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Vorrichtung zum Messen des Sauerstoff-Partialdruckes
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Sauerstoff-
Partialdruckes des menschlichen und tierischen Abschlußgewebes mit einer Sonde und
mit einer Anzeige der von der Sonde ausgegebenen elektrischen Signale.
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Man hat bislang der Messung des Sauerstoff-Partialdruckes weniger
Bedeutung zugemessen, als dies angebracht ist. Andererseits weiß man, daß der Sauerstoff-Partialdruck
ein direktes Maß für die Eigenschaft des Blutkreislaufes und damit für die Kapillardurchblutung
im Gewebe ist. Wenn sich z.B. durch den Sympathikus die peripheren Blutgefäße verengen,
wird damit auch die Durchblutung der Gefäße geschmälert, und der Sauerstoff-Partialdruck
wird gleichermaßen geringer. Es ist bekannt, daß sich der Sauerstoff-Partialdruck
aus den über die Blutgefäße und ins Gewebe abgegebenen Gasmengen aufbaut. Krankheiten
oder Streß beeinträchtigen z.B. das Abkoppeln von Sauerstoff von den Erythrozyten
was sich direkt als Verringerung des Sauerstoff-Partialdruckes auswirkt. Auch die
Durchblutungsgröße der Kapillaren
und die Blutflußgeschwindigkeit
spielen für die Messung des Sauerstoff- Partialdruckes eine Rolle.
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Alle drei Größen, das vorgenannte Abkoppeln, die Durchblutungsgrdße
und die Blutgeschwindigkeit sind nicht nur durch vegetative Krankheiten sondern
auch durch rein funktionelle Krankheiten veränderlich.
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Um einen Patienten nicht vegetativ zu belasten, so daß psychische
und vegetative Reaktionen den Meßwert nicht beeinflußen, ist es erwünscht, den Sauerstoff-Partialdruck
nicht invasiv sondern unblutig zu messen.
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Eine solche bekannte Meßvorrichtung weist eine punktförmig auf die
Haut des Patienten aufsetzbare Sonde in der Größe einer Fingerspitze auf, die an
der speziellen punktförmigen Stelle den Sauerstoff-Partialdruck messen kann. Man
hat aber festgestellt, daß mit Nachteil ebenso viele verschiedene Partialdruckwerte
gemessen werden, wie verschiedene Punkte auf die Haut aufgesetzt werden. Dies hängt
u.a.-von den sich direkt unter dem betreffenden Meßpunkt befindenden Blutgefäßen
ab. Ein weiterer Abhängigkeitsfaktor ist die Dicke der Hornhaut, weiterhin die Lage
und Form von Fettgewebe usw. Dennoch hat man dieses Meßverfahren, insbesondere bei
Frühgeburten auf dem Thoraxsegment eines Babys eingesetzt,
weil
dort die Störfaktoren noch verhältnismässig am geringsten waren.
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Blickt man von vorn auf die meist kreisrunde Sonde dieser bekannten
Ausführungsform, welche etwa die Größe der Kuppe eines kleinen Fingers hat, dann
befindet sich in der Mitte die eigentliche Fläche für die Aufnahme der Sauerstoffmoleküle,
die eine Größe von insgesamt etwa nur 5 mm ausmacht.
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Um diese als Ring ausgebildete Fläche herum liegt eine Isolation.
Der von der Sonde aufgenommene Sauerstoff wird in einem Elektrolyt gelöst und läuft
durch ein elektrisches Feld an eine Elektrode.
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Eine Heizung ist bei jeder dieser Punktsonden vorgesehen, um die Diffusionsbedingungen
des Sauerstoffs zu erleichtern. Diejenige Fläche der Haut, die überhaupt zur Sauerstoffdiffusion
beitragen kann, ist äußerst klein, und die Heizung sorgt für eine Erhöhung der Sauerstoffdiffusion,
damit überhaupt ein Meßwert feststellbar wird. Man hatte erkannt, daß Sauerstoff
umso leichter durch die Haut hindurch diffundieren kann, je höher die Temperatur
der Haut ist und damit die Durchblutung.
