DE10257236A1

DE10257236A1 - Short-term use, medical pressure measurement system, especially for neurosurgery use, has a compact unit containing controlling and processing electronics as well as a pressure transducer

Info

Publication number: DE10257236A1
Application number: DE10257236A
Authority: DE
Inventors: Juergen Manthey; Friedrich Gropp; Joerg Meisel
Original assignee: Individual
Current assignee: Gropp Bernhard Andreas 15859 Storkow De; Manthey Juergen Dr 99423 Weimar De; MEISEL, JOERG, DR., 14163 BERLIN, DE
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2003-07-10

Abstract

Medical pressure measurement system has a compact unit comprising electronic unit and pressure transducer that is placed in contact with the pressure medium. The electronic unit is used for control of the pressure transducer and for acquisition and processing of the measured pressure. A particular implementation of the pressure measurement system comprises a plug for connection of an external pressure transducer such as a micro-tip catheter. The electronic unit and plug form a compact unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckmesssystem für medizinische Anwendungen gemäß der Gattung der Patentansprüche. The invention relates to a pressure measurement system for medical Applications according to the type of the claims.

In der Medizin gehören Druckmessvorrichtungen zum Stand der Technik, deren Druckaufnehmer auf optischen, piezoelektrischen und mechanischen Messprinzipien basieren. Dabei erfolgt die Druckwandlung in ein elektrisches Signal entweder direkt am Messort oder durch einen extern angeordneten Druckwandler, der den Druck vom Messort durch ein druckübertragendes Medium vermittelt bekommt. In medicine, pressure measuring devices are state of the art, whose pressure transducers on optical, piezoelectric and mechanical measuring principles are based. The pressure is converted into an electrical signal either directly at the measuring location or through a externally arranged pressure transducer, which passes the pressure from the measuring point receives a pressure-transmitting medium.

Die Erfassung des Druckes direkt am Meßort geschieht mehrheitlich durch piezoelektrische Druckwandler, die in eine Katheterspitze montiert (Mikrotip-Katheter), über eine Membran den anliegenden Umgebungsdruck registrieren. Dabei wird proportional zur Durchbiegung der Membran ein elektrisches Signal generiert und an ein Monitorsystem, das auch die Speisespannung des Druckwandlers liefert, zur weiteren Verarbeitung und Darstellung gesendet. The majority of the pressure is recorded directly at the measuring location through piezoelectric pressure transducers mounted in a catheter tip (Microtip catheter), over a membrane the adjacent Register ambient pressure. This is proportional to the deflection the membrane generates an electrical signal and sends it to a monitor system, which also supplies the supply voltage of the pressure converter, for further Processing and presentation sent.

Bei Druckmessungen mit externer Positionierung des Druckwandlers dient häufig ein am Messort liegender Katheter mit zentraler Lumenöffnung zur Druckaufnahme. An das proximale Ende des Katheters wird ein flüssigkeits- oder gasgefülltes Schlauchsystem angekoppelt, das den Druck von der Katheterspitze über ein Medium wie Blut, Liquor, Infusionslösungen oder Luft zum externen Druckwandler überträgt. Der Druckwandler ist über ein Elektrokabel mit dem Monitor gekoppelt. Über diese Verbindung wird der Drucksensor mit einer definierten Spannung gespeist. For pressure measurements with external positioning of the pressure transducer A catheter with a central one is often used at the measurement site Lumen opening for pressure absorption. At the proximal end of the catheter a fluid-filled or gas-filled hose system is coupled, which the pressure from the catheter tip over a medium such as blood, cerebrospinal fluid, Infusion solutions or air to the external pressure transducer. The Pressure converter is coupled to the monitor via an electrical cable. about this connection becomes the pressure sensor with a defined voltage fed.

Die einzelnen Komponenten der Meßsysteme sind vielfältig und anwendungs- sowie firmenspezifisch gestaltet. The individual components of the measuring systems are diverse and designed application and company specific.

Beide Grundmessprinzipien werden häufig angewandt, wobei die Methode mit dem in die Katheterspitze integrierten Druckwandler messtechnisch präziser und handhabungsfreundlicher ist, dafür aber kostenaufwendiger. Both basic measuring principles are used frequently, whereby the Method with the pressure transducer integrated in the catheter tip is technically more precise and easier to use, but it does costly.

Für die Messtechnik mit einem externen Druckwandler gilt, dass die Messung i. a. um so präziser ist, je geringer die Länge und das Volumen der Schlauchsysteme zur Druckübertragung ausgelegt sind. For measurement technology with an external pressure transducer, the Measurement i. a. the smaller the length and volume, the more precise it is the hose systems are designed for pressure transmission.

Eine Besonderheit in der Druckmessung bilden Geräte, die Kontrastmittel oder spezielle Flüssigkeiten unter hohen Drücken (im Bereich von 3 bar) in Körperorgane oder Ballons pressen. Die Druckerzeuger (Inflationsspritzen, Pumpen u. a.) verfügen dabei über analoge oder digitale Manometer zur Druckkontrolle während dieser Prozedur, siehe DE 690 07 094 T2; DE 690 21 052 T2; US-PS 5,201,753; US-PS 5,385,549; US-PS 4,781,192. A special feature in pressure measurement are devices that use contrast media or special liquids under high pressures (in the range of 3 bar) press into body organs or balloons. The pressure generator (Inflation syringes, pumps etc.) have analog or digital pressure gauges for pressure control during this procedure, see DE 690 07 094 T2; DE 690 21 052 T2; U.S. Patent 5,201,753; U.S. Patent 5,385,549; U.S. Patent 4,781,192.

Die bekannten Druckmessgeräte, -vorrichtungen und -systeme haben den Nachteil, dass sie nur für spezifische Anwendungsfälle, spezifisches Zubehör und spezielle Messtechnik konfiguriert und nur in Verbindung damit verwendungsfähig sind. Zur medizinischen Druckmessung ist nach dem gegenwärtigen technischen Stand ein Mehrkomponentensystem erforderlich, das die Erfassung einerseits und die Verarbeitung sowie Darstellung der Messergebnisse andererseits räumlich trennt. The known pressure measuring devices, devices and systems have the Disadvantage that they are only for specific use cases, specific Accessories and special measuring technology configured and only in connection are usable. For medical pressure measurement is after a multi-component system based on the current state of technology required that the registration on the one hand and the processing as well Representation of the measurement results on the other hand spatially separated.

