NL1006178C2

NL1006178C2 - Regionale flow-katheter.

Info

Publication number: NL1006178C2
Application number: NL1006178A
Authority: NL
Original assignee: Ideamed N V
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-01
Also published as: US6332870B1; AU7791898A; EP0984720A1; WO1998053735A1; JP2002501416A

Description

Titel: Regionale flow-katheter

De onderhavige uitvinding betreft de toepassing van ten minste twee elektrodenparen bij het genereren van een verschilsignaal dat 5 overeenkomt met de doorstroming van een ader voor en na de aansluiting van een veneus vat op deze ader.

In de onderhavige uitvinding wordt geen bescherming gevraagd voor handelingen die vallen binnen de reikwijdte van artikel 52 lid 4 van 10 het Europese Octrooiverdrag of vergelijkbare bepalingen van nationaal recht.

In de stand van de techniek zijn geen meetmethoden bekend voor het meten van de verdeling van de bloedstroom in een mens of een dier over 15 de organen en de ledematen. Het is echter duidelijk dat meer informatie over de bloedverdeling en met name informatie over regionale flowverdeling een enorme aanwinst zou zijn bij het bepalen van de conditie van een mens en voor het stellen van een diagnose.

De ernstige pathofysiologische afwijkingen waarmee artsen tegenwoordig 20 worden geconfronteerd en het wijdverbreid gebruik van zeer krachtige geneesmiddelen die de circulatie beïnvloeden onderstrepen de behoefte die bestaat naar meer informatie over het cardiovasculaire systeem.

Pas recent wordt algemeen erkend dat de cardiac output voor een 25 belangrijk deel wordt bepaald door veranderingen die in de distributie van de bloedstroom optreden en dat de output niet alleen wordt bepaald door de factoren die het functioneren van het hart bepalen. Deze factoren zijn onder andere de preload, de afterload, contractiliteit en de hartfrequentie. Daarom is kwantitatieve informatie over de 30 regionale bloedstroom van groot belang om vooruitgang te boeken op het punt van diagnostiek, evaluatie van de functionele status van het cardiovasculaire systeem en de behandeling ervan bij ernstig zieke patiënten. Het probleem van de interpretatie van hemodynamische meetgegevens wordt verder gecompliceerd door het feit dat het 35 cardiovasculaire systeem een gesloten circuit is, waarbij alle variabelen elkaar beïnvloeden. Daarom is een evaluatie van het cardiovasculaire systeem, zonder dat daarbij informatie over de bloedstroom-distributie wordt betrokken, een riskante onderneming, die ' C’,r ' ' “r .·

Nt. ^ 2 tot misleidende conclusies kan leiden en daarmee schadelijk kan zijn voor de patiënt.

Samengevat kan worden gezegd dat de evaluatie van de hemodynamische 5 status van een ernstig zieke patiënt niet alleen gebaseerd kunnen worden op parameters die de hartprestatie bepalen omdat andere factoren, zoals bijvoorbeeld de bloedstroom-distributie, van cruciaal belang zijn voor het functioneren vein het circulatorsysteem.

10 Het is het doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in een werkwijze en een inrichting voor het bepalen van de regionale bloedstroom, van en naar de verschillende organen en ledematen in een mens of in een zoogdier.

15 De onderhavige uitvinding heeft derhalve in een eerste aspect betrekking op de toepassing van ten minste twee elektrodenparen bij het genereren van een verschilsignaal dat overeenkomt met de doorstroming van een ader voor en na de aansluiting van een veneus vat op deze ader, 20 waarbij, een eerste signaal wordt gegenereerd, dat overeenkomt met de weerstand over het eerste elektrodenpaar, stroomopwaarts gelegen van de aansluiting van het veneuze vat op de ader; 25 - een tweede signaal wordt gegenereerd, dat overeenkomt met de weerstand over het tweede elektrodenpaar, stroomafwaarts gelegen van de aansluiting van het veneuze vat op de ader; en vervolgens het verschilsignaal tussen het eerste en het tweede signaal wordt 30 bepaald.

Het verschilsignaal dat op deze manier wordt verkregen kan desgewenst met behulp van analoge of digitale middelen worden omgerekend naar een regionale bloedstroom. Het voordeel van een dergelijke toepassing is, 35 dat in ieder gewenst uitstroomgebied van een patiënt de bijdrage van de verschillende veneuze vaten aan de bloedstroom in een hoofdvat te meten is. Op die manier kan de regionale bloedstroom ter plaatse worden bepaald. Door bovendien elektroden-paren te gebruiken, worden ï ÜO 6 ï78 3 geen puntmetingen gedaan in het bloedvat, maar wordt de bloedstroom over een gedeelte van een ader bepaald. De uitkomst van een dergelijke segmentale meting is veel nauwkeuriger, dan een puntmeting die bijvoorbeeld met een thermometer zou worden uitgevoerd.