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Verständlicherweise ist es aber nachteilig, wenn zum Erreichen von
vernünftigen Meßwerten mit unphysiologischen Temperaturen gearbeitet wird. Das bekannte
Gerät wird
in der Regel auf 44 0C geheizt, während die Hautoberfläche
des Menschen normalerweise lediglich eine Temperatur zwischen 230C und 250C hat.
Durch die verhältnismässig starke Beheizung der bekannten Sonde erreicht man bewußt
eine Hyperämisierung, wodurch mit Nachteil gewisse Einsatzgebiete einer solchen
Sonde ausgeschaltet sind. Ist es nämlich gerade erwünscht, eine Hyperämisierung
zu messen, die physiologisch oder pathologisch im Körper vorhanden ist, d.h. wenn
eine . verstärkte-Durchblutung mit damit verbundenem entsprechend erhöhtem Sauerstoffdruck
gemessen werden soll, dann kann das bekannte Gerät nicht eingesetzt werden, weil
dieses die HyperäMisierung bereits künstlich geschaffen hat.
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überhaupt ist die punktförmige Messung mit der bekannten Sonde mit
Nachteil ungenau, denn es wird nur eine äußerst geringe Menge Sauerstoff erfaßt,
die durch den kleinen Flächenbereich der Haut herausdiffundieren kann, und damit
ergibt sich eine erhebliche Anfälligkeit des bekannten Gerätes für Fehlmessungen
auf Grund Störfaktoren vielfältiger Art.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung der
eingangs bezeichneten Art, die wesentlich störunanfälliger, insbesondere unabhängig
von Temperaturschwankungen und den anderen, obenerwähnten
Einflüssen
ist, eine Integralmessung über eine ganze Extremität oder über den Gesamtkörper
erlaubt und damit eine sicherere Diagnose für bestimmte Zustände des Patienten ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sonde,
eine Heizeinrichtung und zur Erzeugung einer gerichteten Gasströmung mindestens
ein längliches Rohr, einschließlich Eingang und Ausgang, in oder an einem nach außen
vollständig abgeschlossenen Behälter angeordnet sind, in dem Rohr eine Gasfördereinrichtung
vorgesehen ist und gasdicht verschließbare Zu- und Ableitungen von außen in den
Behälter ragend angebracht sind.
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In den somit gegen die Umgebungsluft vollständig abgeschlcssenen Behälter
kann man beispielsweise eine ganze Extremität, wie z.B. einen Arm oder ein Bein
eines Patienten, hineinschieben; oder es kann auch ein Behältnis in Form einer Glocke
oder eines Kastens sein, in dem ein ganzer Mensch oder Tier vollständig umschlossen
untergebracht werden kann.
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Im Falle des Kastens bei Unterbringung des gesamten Körpers des zu
messenden Menschen oder Tieres erfolgt Beatmung und Abluft durch nach außen geführte
Schläuche.
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Durch die Anordnung des länglichen Rohres in dem Behälter, einschließlich
einer in dem Rohr befindlichen Gasfördereinrichtung, wird eine gerichtete Gasströmung,
eine
Konvektion, längs der Körperoberfläche des Menschen oder Tieres erzeugt, wobei diese
Strömung vorzugsweise auf die Sonde hin gerichtet wird.
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Durch die Hautoberfläche herausdiffundierter Sauerstoff kann dann
nämlich von dieser Strömung abgespült und in Richtung zur Sonde mitgeschleppt werden.