Eine präzise Kurzzeit-Druckmessung in Diagnostik und Therapie, beispielsweise in Verbindung mit einem Eingriff am Patienten, erfordert nach dem gegenwärtigen technischen Stand somit einen relativ hohen zeitlichen, technischen und kostenmäßigen Aufwand. Mit einem Monitorsystem verbundene Druckwandler verursachen in bestimmten Anwendungsfällen eine wesentliche Behinderung der Handlungsabläufe des Arztes, da das bei Einmal-Druckwandlern angeschlossene Verbindungskabel einschließlich Stecker u. a. auf Grund von Sicherheitsanforderungen (geforderte Kriech- und Luftstrecken) relativ groß dimensioniert ist. A precise short-term pressure measurement in diagnostics and therapy, for example in connection with an intervention on the patient according to the current state of technology a relatively high one time, technical and cost expenditure. With a Monitor systems connected to pressure transducers cause in certain Use cases a significant hindrance to the course of action of the doctor, since that connected to single-use pressure transducers Connection cable including plug and. a. owing to Safety requirements (required creepage distances and clearances) relative is large.

Die bekannten, für den Einmalgebrauch bestimmten Druckwandler, die in das flüssigkeitsgefüllte Spritzensystem eingebunden und über ein Kabel mit einem Biomonitor elektrisch verbunden sind, haben den Nachteil, dass die gefühlvolle und gezielte Handhabung des Spritzensystems zur Bandscheibenbefüllung, Druckaufgabe und Messung eingeschränkt ist. Weiterhin ist ein kostenintensiver und unhandlicher Biomonitor sowie zusätzlicher Zeitaufwand erforderlich. The well-known, single-use pressure transducers, which in the liquid-filled syringe system integrated and via a cable are electrically connected to a biomonitor have the disadvantage that the sensitive and targeted handling of the syringe system Intervertebral disc filling, pressure task and measurement is restricted. Furthermore, a cost-intensive and unwieldy bio monitor as well additional time required.

Darüber hinaus sind längere Schlauchsysteme zur Übertragung der Druckwerte ungeeignet, da die Gefahr von Leckagen sowie eines Druckabfalls durch nachgebende Komponenten des Schlauchsystems steigt. Insbesondere können rasche Druckänderungen bzw. Druckpulsationen durch lange Schlauchsysteme gedämpft und verfälscht werden. In addition, longer hose systems are used to transmit the Pressure values unsuitable because of the risk of leakage as well as a Pressure drop due to yielding components of the hose system increases. In particular, rapid pressure changes or Pressure pulsations dampened and distorted by long hose systems become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein für die Anwendung in der Neurochirurgie sowie darüber hinaus für eine Vielzahl weiterer medizinischer Einsatzgebiete geeignetes Druckmesssystem zu schaffen, das in der medizinischen Praxis einfach zu handhaben ist und den Arzt nicht behindert. Das insbesondere für den Kurzzeiteinsatz konzipierte System soll nur geringe Kosten verursachen und eine hohe Sicherheit für den Patienten und das Personal bieten. The invention is based on the object, one for use in the Neurosurgery and many more besides to create suitable pressure measurement systems in medical applications, which is easy to use in medical practice and the doctor not disabled. Especially designed for short-term use System should cause low costs and a high security for offer to patients and staff.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Druckmesssystem als kompakte Einheit ausgebildet ist und eine Elektronikeinheit sowie einen Druckwandler aufweist, der mit einem druckübertragenden Medium in Kontakt steht, wobei die Elektronikeinheit zur Ansteuerung des Druckwandlers sowie zur Erfassung und Verarbeitung der gemessenen Drücke dient. Dadurch wird ein Druckmesssystem geschaffen, dessen Längen-Breiten-Höhen- Abmessungen im mm-Bereich bzw. im Bereich weniger cm liegt. According to the invention the object is achieved in that the Pressure measuring system is designed as a compact unit and a Electronics unit and a pressure transducer, which with a pressure-transmitting medium is in contact, the Electronics unit for controlling the pressure transducer and Detection and processing of the measured pressures is used. This will created a pressure measurement system whose length-width-height Dimensions in the mm range or in the range of a few cm.

Eine spezielle Ausführungsform des Druckmesssystems umfaßt neben der Elektronikeinheit einen Steckverbinder, der dem Anschluß eines externen Druckwandlers, vorzugsweise eines Mikrotip-Katheters, dient, wobei die Elektronikeinheit mit dem Steckverbinder eine kompakte Einheit bildet. A special embodiment of the pressure measuring system includes in addition to the Electronics unit a connector that allows the connection of an external Pressure transducer, preferably a microtip catheter, is used, the Electronics unit with the connector forms a compact unit.

Das in Masse und Dimensionen minimierte Druckmesssystem besitzt in den verschiedenen Ausführungsformen zur Darstellung der Messwerte vorzugsweise ein Display sowie optional einen integrierten Datenspeicher, eine Schnittstelle zur Übertragung der Daten zu einem PC sowie einen akustischen Geber zur Signalisierung bei Überschreitung eingestellter Druckgrenzwerte. The pressure measurement system, which is minimized in mass and dimensions, has in the different embodiments for displaying the measured values preferably a display and optionally an integrated one Data storage, an interface for transferring data to a PC and an acoustic transmitter for signaling when exceeded set pressure limits.

Die erforderliche Energie des funktionell autarken Messsystems liefern Batterien (Knopfzellen) oder Akkus, die in das Gehäuse integriert sind. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Kopplungselemente an die erwähnten Schlauchsysteme sind genormte Luer-Anschlüsse, die bekanntlich in vielfältigen Ausführungsformen in der Medizin Anwendung finden. Darüber hinaus ist ein geeignetes Kopplungselement des Druckmesssystems ein haemostatisches Ventil, mit dem eine sichere dichte Verbindung direkt an Schläuche eines bestimmten Durchmesserbereiches möglich ist. Die Druckmessung ist auch ohne Durchfluss eines Mediums möglich, indem der Anschluss an das druckübertragende Medium über nur eines der zwei vorgesehenen Anschlusselemente erfolgt, während das zweite verschlossen wird. Deliver the required energy of the functionally self-sufficient measuring system Batteries (button cells) or rechargeable batteries that are integrated in the housing. An advantageous embodiment of the coupling elements to the Hose systems mentioned are standardized Luer connections that as is known in various forms of application in medicine Find. In addition, a suitable coupling element of the Pressure measurement system a hemostatic valve with which a safe tight connection directly to a particular tubing Diameter range is possible. The pressure measurement is also without Flow of a medium possible by connecting to the pressure-transmitting medium via only one of the two provided Connection elements are made while the second is being closed.

