomisch, so daß e·

nach einem einmaligen Gebrauch am Katheter verbleiben kann, wenn dies nötig ist, obwohl es selbstverständlich auch wiederholt benutzt werden kann, wenn nötig auch sterilisiert werden kann, wenn der Zustand des Patienten dies erlaubt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   t. Gerät für die Herzkatheterisiening, bei welchem dem Katheder über einen Kapillardruckregler von einem Flüssigkeitsreservoir ständig eine geringe Flüssigkeitsmenge zugeführt wird und im Druckregler ein die Kapillare überbrückender, durch ein Ventil an- und abschaltbarer Umgehungskanal vorgesehen ist dadurch gekennzeichnet, daß ίο die Kapillare (26) und das Ventil (21, 27) in nebeneinanderliegenden Kanälen (16,19) eines gemeinsamen Gehäuses (11.12,13) angeordnet sind und das Ventil durch einen am Ende des zugeordneten Kanals (19) ausgebildeten verengten Ventilsitz (21) sowie einen in diesem Kanal (19) verschiebbar angeordneten Ventilkörper (27) gebildet ist, der in Richtung des Ventilsitzes (21) nachgiebig vorgespannt und durch einen nach außen geführten Stößel (30) vom Ventilsitz (21) abhebbar ist.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (27) an einer rohrförmigen und zum öffnen des Ventils in Längsrichtung lusammendrückbaren Verlängerung (28) angebracht ist, die mit ihrem anderen Ende abdichtend am Gehäuse befestigt ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (13) ein von der dem Ventilsitz (21) gegenüberliegenden Seite in den Umgehungskanal (19) hineinragender Ansatz (29) ausgebildet ist, auf den die rohrfomige Verlängerung (28) abdichtend aufgesetzt ist.
4. 4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß der am Ventilkörper (27) befe-(tigte Stößel (30) innerhalb der rohrförmigen Verlängerung (28) durch eine Gehäusebohrung nach außen geführt ist.
5. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (27) zulammen mit der rohrförmigen Verlängerung (28) etwas länger gewählt ist als der Abstand zwischen dem Ventilsitz (21) und dem Befestigungsende (29) der Verlängerung (28). so daß der Ventilkörper (27) «tets mit Vorspannung in seiner Schließstellung gehalten ist.
6. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in allen Außenabmessungen kleiner als 25 mm ist und derart leicht ausgebildet ist, daß es frei zwischen einen Zuflußschlauch (3,7) einschaltbar ist.
7. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse ausgebildeten Anschluß (9) zum Verbinden des Gerätes mit einer Anzeigeeinrichtung oder zum Einsetzen eines Verschlusses für eine Injektion, der über einen der Gehäusekanäle (14) mit dem Auslaß (6) verbunden ist.