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Durch die Zu- und Ableitungen können verschiedene Gase von außen in
den Behälter hinein oder von innen aus dem Behälter heraus geführt werden. Z.B.
wird bei Beginn eines Versuches die jeweilige Extremität vorzugsweise mit Stickstoff
derart gespült, daß sich praktisch bei Versuchsbeginn keine Sauerstoffmoleküle mehr
im Behälter befinden. Der in der normalen Atmosphäre und dann im Behälter vorhandene
Sauerstoff wird also durch ein Herausspülen z.B. durch Stickstoff ersetzt. Damit
ergibt sich zwischen der Hautoberfläche bzw. dem Hautinneren einerseits und dem
Umgebungsgas andererseits ein Diffusionsgefälle, welches gemessen werden soll.
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Durch dieses Diffusionsgefälle zwischen Haut und Außenluft werden
Sauerstoffmoleküle aus der Haut nach außen in den Behälter getrieben. Mit der beschriebenen
Konvektion des durch die Gasfördereinrichtung umgewulsten Gases, vorzugsweise Stickstoff,
wird dieser Sauerstoff zur Sonde hin und an dieser vorbei geführt.
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Bei größerer Sauerstoffproduktion der jeweils gemessenen Extremität,
wenn also ein größerer Sauerstoffdruck vorhanden ist, mißt die Meßvorrichtung eine
laufend zunehmende Menge an Sauerstoff, weil sich dieser während der Messung im
Laufe der Zeit anreichert. Bei der Auswertung der Messung ist dieses Phänomen entsprechend
zu berücksichtigen.
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Andererseits ist eine Erscheinung zu berücksichtigen, daß nämlich
die Sonde ebenfalls während der Messung Sauerstoff verbraucht. Dieser Verbrauch
ist zwar gering, es muß aber eine gewisse Fehlerkorrektur unter Berücksichtigung
dieser Tatsache eingeführt werden. Dabei kann es beispielsweise vorkommen, daß der
Sauerstoffdruck im Verlaufe der Messung abnimmt, weil etwa von der untersuchten
Hautfläche weniger Sauerstoff erzeugt als durch die Sonde verbraucht wird.
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Auch eine Heizeinrichtung ist in dem Behälter angeordnet, die aber
keineswegs die oben in Verbindung mit der bekannten Sonde beschriebenen nachteili#nEffekte
ausübt.
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Vielmehr wird erfindungsgemäß der Behälter auf eine im wesentlichen
konstante Temperatur aufgeheizt, die im wesentlichen auf einem Niveau von 370 eingesteuert
wird. Mit der Temperatur ändert sich die Durchblutungsgröße. Je mehr Blut nämlich
durch die betreffende Extremität fließt, umso mehr Wärme kann an die in dem abgeschlossenen
Behälter
befindliche Atmosphäre abgeführt werden. Wenn die Behälteratmosphäre also auf einer
höheren Temperatur als das Blut liegt, dann findet ein Wärmegefälle von außen nach
innen in die Extremität hinein statt, das Blut belädt sich mit Wärme und führt diese
ab. Deshalb wird vorzugsweise in dem Behälter auch ein Thermoelement eingebaut,
mit welchem die jeweilige Atmosphärentemperatur innerhalb des abgeschlossenen Behälters
gemessen wird und das Heizgerät entsprechend gesteuert wird. Andererseits erhält
man mit Vorteil erfindungsgemäß durch Einsatz eines außen befindlichen Meßgerätes
und Feststellung der hineingesteckten Heizleistung eine Anzeige für die Durchblutung
und die Blutflußgeschwindigkeit.
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Hat das Blut dasAbschlußgewebeentspr#hendgekühlt, so daß sich das
Blut dann mehr mit Wärme zur Abfuhr derselben beladen könnte, dann wird die Heizleistung
gesteigert werden müssen, um wieder die konstante Temperatur zu erreichen. Läßt
dagegen die Durchblutung nach, dann wird die eingestellte Heizleistung ausreichen
oder sogar zurlickgenammen werden können.
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Entsprechend der Größe der Heizleistung kann der Arzt deshalb feststellen,
wie stark die Durchblutungsströmung ist. Dies braucht nicht mit der Messung des
Sauerstoff-Partialdruckes parallel vorgenommen zu werden.