Die Elektronikeinheit des Druckmesssystems ist vorzugsweise mikroprozessorgesteuert. Damit ist eine flexible Anpassung an unterschiedliche Einsatzgebiete des Systems möglich. So ist zur Dokumentation des Druckverlaufs während des Einsatzes eine Speicherung der Messdaten, die mit einer geeigneten Taktrate abgefragt werden, möglich. The electronics unit of the pressure measuring system is preferred microprocessor controlled. This is a flexible adjustment to different areas of application of the system possible. So is for Documentation of the pressure course during use Storage of the measurement data, which is queried at a suitable clock rate become possible.

Die verarbeiteten Messergebnisse gelangen von der Elektronikeinheit direkt zu einem Display, welches ebenfalls im gleichen Gehäuse platziert ist. Das Display kann vorzugsweise auf Basis einer LCD oder einer LED arbeiten. Die Anzeige auf LED-Basis benötigt mehr Energie, ist allerdings auch ohne Fremdlicht sichtbar und bietet Vorteile bei der möglichen Datenübertragung zum PC über das Display selbst. Vor Beginn der Messung ist in der Regel eine Nullung der Anzeige per Tastendruck erforderlich, um kleine Messwertabweichungen durch Lagerung und Alterung des Druckmesssystems zu korrigieren. The processed measurement results come from the electronics unit directly to a display, which is also placed in the same housing is. The display can preferably be based on an LCD or an LED work. The LED-based display requires more energy, but it is visible even without extraneous light and offers advantages in the possible Data transfer to the PC via the display itself. Before the start of the Measurement is usually a zeroing of the display at the push of a button required to compensate for small measurement deviations due to storage and Correct the aging of the pressure measuring system.

Das erfindungsgemäße Druckmesssystem ist insbesondere zur Kurzzeitdruckmessung in medizinischen Systemen geeignet. Ein spezielles Einsatzgebiet ist die Behandlung der Diskushernie, bei der eine aus körpereigenen Bandscheibenzellen des Patienten gezüchtete Chondrozytensuspension zur Anregung der Geweberegeneration in die Bandscheibe gespritzt wird. Dabei ist die Prüfung der Dichtheit der Bandscheibe erforderlich. Dies erfolgt, indem über ein Spritzensystem kontrolliert Druck in der Bandscheibe erzeugt wird, der über eine bestimmte Zeit aufrechterhalten bleiben muß. Ist dies der Fall, kann die Suspension appliziert werden. The pressure measuring system according to the invention is in particular for Short-term pressure measurement suitable in medical systems. On special area of application is the treatment of the disc hernia, in which one grown from the patient's own disc cells Chondrocyte suspension to stimulate tissue regeneration in the Intervertebral disc is injected. The leak test is Intervertebral disc required. This is done by using a syringe system controlled pressure is generated in the intervertebral disc, which over a certain time must be maintained. If this is the case, the Suspension can be applied.

Je nach Anwendungsfall zeigt das Druckmesssystem entweder lediglich die aktuellen Messdaten an, speichert die Daten latent im Prozessor zwecks späteren Abrufs zur Übertragung auf einen Patientenbegleitbogen oder zum PC oder sichert die Messwerte in einem elektronischen, vorzugsweise nichtflüchtigen Speicher (z. B. Flash) in der Elektronikeinheit. Als Minimalvariante einer Datensicherung wird der aktuelle Messwert für Dokumentationszwecke per Tastendruck auf dem Display fixiert. Depending on the application, the pressure measuring system either only shows the current measurement data, stores the data latently in the processor for later retrieval for transfer to a patient information sheet or to the PC or save the measured values in an electronic, preferably non-volatile memory (e.g. flash) in the Electronics unit. The minimal variant of a data backup is the current measured value for documentation purposes by pressing a button on the Fixed display.

In Verbindung mit einem größeren Datenspeicher ist es notwendig, die Daten im Anschluß an die Messung auf einen PC zu übertragen. Zur Datenübermittlung stehen verschiedene Technologien zur Verfügung:

- die elektrische Datenübertragung über eine genormte Schnittstelle, vorzugsweise RS232,
- die optische Datenübertragung über Glasfaserkabel oder Infrarot,
- die drahtlose Datenübertragung über einen kleinen, elektromagnetisch arbeitenden Sender,
- die Datenübermittlung über das Display durch Anschluss eines geeigneten optischen Adapters.

In connection with a larger data memory, it is necessary to transfer the data to a PC after the measurement. Various technologies are available for data transmission:

electrical data transmission via a standardized interface, preferably RS232,
- optical data transmission via fiber optic cable or infrared,
- wireless data transmission via a small, electromagnetic transmitter,
- Data transmission via the display by connecting a suitable optical adapter.

Die letztgenannte Technik bietet im Hinblick auf die Minimierung der Abmessungen des Druckmesssystems sowie auf die Gewährleistung der Patientensicherheit große Vorteile, jedoch ist der benötigte optische Adapter verhältnismäßig aufwendig. The latter technique offers in terms of minimizing the Dimensions of the pressure measuring system and on the guarantee of Patient safety has great advantages, however, the required optical one Adapter relatively expensive.

Die verschiedenen Ausführungsformen des Druckmesssystems sichern optimale Eigenschaften in den verschiedenen Anwendungsfällen. Secure the various embodiments of the pressure measurement system optimal properties in different applications.