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Auch die Blutflußgeschwindigkeit spielt eine Rolle, denn je schneller
das Blut fließt, umso mehr Wärme kann abgeführt werden.
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Mit dem Sauerstoff-Partialdruck mißt man aber mehr die Weite der Blutgefäße,
d.h. die Blutfülle.
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Man erkennt insgesamt, daß durch die aufgebrachte Heizleistung verschiedene
Ande-rungen erreicht werden können. Da die Diffusion des Sauerstoffs nach dem Gesetz
von der Temperatur abhängt, ist es daher zweckmässig, die Heizeinrichtung so zu
steuern, daß man weitgehend eine konstante Temperatur und damit auch konstante Diffusionsbedingungen
erhält.
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Bei zweckmässigerer weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Behälter
tubusförmig und hat die Länge einer menschlichen Extremität mit einer gasdicht verschließbaren
Einführöffnung, ferner sind zwei längliche Rohre seitlich und parallel zu dem länglichen
Behälter etwa von dessen einem Ende zum anderen Ende reichend angebracht, und die
Heizeinrichtung ist in mindestens einem der länglichen Rohre befestigt. Auf diese
Weise kann die Heizung einen direkten Einfluß auf die Atmosphäre in dem abgeschlossenen
Behälter ausüben. Durch die längliche Ausführungsform von Behälter und den darin
befindlichen länglichen Rohren erreicht man eine besonders gute Konvektion und Spülung
der aus der Extremität austretenden
Sauerstoffmoleküle zur Sonde
hin bzw. an dieser vorbei.
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Die Einführöffnung in dem tubusförmigen Behälter für die menschliche
Extremität kann vorzugsweise durch eine Gummi-manschette gasdicht verschlossen werden,
die bei speziellen Ausführungsformen zusätzlich und der Sicherheit wegen noch mit
einem Klebeband abgeschlossen wird.
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Vorteilhaft ist es, wenn erfindungsgemäß ferner die Innenoberfläche
des Behälters mit einem geerdeten, elektrisch leitfähigen Material ausgekleidet
ist, beispielsweise mit Aluminiumfolie. Der Behälter kann zur einfachen Handhabe
und preiswerten Herstellung aus Kunststoff hergestellt sein und sich ggf.
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elektrostatisch aufladen. Wenn aber die Innenoberfläche und/oder die
Außenoberfläche des Behälters mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet
ist, sind diese die Messung ggf. störenden elektrostatischen Aufladungen ausgeschaltet.
Alternativ kann die Apparatur aus Glasmaterial gefertigt werden.
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Es hat sich gezeigt, daß bereits geringste Induktionsspannungen, die
durch Magnetfelder ausgelöst und ausgestrahlt werden, bereits eine Veränderung der
Sauerstoffdiffusion im Abflußgewebe bewirken.
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Bereits ein neben der Versuchsperson eingeschaltetes elektrisches
Gerät, sei es ein elektrischer Kühlschrank oder dergl., seien es Geräte, die zu
der Meßvorrichtung
gemäß der Erfindung gehören, werden hier Einflüsse
auf die Sauerstoffdiffusion und damit auf die Meßwerte erzeugt, die erfindungsgemäß
dann besonders vorteilhaft ausgeschaltet werden, wenn die Innenoberfläche des länglichen
Rohres mindestens im Bereich der Heiz- und Gas fördereinrichtung mit einem magnetischen
Abschirmmetall beschichtet ist. Hierdurch können z.B. Heizspiralen, Motoren für
Ventilatoren oder Pumpen usw.
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in geeigneter Weise so abgeschirmt werden, daß ausgestrahlte Magnetfelder
absorbiert werden.