Der Aufbau des Druckmesssystems kann geschlossen, in einem Gehäuse, oder modular erfolgen. Die geschlossene Form ist für viele Anwendungen vorteilhaft, z. B. auch, wenn das Gerät als Einwegerzeugnis ausgelegt ist. Der modulare Aufbau erlaubt die Wiederverwendung der Elektronikeinheit, indem der Durchflusskanal der Flüssigkeit bzw. des Gases so ausgeführt ist, dass dieser über eine druckübertragende Membran trennbar mit dem Gehäuse der Elektronikeinheit gekoppelt wird. Die druckübertragende Membran ist Bestandteil des Durchflusskanals und sichert die Sterilität der mit dem druckübertragenden Medium (Flüssigkeit oder Gas) in Kontakt kommenden Komponenten des erfindungsgemäßen Druckmesssystems. Nach der Auswechslung des Durchflusskanals mit der Membran kann die Elektronikeinheit beim nächsten Patienten wieder eingesetzt werden. The construction of the pressure measuring system can be closed, in a housing, or modular. The closed shape is for many applications advantageous, e.g. B. even if the device is designed as a disposable product. The modular structure allows the reuse of the Electronics unit by the flow channel of the liquid or Gases is designed so that it has a pressure-transmitting Membrane separably coupled to the housing of the electronics unit becomes. The pressure-transmitting membrane is part of the Flow channel and ensures the sterility with the pressure-transmitting medium (liquid or gas) in contact upcoming components of the pressure measuring system according to the invention. After replacing the flow channel with the membrane, the Electronic unit can be used again with the next patient.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Druckmesssystems sind vielfältig. Der kompakte Aufbau des Systems durch Verbindung von Druckwandler und Elektronikeinheit führt zu überraschend positiven Effekten. Die Anzeige direkt am Schlauchsystem selbst, ohne elektrische Verbindung zu einem Monitorsystem, vereinfacht die Handhabung. Eine sensible Führung des direkt gekoppelten Instruments ist ohne Behinderung der ärztlichen Handlungen gewährleistet. Weiterhin ist bei der Messung von Drücken die Gefahr von Einwirkungen auf das Messsystem durch Zugkräfte an einem evtl. erforderlichen Verbindungskabel zwischen Druckwandler und Monitor infolge einer ungewollt auftretenden Patienten- bzw. Bedienungsbewegung nicht gegeben. Insbesondere darf bei der Druckmessung in der Bandscheibe die korrekte Positionierung der Nadel nicht verändert werden. The advantages of the pressure measuring system according to the invention are numerous. The compact structure of the system by connecting pressure transducers and electronics unit leads to surprisingly positive effects. The Display directly on the hose system itself, without electrical connection to a monitor system, simplifies handling. A sensitive one The directly coupled instrument can be used without hindrance medical acts guaranteed. Furthermore, when measuring Press through the risk of influences on the measuring system Tensile forces on a possibly required connecting cable between Pressure converter and monitor as a result of an unintentional occurrence There was no patient or operator movement. In particular, may the correct positioning of the pressure measurement in the intervertebral disc The needle cannot be changed.

Die Erfassung der Messwerte durch das kompakte Druckmesssystem direkt am Patienten ist mit geringen Lumina des druckübertragenden Mediums verbunden. Eine unverfälschte, präzise Erfassung auch kleiner Druckänderungen ist damit möglich. Die Gefahr eines Druckabfalls durch Leckagen ist gering. Statistisch gesehen ist auch das Infektionsrisiko um so geringer, je kleiner die mit dem Körperinnern (insbesondere mit dem Liquor) in Kontakt stehenden Flüssigkeitsmengen sind. The acquisition of the measured values by the compact pressure measuring system is directly on the patient with low lumens of the pressure transmitting Medium connected. An unadulterated, precise recording, even small Pressure changes are possible. The risk of a drop in pressure Leakage is low. Statistically, the risk of infection is also up the smaller the smaller the one with the inside of the body (especially with the Cerebrospinal fluid) are in contact with each other.

Die patientennahe Anzeige des Drucks ermöglicht jederzeit die direkte Druckkontrolle durch den Arzt. The display of the pressure close to the patient enables direct access at any time Pressure control by the doctor.

Das erfindungsgemäße Druckmesssystem erübrigt zusätzliche Halterungen oder aufwendiges Zubehör. Durch das Vermeiden elektrischer Verbindungen in der Ausführungsform des Druckmesssystems ohne drahtgebundene Datenübertragung vereinfachen sich die Sicherheitsanforderungen; Stecker mit großen Kriech- und Luftstrecken werden nicht benötigt. The pressure measurement system according to the invention makes additional unnecessary Brackets or elaborate accessories. By avoiding it electrical connections in the embodiment of the Simplify pressure measurement systems without wired data transmission the security requirements; Plugs with large crawl and Clearances are not required.

Die universell einsetzbaren Kopplungselemente (Luer-Anschlüsse) erlauben die sichere Kopplung mit vielen in der Medizin üblichen und kostengünstigen Adaptern in praktisch allen vorkommenden Anwendungsfällen. Das Messsystem ist damit geeignet zur Erfassung von:

- geringen Druckdifferenzen im Bereich weniger mm Hg an zerebralen Einsatzorten,
- Kompartimentdrücken bei Verdacht auf Kompartmentsyndrom,
- Blutdruck,
- Drücken in Kanülen in Verbindung mit der Behandlung von Bandscheiben,
- relativ hohen Drücken in Spritzen und Pumpen,
- Drücken in Gefäßstenosen sowie
- Drücken in der Urologie und Gastroenterologie.

The universally applicable coupling elements (Luer connections) allow a safe coupling with many inexpensive adapters common in medicine in practically all occurring applications. The measuring system is therefore suitable for recording:

- low pressure differences in the range of a few mm Hg at cerebral sites,
- compartment pressure if compartment syndrome is suspected,
- blood pressure,
- pressure in cannulas in connection with the treatment of intervertebral discs,
- relatively high pressures in syringes and pumps,
- Pressures in vascular stenoses as well
- Pressure in urology and gastroenterology.

Das Druckmesssystem kann nach der Messung problemlos wieder vom Schlauchsystem entfernt werden. The pressure measuring system can be easily removed from the device after the measurement Hose system can be removed.

Mit dem erfindungsgemäßen Druckmesssystem sind beispielsweise Messungen nacheinander an verschiedenen Messsorten an einem Patienten möglich, indem das System am jeweiligen Messort eingebaut und wieder entfernt werden kann, ohne auf Kabelanschlüsse achten und ohne den Fortgang der Operation unterbrechen zu müssen. So kann die kurzzeitige Druckmessung vor dem Öffnen einer Gefäßstenose durch Kopplung des Druckmesssystems an das Katheterende erfolgen. Der Messwert wird erfasst und das Druckmesssystem entkoppelt. Die Gefäßstenose kann nun über einen Ballonkatheter geöffnet werden, wobei wiederum das gleiche Druckmesssystem gekoppelt und der Druck nach dem Öffnen der Stenose gemessen wird. With the pressure measuring system according to the invention, for example Successive measurements on different types of measurement on a patient possible by installing the system at the respective measuring location and again can be removed without paying attention to cable connections and without the To have to interrupt the operation. So the short-term Pressure measurement before opening a vascular stenosis by coupling the Pressure measuring system to the catheter end. The measured value is recorded and the pressure measuring system decoupled. The vascular stenosis can now be opened via a balloon catheter, again the same Pressure measurement system coupled and the pressure after opening the stenosis is measured.

Besteht die Notwendigkeit, wie bei Verdacht auf ein Kompartmentsyndrom den Druck an mehreren Körperpositionen eines Patienten gleichzeitig zu erfassen, kann die erforderliche Anzahl von Druckmesssystemen über entsprechende Schlauchweichen parallel appliziert werden. There is a need, as in the case of suspicion of a Compartment syndrome the pressure at several body positions one Capturing patients at the same time can be the required number of Pressure measuring systems via corresponding hose switches in parallel be applied.

Durch den kompakten Aufbau ist weiterhin eine kostengünstige Produktion möglich mit dem Vorteil, das System als Einmalgebrauchsartikel einzusetzen. Insbesondere bei Messungen in der Neurochirurgie ist dies von Vorteil, da eine absolut sichere Desinfektion von Instrumenten nach dem derzeitigen Stand der Erkenntnisse im Hinblick auf die Übertragungsgefahr der Creutzfeldt-Jacob-Krankheit schwierig ist. Due to the compact structure is still an inexpensive Production possible with the advantage of being the system Use disposable items. Especially for measurements in the This is beneficial to neurosurgery because of an absolutely safe disinfection of instruments based on the current state of knowledge in With regard to the risk of transmission of Creutzfeldt-Jacob disease is difficult.

Die kompakte Ausführung des Druckmesssystems bietet eine hohe Sicherheit für den Patienten und eine einfache Handhabbarkeit durch den Arzt. The compact design of the pressure measuring system offers a high Safety for the patient and easy handling by the Doctor.

Die geringen Kosten des Messsystems sind generell ein wesentlicher Vorteil für den Anwender. The low cost of the measuring system is generally an essential one Advantage for the user.

Bereits in einer sehr einfachen Ausführungsform des Gerätes ohne nichtflüchtigen Speicher und ohne Datenübertragung zum PC ist eine präzise, wiederholbare Druckkontrolle möglich. Die Druckwerte werden laufend angezeigt und können im Anschluss an die Messung (im Rahmen der latenten Speicherkapazität) nochmals aufgerufen und protokolliert werden. Darüber hinaus können Überschreitungen eines für bestimmte Einsatzfälle programmierten Grenzwertes (z. B. bereits in Firmware) optisch durch Blinken des Anzeigefeldes bzw. einer LED oder akustisch mittels eines integrierten kleinen Piepsers signalisiert werden. Already in a very simple embodiment of the device without non-volatile memory and without data transfer to the PC is one precise, repeatable pressure control possible. The pressure values are continuously displayed and can be used after the measurement (in the frame of the latent storage capacity) is called up again and logged become. It can also exceed one for certain Use cases programmed limit value (e.g. already in firmware) optically by flashing the display panel or an LED or acoustically be signaled by an integrated small beeper.

Die optional vorgesehene Kopplung des erfindungsgemäßen Druckmesssystems mit einem PC erlaubt die Übertragung der Daten zur Dokumentation und weiteren Verwendung. Durch Zwischenspeicherung der Daten im Prozessor bzw. in einem elektronischen Speicher der Elektronikeinheit kann die ggf. notwendige Kopplung mit dem PC auf ein zeitliches Minimum begrenzt werden. Insbesondere erlaubt der Mikroprozessor durch Vorverarbeitung eine hohe Datenverdichtung. So kann bei wenig veränderten Druckwerten die Taktrate für Messungen gering gehalten werden, während bei kritischen Ereignissen und raschen Druckänderungen und Drücken außerhalb festgelegter Normbereiche die Taktrate entsprechend erhöht wird. The optionally provided coupling of the invention Pressure measuring system with a PC allows the data to be transferred Documentation and further use. By caching the data in the processor or in an electronic memory Electronic unit can be connected to a PC if necessary limited time minimum. In particular, the Microprocessor through preprocessing a high data compression. So With little changed pressure values, the clock rate for measurements be kept low while during critical events and swift Pressure changes and pressures outside of specified normal ranges Clock rate is increased accordingly.

Eine Abwandlung des erfindungsgemäßen Druckmesssystems betrifft die Erfassung sowie die Darstellung von Druckwerten in Verbindung mit einem Mikrotip-Katheter. Der kompakte Aufbau des Messsystems, das Platz in einem an den Katheter angeschlossenen Stecker findet, erlaubt eine kostengünstige Erfassung und Darstellung von Druckwerten. A modification of the pressure measuring system according to the invention relates to Acquisition as well as the representation of pressure values in connection with a microtip catheter. The compact structure of the measuring system, the Space in a connector connected to the catheter is allowed an inexpensive acquisition and display of pressure values.

Das Druckmesssystem kann zur sicherheitstechnischen Diagnose in Form einer Systemdruckmessung eingesetzt werden. Dazu wird das System in extrakorporale Kreisläufe eingebaut, wo es während der gesamten Verwendungsdauer verbleibt und den hydrostatischen Druck erfasst. The pressure measuring system can be used for safety-related diagnosis in the form system pressure measurement. To do this, the system is in extracorporeal circuits built in where there is throughout The service life remains and the hydrostatic pressure is recorded.