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Bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in Strömungsrichtung
des Sauerstoffs vor der Sonde ein Fokussiertrichter mit elektrisch leitender Oberfläche,
vorzugsweise aus Metall, angeordnet. Das Fokussieren erreicht man dadurch, daß man
die elektrisch leitende Oberfläche an ein negatives Potential anlegt. Die Sauerstoffmoleküle,
die Anionen sind und aus der Haut heraus diffundieren, sind negativ geladen. Besteht
nun zwischen dem konusförmigen Fokussiertrichter und Erde eine negative Spannung,
dann werden die in Trichterachse auf den Fokussiertrichter strömenden Moleküle abgestossen
und in einen durch die Trichterform erzeugten Gasstrom zur Sonde hin gewirbelt.
Die Sonde ist dabei zweckmässigerweise in Strömungsrichtung und in Achsrichtung
des Fokussiertrichters hinter diesem im Abstand angeordnet.
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Die erwähnte Negativ-Spannung zwischen dem Fokussiertrichter tnd Erde
ist eine negativ gepolte Gleichspannung in der Größenordnung von minus 300 Volt.
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Eine Leistung ist nicht erforderlich, denn Ströme werden nicht übertragen.
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Vorteilhaft ist es gemäß der Erfin-dung ferner, wenn eine Feuchtigkeits-
und/oder PH-Wert-Meßeinrichtung vorgesehen ist. Die Feuchtigkeit ist nämlich bei
besonderen Fällen ein zu beachtender Faktor, denn mit der Schwitzaktivität, d.h.
der Feuchtigkeitsabgabe von der gerade gemessenen Extremität, ändert sich auch die
O Gasauixute. Zwar kann man die Feuchtigkeitsmeßeinrichtung ebenso wie die PH-Wert-Meßeinrichtung
in dem abgeschlossenen Behälter anordnen, bevorzugt ist es aber, insbesondere bei
länger anhaltendenMeßuagg wenn man einen externen Kreislauf benutzt und die obengenannten
Meßeinrichtungen in diesen Kreislauf einsetzt. Z.B. können die obenerwähnten Zu-
und Ableitungen, welche das Behälterinnere mit der Umgebung des Behälters verbinden,
dazu benutzt werden, um den erwähnten externen Kreislauf einzurichten und mit diesem
eine Sauerstoff-, PH-Wert- und Feuchtigkeitsmeßung vorzunehmen. Z.B. könnte man
die Sauerstoff-Partialdruckmeßsonde aus dem Behälter herausnehmen oder außerhalb
zusätzlich noch eine Sonde anordnen, um z.B. eine Kontrollmessung oder bei Fällen,
bei denen das Gerät nicht besonders
kompakt ausgebildet sein muß
sondern ggf. stationär arbeiten kann, eine weitere Vergleichsmeßmöglichkeit zu haben.
Das kann dann wichtig sein, wenn nicht nur der Sauerstoff allein sondern auch der
PH-Wert, der gleichzeitig ein Maß für den COZ Gehalt darstellt, zusammen gemessen
werden sollen. Auch wenn als weitere Variante die Luftfeuchtigkeit eine Rolle spielt,
kann für besondere Fälle die Anordnung des externen Kreislaufes günstig sein.
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Hierbei ist es möglich, in den externen Kreislauf ein Trocknungsmittel
einzuführen, z.B. in Gestalt eines Siebes, welches eine bestimmte Trocknungs-Chemikalie
enthält. Dadurch kann man die Atmosphäre auf einem konstanten relativ feuchten Niveau
halten.
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Wünscht man eine kompaktere Ausführung der Meßvorrichtung gemäß der
Erfindung, dann ist es bevorzugt, eine Feuchtanzeige in den Behälter einzubringen
oder zumindest einen elektronischen Fühler, der entsprechende Signale durch Leitungen
nach außerhalb des Behälters weitervgibt, so daß man jederzeit die relative Luftfeuchtigkeit
auch bei einem kompakten Gerät messen kann.
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Fast alle heute bekannten Krankheiten, die degenerativen Krankheiten,
auch Krebs und andere moderne Zivilisationskrankheiten>hangen in irgendeiner
Weise mit dem Sauerstoff-Partialdruck zusammen. Bei einem geringen Sauerstoff-Partialdruck
im Gewebe können nämlich die Energiespeicher nicht hinreichend aufgefüllt werden,
und dann erlahmen die Abwehr-eigenschaften des Körpers und lassen die Krankheit
überwiegen. Mit der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung lassen sich also Diagnosen
für Mangelzustände geben, nicht nur für Krankheiten. Die meisten Mangel zustände
sind nämlich ebenfalls auf Sauerstoff-.
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mangel zurückzuführen. Schließlich ist die Messunxdes Sauerstoff-Partialdrucks
ein Indikator für eine Bewegungstherapie. Nicht nur beim Sportlertraining oder bei
der allgemeinen Bewegung für die Rehabilitation sondern auch für die Alterskrankheiten
läßt sich die Sauerstoff-Partialdruckmessung als Maß einsetzen. In der Medizin wird
das mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung erzielte Ergebnis sogar bei der Medikamentenwirkung
eingesetzt, wobei insbesondere Kreislaufmedikarnente jeder Art getestet werden.
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Im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen bekannten punktförmigen
Messung liegt der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Prinzip der integrierten Messung
zugrunde, weil diese Messung nicht als Sonderfall an diskreten Punkten mißt sondern
über sozusagen unendlich viele Meßpunkte über einen gewissen Bereich eine integrierte
Messung erlaubt. Es ergibt sich damit ein Integral
an Sauerstoffdruck
über eine ganze Extremität, was für den Mediziner von Vorteil ist, wenn er eine
Diagnose oder eine Abschätzung des akuten oder aktuellen Sauerstoff-Partialdruckes
erreichen will.
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Wie schon erwähnt, ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung sehr kompakt
und gut für einen Diagnostiker zu verwenden und zu handhaben.
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Weitere Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in
Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch
einen tubusförmigen Behälter, in dem der Sauerstoff-Partialdruck eines Armes, einschließlich
der Hand, gemessen wird Fig. 2 die Ansicht eines Monitors zur Veranschaulichung
der Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist,
Fig.
3 eine Kurve für zwei Ausführungsbeispiele, wobei der Druck p gegenüber der Zeit
t aufgetragen ist und Fig. 4 eine andere Ausführungsform eines gegen die äußere
Atmosphäre abgeschlossenen Behälters in Kastenform.
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An dem tubusförmig ausgebildeten Behälter 1 sind an zwei diametral
einander gegenüberliegenden Längskanten zwei längliche Rohre 2 angeheftet, und die
Gesamtheit der damit gebildeten drei Rohre ist nach außen hin, d.h. zur Außenatmosphäre
hin, vollständig abgeschlossen.
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Dieser Abschluß gelingt auf der in Fig. 1 rechts gezeigten Stirnseite
durch nicht näher bezeichnete Stirnwände, durch welche außen in den länglichen Rohren
2 zwei Zuleitungen 3 und in der Mitte in dem tubusförmigen Behälter 1 hinein eine
Ableitung 4 einmünden. Auf der gegenüber-liegenden Seite, in Fig. 1 linke Seite,
ist der Behälter 1 mit den länglichen Rohren 2 durch eine Gummimanschette 5 abgeschlossen,
durch die sich zugleich von links nach rechts der zu messende Arm 6 als die betreffende
hier betrachtete Extremität von außen nach innerhalb des Behälters 1 hinein ragen
kann und an der Durchtrittsstelle zusätzlich mit einem Klebeband 7 derart abgedichtet
ist, daß auch durch die Verbindungssteilen der Gummimanschette 5 mit dem Arm,
dem
Behälter oder den Rohren Gasmolekle nicht hindurchtreten können.