Das Druckmesssystem ist besonders geeignet für den Einsatz während des Patiententransports oder in der Erstversorgung von Verletzten als Überbrückung bis zur Verfügbarkeit stationärer Technik. The pressure measuring system is particularly suitable for use during patient transport or first aid for injured persons Bridging until the availability of stationary technology.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnung von vier Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: The invention is described below with the aid of the schematic drawing of four embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein erstes erfindungsgemäßes Druckmesssystem mit zwei Kopplungsanschlüssen in Draufsicht, Fig. 1 shows a first inventive pressure measurement system with two coupling terminals in plan view,

Fig. 2 ein zweites erfindungsgemäßes Druckmesssystem mit einem Druckdom in Ansicht, Fig. 2 shows a second inventive pressure measurement system with a pressure dome in view,

Fig. 3 ein drittes erfindungsgemäßes Druckmesssystem, bestehend aus einer (sterilen) Einweg-Druckmembran und einer (unsterilen) wiederverwendbaren Elektronikeinheit in Ansicht und Fig. 3 shows a third pressure measuring system according to the invention, consisting of a (sterile) disposable pressure membrane and a (non-sterile) reusable electronics unit in view and

Fig. 4 ein viertes erfindungsgemäßes Druckmesssystem mit einem Kabelanschluss für Mikrotip-Katheter in Draufsicht. Fig. 4 shows a fourth pressure measuring system according to the invention with a cable connection for microtip catheters in plan view.

Ein in Fig. 1 dargestelltes, u. a. für intradiskale Messungen geeignetes Druckmesssystem 10 besitzt ein Gehäuse 11 über einem röhrenförmigen Gehäuseteil 13 zur Aufnahme eines druckübertragenden Mediums 21. Ein in der Darstellung im unteren des Gehäuses 11 vorgesehener Druckwandler 23 (Fig. 2) steht in Kontakt mit dem Medium 21, erfasst dessen Druck und überträgt ein druckproportionales elektrisches Signal zu einer Elektronikeinheit 24. Diese übernimmt die Signalverarbeitung und zeigt das Messergebnis auf einem Display 12 an, das entweder aus einer LED oder aus LCD-Anzeigebausteinen besteht. Display 12, Druckwandler 23 und Elektronikeinheit 24 sind durch das Gehäuse 11 eng miteinander gekoppelt. A pressure measuring system 10 shown in FIG. 1, which is suitable, inter alia, for intradiscal measurements, has a housing 11 above a tubular housing part 13 for receiving a pressure-transmitting medium 21 . A pressure transducer 23 ( FIG. 2) provided in the lower part of the housing 11 is in contact with the medium 21 , detects its pressure and transmits a pressure-proportional electrical signal to an electronics unit 24 . This takes over the signal processing and shows the measurement result on a display 12 , which consists either of an LED or LCD display modules. Display 12 , pressure transducer 23 and electronics unit 24 are closely coupled to one another by the housing 11 .

Das röhrenförmige Gehäuseteil 13 verfügt proximal über einen Luer- Anschluß 14, an welchen ein Dreiwegehahn 20 gekoppelt ist. An diesen ist eine mit Kochsalzlösung gefüllte, teilweise dargestellte Spritze 25angeschlossen, während ein seitlicher Abzweig 201 des Dreiwegehahns 20 unbesetzt bleibt. Ein distaler Anschluss 15 des röhrenförmigen Gehäuseteiles 13 wird mit einer angedeuteten Punktionskanüle 26 gekoppelt, die mit ihrem anderen, nicht dargestellten Ende in e ine nicht gezeigte Bandscheibe hineinragt. The tubular housing part 13 has a Luer connector 14 proximally, to which a three-way valve 20 is coupled. A syringe 25 , partially shown, filled with saline solution is connected to this, while a lateral branch 201 of the three-way valve 20 remains unoccupied. A distal connection 15 of the tubular housing part 13 is coupled to an indicated puncture cannula 26 , which projects with its other end, not shown, into an intervertebral disk, not shown.

Sämtliche Lumen werden mit Kochsalzlösung so gefüllt, dass in der dargestellten Stellung Luftblasen vollständig aus dem seitlichen Abzweig 201 des Dreiwegehahns 20 entweichen. All lumens are filled with saline so that in the position shown, air bubbles escape completely from the side branch 201 of the three-way valve 20 .

Das Druckmesssystem 10 wird durch einen Schalter On/Off 16 eingeschaltet. Danach wird ein Taster 17 einige Sekunden betätigt, womit das Druckmesssystem 10 in Nullstellung gebracht ist und das Display 12 Null anzeigt. Ab diesem Zeitpunkt werden die Messdaten in der Elektronikeinheit 24 gespeichert. Die Taktrate der Messwertspeicherung ist dabei dem Anwendungsfall entsprechend im Prozessorprogramm vorgegeben oder passt sich bei beschränkter Kapazität des internen Datenspeichers der tatsächlichen Messdauer an, indem jeweils bei erschöpfter Datenkapazität jeder zweite Messwert gelöscht wird. The pressure measuring system 10 is switched on by a switch On / Off 16 . Then a button 17 is actuated for a few seconds, whereby the pressure measuring system 10 is brought into zero position and the display 12 shows zero. From this point in time, the measurement data are stored in the electronics unit 24 . The clock rate of the measured value storage is predefined in the processor program in accordance with the application or adjusts to the actual measurement duration in the event of a limited capacity of the internal data memory by deleting every second measured value each time the data capacity is exhausted.

Der seitliche Abzweig 201 wird nun geschlossen. Das Druckmesssystem 10 ist messbereit. The side branch 201 is now closed. The pressure measuring system 10 is ready to measure.

Durch Betätigen der Spritze 25 in Füllrichtung A wird die Bandscheibe mit dem Medium (Kochsalzlösung) 21 gefüllt, bis der angestrebte Druckwert erreicht ist. Der Dreiwegehahn 10 wird dann in Füllrichtung A gesperrt. In der Kanüle 26 wird dabei ein Druck aufgebaut, der bei weitgehend intakter, dichter Bandscheibe annähernd konstant bleibt. By actuating the syringe 25 in the filling direction A, the intervertebral disc is filled with the medium (saline solution) 21 until the desired pressure value is reached. The three-way valve 10 is then blocked in the filling direction A. A pressure is built up in the cannula 26 which remains approximately constant when the disc is largely intact.