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Auf der rechten Seite des Behälters 1 ist eine als ~Clark-Elektrode"
auf dem Markt befindliche Sauerstoffsonde 8 in der Stirnwand etwa mittig befestigt
und mit einer elektrischen Leitung 9 versehen, die mit dem in Fig. 2 veranschaulichten
Monitor 10 verbunden ist.
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In jedem der länglichen Rohre 2 befindet sich außerdem eine Heizeinrichtung
1i in Form einer Heizwendel und eine Gasfördereinrichtung 12 in Gestalt eines Ventilators.
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Die Antriebseinrichtungen bzw. elektrischen Verbindungen zwischen
Heizwendel 11 und Ventilator 12 sind ebenfalls mit dem Monitor 10 in nicht dargestellter
Weise verbunden.
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Die Innenoberfläche jedes länglichen Rohres 2 ist im Bereich der Heizwendel
11 und des Ventilators 12 mit einem magnetischen Abschirmmantel 13 versehen, der
ggf.
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auch etwas länger ausgebildet sein kann, so daß beim Einschalten oder
Umschalten induzierte Magnetfelder nicht etwa den Patienten oder seine Extremität
störend beeinflußen können.
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Die Zuleitungen 3 sind mit Ventilen 3' und die Zuleitung 4 mit einem
Ventil 4' versehen, um ggf. die beiden langen Rohre 14 und das kurze Rohr 15 gegen
die äußere Atmosphäre abzuschließen und etwaige Schläuche herunterziehen zu können.
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Die in den länglichen Rohren 2 jeweils durch die rechte Stirnwand
nach links hereinragende, rohrförmige Leitung 1 ist lang genug ausgebildet, daß
durch die Leitung 3 zugeführte Gase mit Sicherheit an dem Sieb 16 vorbei und in
die Gasfördereinrichtung 12 geführt werden, so daß der mit den Pfeilen 17 dargestellte
Gasstrom ein gleichmässiges Entlangströmen des Gasgemisches an der zu messenden
Extremitätenoberfläche erreicht. Die länglichen Rohre 2 stehen deshalb mit dem tubusförmigen
Behälter 1 an seinem in Fig. 1 gezeigten rechten Ende über perforierte Flächen 16
in Verbindung, während auf der linken Stirnseite der Rohre 2 eine vollständige öffnung
zum Behälter 1 hin gegeben ist.
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Die kleinen senkrecht aus dem Arm heraus zeigenden Pfeile 18 zeigen
die aus der Hautoberfläche des Armes herausdiffundierenden Sauerstoffmoleküle. In
Richtung der allgemeinen Strömung 17 gesehen, d.h.
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in der Richtung vom Oberarm zu den Fingerspitzen hin gesehen, ist
vor der Sauerstoffsonde 8 ein Fokuss#iertrichter 20 angebracht, der bei der hier
gezeigten Ausführungsform aus Metall besteht und mit einer Gleichspannung von minus
300 V gegen Erde negativ vorgespannt ist. Die Sauerstoffsonde und der vorzugsweise
mit Metall ausgekleidete Behälter 1 (ggf. auch die Rohre 2) befinden sich hierbei
auf Erdpotential.
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In Fig. 2 ist das allgemein mit 10 bezeichnete Anzeigeinstrument mit
dem Sauerstoff-Partialdruckmonitor 21, der Heizielstungsanzeige 22 und den drei
Einstellschiebern für den Ventilator 12 mit 23 bezeichnet, für die Umschaltung in
den jeweils anderen P02-Bereich, mit 24 bezeichnet und die Einstellung der Heizleistung,
ggf. in Kelvin geeicht, mit 25 bezeichnet.
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In Fig. 3 ergibt sich eine Zeit/Druck-Kurve: Diese wird z.B. mit dem
Monitor 21 abgelesen. Die hierbei entstehenden Kurven sind in dem idealisierten
Zustand die Geraden 26 und 27. Ihre Bedeutung wird anhand des nachfolgend beschriebenen
Betriebes erläutert.