Die Druckmessung und Kontrolle der Dichtheit der Bandscheibe erfolgt über einige Minuten. Nach Beendigung der Messung wird der Taster 17 kurz (größenordnungsmäßig bis zu 1 Sekunde) betätigt, um den letzten aktuellen Druckwert auf dem Display 12 zu fixieren. The pressure measurement and the tightness of the intervertebral disc take a few minutes. After completion of the measurement, the button 17 is briefly pressed (up to 1 second in order of magnitude) in order to fix the last current pressure value on the display 12 .

Der Dreiwegehahn 20 wird nun in Füllrichtung A geöffnet, die Spritze 25 bzw. ihr Kolben 29 mehrmals entgegen der Füllrichtung A bewegt, so dass der im Druckmesssystem 10 entstehende Sog die gesamte Flüssigkeit aus der Bandscheibe entfernt. The three-way valve 20 is now opened in the filling direction A, the syringe 25 or its piston 29 is moved several times counter to the filling direction A, so that the suction created in the pressure measuring system 10 removes all of the fluid from the intervertebral disc.

Ist dieser Vorgang beendet, so wird das Druckmesssystem 10 einschließlich der Spritze 25 und des Dreiwegehahns 10 von der Punktionsnadel (Kanüle) 26 demontiert. When this process has ended, the pressure measuring system 10, including the syringe 25 and the three-way valve 10, is removed from the puncture needle (cannula) 26 .

Die gespeicherten Druckwerte werden nun entweder sofort aufgerufen und protokolliert oder zu Dokumentationszwecken mit dem zur Einmalanwendung bestimmten Druckmesssystem 10 als elektronische Daten archiviert. The stored pressure values are then either called up and logged immediately or archived as electronic data for pressure purposes with the pressure measurement system 10 intended for single use.

Das Druckmesssystem 10 gemäß Fig. 2 ist an einen sterilen Druckübertrager 33 (Druckdom) angeschlossen. Dabei wird das druckübertragende Medium 21, das direkt mit einem nicht dargestellten Körper in Kontakt kommen kann, durch eine druckübertragende Membran 27 von den wiederverwendbaren Komponenten des Druckmesssystems 10 getrennt. Zur Übertragung des Drucks zum Druckwandler 23 ist das röhrenförmige Teil 13 des Druckmesssystems 10 über den Anschluß 14 blasenfrei mit einer geeigneten Koppelflüssigkeit zu füllen. Anschließend wird der Anschluß 14 mit einer Kappe 141 verschlossen. Im übrigen gilt das zu Fig. 1 Gesagte sinngemäß. The pressure measuring system 10 according to FIG. 2 is connected to a sterile pressure transmitter 33 (pressure dome). The pressure-transmitting medium 21 , which can come into direct contact with a body (not shown), is separated from the reusable components of the pressure measuring system 10 by a pressure-transmitting membrane 27 . To transmit the pressure to the pressure transducer 23 , the tubular part 13 of the pressure measuring system 10 must be filled with a suitable coupling liquid without bubbles via the connection 14 . The connector 14 is then closed with a cap 141 . Otherwise, what has been said in relation to FIG. 1 applies analogously.

Das in Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße dritte Ausführungsbeispiel des Druckmesssystems 10 besteht aus zwei Hauptkomponenten: dem wiederverwendbaren (unsterilen) Elektronikteil mit Gehäuse 11 und Display 12 und dem zur Einmalanwendung bestimmten z. T. röhrenförmig gestalteten Gehäuseteil 13, das über Luer-Anschlüsse 14 und 15 an ein nicht dargestelltes Schlauchsystem bzw. an einen Katheter mit dem druckübertragenden Medium 21 gekoppelt wird. Die Membran 27 dient dabei zur Trennung von sterilen und unsterilen Komponenten des Messsystems, wobei die wiederverwendbare (unsterile) Komponente mit der zur Einmalverwendung bestimmten, sterilen Komponente des Messsystems durch eine Steck- oder Schraubverbindung gekoppelt ist. The third exemplary embodiment of the pressure measuring system 10 according to the invention shown in FIG. 3 consists of two main components: the reusable (non-sterile) electronic part with housing 11 and display 12 and the z. T. tubular housing part 13 which is coupled via Luer connections 14 and 15 to a hose system, not shown, or to a catheter with the pressure-transmitting medium 21 . The membrane 27 serves to separate sterile and non-sterile components of the measuring system, the reusable (non-sterile) component being coupled to the sterile component of the measuring system intended for single use by a plug or screw connection.

Das in Fig. 4 erkennbare vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckmesssystems 10 ist geeignet, bei Verdacht auf Kompartmentsyndrom Kompartimentdrücke mit sogenannten Mikrotip- Kathetern zu messen. Ein Gehäuse 11, in dem sich eine Elektronikeinheit 24, eine Batterie 22, ein Signalgeber 32 und eine LED- Anzeige 12 befinden, ist mit einem geeigneten Steckverbinder 19 an einen Mikrotip-Katheter 30 über dessen Stecker 31 gekoppelt. Das Druckmesssystem 10 wird an den Mikrotip-Katheter 30 angesteckt und mit dem Schalter 16 eingeschaltet. Über den vierpoligen Steckerverbinder 19 wird der Mikrotip-Katheter 30 gleichzeitig mit Strom versorgt. Wesentliches Merkmal ist die kompakte Einheit von Steckverbinder 19 und Gehäuse 11 mit der Elektronikeinheit 24. The fourth exemplary embodiment of the pressure measuring system 10 according to the invention, which can be seen in FIG. 4, is suitable for measuring compartment pressures with so-called microtip catheters if compartment syndrome is suspected. A housing 11 , in which an electronics unit 24 , a battery 22 , a signal transmitter 32 and an LED display 12 are located, is coupled with a suitable plug connector 19 to a microtip catheter 30 via its plug 31 . The pressure measuring system 10 is plugged into the microtip catheter 30 and switched on with the switch 16 . The microtip catheter 30 is simultaneously supplied with current via the four-pole plug connector 19 . An essential feature is the compact unit of connector 19 and housing 11 with the electronics unit 24 .