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Fig. 4 zeigt schematisch einen kastenförmigen Behälter 1 mit den nötigen
Zuleitungen 3, Ableitungen 4 und dem Probanten 6. Die länglichen Rohre zur Erzeugung
der gerichteten Gasströmung sind hier noch nicht eingebaut.
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Auch die Heizeinrichtungen, Sauerstoffsonde, Gasfördereinrichtung
usw. sind nicht dargestellt.
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Der Betrieb der Vorrichtung ist folgender. Über die Zuleitungen 3
wird nach öffnen der Ventile 3T Stickstoff aus einer Druckflasche eingeführt, während
nach öffnen des Ventils 4 aus der Ableitung 4 das Luft/Stickstoffgemisch mit laufend
zunehmendem Stickstoffgehalt herausgenommen wird. Dieses Spülen mit Stickstoff wird
solange
vorgenommen, bis auf der Sonde 8 ein 02-Partialdruck von
Nuilangezeigt wird=# Dann ist die ganze Apparatur zur Messung bereit.
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Für diese Messung werden die Ventile 3' und 4' geschlossen, so daß
dann der nach außen vollständig abgeschlossene Behälter 1 mit den Rohren 2 gegeben
ist.
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Es wird vorausgesetzt, daß die Person im Behälter weitgehend unbekleidet
ist. Deshalb beginnt nun bei entsprechender Temperatureinstellung der Anstieg des
Sauerstoff-Partialdruckes durch Herausdiffundieren der Sauerstoffmoleküle entsprechend
den Pfeilen 18. Durch Verstellen des Regelschiebers 25 wird die Temperatur auf einen
Wert zwischen 28 und 400 eingestellt. Je nach dem zu erwartenden Sauerstoff-Partialdruck
wird der entsprechende Empfindlichkeitsbereich mit dem Regler 24 eingestellt.
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Von Beginn der Messung an über die Zeit t kann dann entsprechend Fig.
3 z.B. ein Druckverlauf p entsprechend der Kurve 27i d.h. der mit ausgezogener Linie
gezeigten Gerade, gemessen werden. Mit anderen Worten steigt der beipsielsweise
in Torr geeichte Sauerstoffdruck an, weil sich durch den geschlossenen Kreislauf
der Sauerstoffgehalt in dem laufend entsprechend der Pfeile 17 umgewälzten Gemisch
anreichert. Wenn hingegen
die Sauerstoffproduktion bei einem anderen
Fall sehr gering ist, nämlich etwa so groß wie der Verbrauch der Sauerstoffsonde
8 an Sauerstoff, dann ergibt sich die in Fig. 3 mit gestrichelter Linie dargestellte
Gerade 26. Es versteht sich, daß je nach dem Meßergebnis auch andere Kurven, vor
allen Dingen nach einem ersten Anstieg auch wieder abfallende Kurven gemessen werden
können.
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Eine spezielle Anwendung ist die des Magnetfeldes und seine Einwirkung
auf den Anstieg des Sauerstoff-Partialdruckes. Es zeigt sich nämlich, daß bei sehr
vielen Lebewesen unter Magnetfeldeinfluß der Sauerstoff-Partialdruck gewaltig steigt,
bei Versuchenan Menschen bis über 1000% gegenüber dem Wert ohne Magnetfeld.Wnnn
für Ausschaltung besonderer Störeinflüsse gesorgt wird, wenn z.B. auch konstante
Temperaturverhältnisse gehalten werden, dann beobachtet man in der Regel, daß unter
Magnetfeldeinfluß die Durchblutung gesteigert wird. Direkt parallel dazu erhöht
sich der Sauerstoffdruck im Gewebe zum Teil sehr stark. Auf diese Weise eignet sich
die Vorrichtung gemäß der Erfindung sehr gut zur Prüfung der Wirkung von Heilgeräten
auf magnetischer Basis.
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