Nach Nullabgleich durch Betätigung des Tasters beginnt die Datenspeicherung der Messwerte mit einer bestimmten Abtastrate, vorzugsweise im Bereich 0,1. . . 1 Hz, durch einen zur Elektronikeinheit 24 gehörenden Mikroprozessor. Der nur teilweise gezeichnete Mikrotip- Katheter 30 kann nun über eine nicht dargestellte Kanüle in eine nicht dargestellte Muskelloge mit dem Medium 21, in dem der Druck gemessen werden soll (z. B. Körperteil oder ein Gefäßsystem), eingeführt werden. After zeroing by pressing the button, the data storage of the measured values begins at a specific sampling rate, preferably in the range 0.1. , , 1 Hz, by a microprocessor belonging to the electronics unit 24 . The only partially drawn microtip catheter 30 can now be inserted via a cannula (not shown) into a muscle log (not shown) with the medium 21 in which the pressure is to be measured (eg body part or a vascular system).

Der Mikrotip-Katheter 30 erfasst den Druck und sendet die druckproportionalen elektrischen Signale zur Elektronikeinheit, 24, die die Daten verarbeitet und den aktuellen Druck auf dem Display 12 anzeigt. Bei Überschreitung vorgegebener Druckgrenzwerte emittiert ein im Gehäuse 11 befindlicher Geber 32 ein Signal, das je nach der Art des Gebers 32 akustisch oder optisch sein kann. The microtip catheter 30 detects the pressure and sends the pressure-proportional electrical signals to the electronics unit 24, which processes the data and displays the current pressure on the display 12 . When predetermined pressure limit values are exceeded, a transmitter 32 located in the housing 11 emits a signal which, depending on the type of transmitter 32, can be acoustic or optical.

Nach Beendigung der Messung wird das Druckmesssystem 10 vom Mikrotip-Katheter 30 getrennt und an ein Adapterkabel 28 angesteckt, das die Verbindung vorzugsweise zu einer seriellen Schnittstelle eines nicht dargestellten PC herstellt. Die Verwendung des gleichen Steckerteils 19 sowohl zum Anschluss des Mikrotip-Katheters 30 als auch zur Datenübertragung kann aus Sicherheitsgründen sinnvoll sein, da in diesem Fall die Messung während eines angekoppelten PC (der eine Netzverbindung haben kann) ausgeschlossen ist. Durch Betätigung eines weiteren Tasters 18 werden die gespeicherten Daten zum PC übertragen. Die Datenübertragungszeit beträgt einen Bruchteil der Messzeit. After completion of the measurement, the pressure measuring system 10 is separated from the microtip catheter 30 and plugged into an adapter cable 28 , which preferably establishes the connection to a serial interface of a PC, not shown. The use of the same plug part 19 both for connecting the microtip catheter 30 and for data transmission can make sense for security reasons, since in this case the measurement during a connected PC (which may have a network connection) is excluded. By pressing another button 18 , the stored data is transferred to the PC. The data transmission time is a fraction of the measurement time.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mehrere Druckmesssysteme in serieller und/oder in paralleler Anordnung durch entsprechende Kopplungen am selben Messsubjekt oder -objekt betreibbar sind. It is within the scope of the invention that several pressure measuring systems in serial and / or in parallel arrangement by appropriate Couplings can be operated on the same measurement subject or object.

Auch können die vorstehend beschriebenen Druckmesssysteme wiederholt nach Montage und Demontage in ein diagnostisches und therapeutisches System ohne wesentliche Behinderung des Anwenders eingefügt werden. Bezugszeichenliste 10 Druckmesssystem
11 Gehäuse
12 Display
13 Gehäuseteil
14, 15 Anschlüsse zum druckübertragenden Medium
141 Kappe
16 Schalter ON/ OFF
17, 18 Taster
19 Steckverbinder
20 Dreiwegehahn
201 Anschlussstutzen
21 Medium
22 Batterie
23 Druckwandler
24 Elektronikeinheit
25 Spritze
26 Punktionskanüle
27 Membran
28 Adapterkabel
29 Kolben
30 Mikrotip-Katheter
31 Stecker
32 Signalgeber
33 Druckübertrager (Druckdom)
A Füllrichtung
The pressure measurement systems described above can also be inserted repeatedly after assembly and disassembly in a diagnostic and therapeutic system without significant disruption to the user. Legend: 10 Pressure Measurement System
11 housing
12 display
13 housing part
14 , 15 connections to the pressure-transmitting medium
141 cap
16 ON / OFF switch
17 , 18 buttons
19 connectors
20 three-way valve
201 connecting piece
21 medium
22 battery
23 pressure transducers
24 electronics unit
25 syringe
26 puncture cannula
27 membrane
28 adapter cables
29 pistons
30 microtip catheters
31 connector
32 signal transmitters
33 pressure transmitter (pressure dome)
A filling direction

Claims

1. Pressure measurement system for medical purposes, which as a compact unit is formed and an electronics unit and a pressure transducer which is in contact with a pressure-transmitting medium, the electronics unit for controlling the pressure transducer as well as for recording and processing the measured pressures.

2. Pressure measuring system according to claim 1, characterized in that the pressure transducer and the electronics unit in one housing are accommodated.

3. Pressure measuring system according to claim 1 or 2, characterized in that that at least the pressure transducer and the electronics unit in one Block are potted.

4. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that the channel for the pressure-transmitting medium runs through the housing.

5. Pressure measuring system according to claim 4, characterized in that the part of the channel in the housing for the pressure-transmitting Medium has a Luer connector on at least one of its ends has.

6. Pressure measuring system according to claim 1, characterized by a Connector for coupling to a microtip catheter, the Connector is rigidly connected to the electronics unit.

7. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that the electronics unit Contains display to show the measured pressures.

8. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that the electronics unit Has element for operating the measuring system.

9. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that the electronics unit has a data memory for the measured values.

10. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that means for optical and / or electronic data transmission of the measured values to a PC are provided.

11. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized by an optical and / or acoustic Device for signaling exceedances Pressure limits.

12. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that the channel for the pressure-transmitting medium via a pressure-transmitting membrane Coupling to the pressure transducer and designed interchangeable is.

13. Pressure measuring system according to at least one of the above Claims, characterized in that the measuring system as Disposable item is designed.