5

Het genereren van het verschilsignaal wordt verder vergemakkelijkt wanneer de elektroden op een katheter geplaatst zijn.

De onderhavige uitvinding heeft in een tweede aspect betrekking op een 10 katheter voor het genereren van een verschilsignaal dat overeenkomt met de doorstroming van een ader voor en na een aansluiting van een veneus vat op deze ader. De katheter volgens de onderhavige uitvinding omvat een in hoofdzaak buisvormig katheterorgaan, nabij het einde daarvan voorzien van een aantal meetelektroden, die door middel van 15 leidingen zijn verbonden met een aansluitelement voor het aansluiten van de meetelektroden op een stroombron en/of een monitor. De katheter volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat de meetelektroden zodanig op het katheterorgaan zijn aangebracht dat de meetelektroden van een in een hoofdader aangebracht katheterorgaan 20 stroomafwaarts liggen ten opzichte van de respectievelijke aansluitingen van de veneuze vaten op de hoofdader.

In een bijzondere uitvoeringsvorm komt de afstand van de meetelektroden tot aan het uiteinde van het katheterorgaan in 25 hoofdzaak overeen met de afstand gemeten door de venae cavae, van de ingang van de rechterboezem tot aan de respectievelijke aansluitingen van de veneuze vaten op de venae cavae.

Het voordeel van dergelijke regionale flow katheter is, dat de regionale bloedstroom gemeten kan worden en daarmee de distributie van 30 het bloed over de darmen en de lever, de nieren, de benen en de armen en het hoofd. Door een dergelijke meting krijgt een arts een nauwkeurig beeld van de conditie van het cardiovasculaire systeem van een persoon. Bovendien biedt de regionale bloedstroom-meting de mogelijkheid om in een vroeg stadium in te grijpen wanneer er in het 35 de bloedcirculatie veranderingen optreden. Lang voordat veranderingen in de systematische bloeddruk en de cardiac output zijn te registreren, zijn bij een dreigende decompensatie van het cardiovasculaire systeem compensatie mechanismen actief waarbij de 1006/78 n bloedstroom naar de meest vitale organen wordt geleid. Door de meting van de regionale bloedstroming kan een zeer vroege detectie van een eventuele ontregeling van de circulatie worden waargenomen.

5 Bij een andere uitvoeringsvorm van de katheter volgens de onderhavige uitvinding voor het gebruik in de vena cava inferior geldt dat de meetelektroden op het katheterorgaan zijn aangebracht op een afstand van 1*40 - 220 mm, bij voorkeur 175 mm, vanaf het uiteinde van het katheterorgaan. Daarbij is het voordelig dat vijf eerste 10 meetelektroden met een onderlinge afstand van *4 - 8 mm, bij voorkeur 5 mm, op het katheterorgaan zijn aangebracht, waarbij een van deze eerste meetelektroden op een afstand van 4 - 8 mm, bij voorkeur 5 mm van het uiteinde van het katheterorgaan is geplaatst. De katheter volgens de onderhavige uitvinding voor het gebruik in de vena cava 15 inferior wordt verder verbeterd doordat zes tweede meetelektroden met een onderlinge afstand van 20 - 30 mm. bij voorkeur 25 mm, op het katheterorgaan zijn aangebracht, waarbij de onderlinge afstand tussen de verst van het uiteinde geplaatste eerste meetelektroden en de dichtst bij het einde geplaatste tweede meetelektroden 20 - 30 mm, bij 20 voorkeur 25 mm, bedraagt. Het voordeel van deze maatregelen is dat de meetelektroden bij het inbrengen van de katheter in de vena cava inferior tot in de rechter hartkamer, stroomafwaarts liggen ten opzichte van de aansluitingen van de veneuze vaten op de vena cava inferior. Met deze meetelektroden kan daardoor de bloedtoevoer gemeten 25 worden uit deze veneuze vaten.

Weer een andere uitvoeringsvorm van de katheter volgens de onderhavige uitvinding voor het gebruik in de vena cava superior wordt gekenmerkt doordat de meetelektroden op een afstand van 200 tot *400 mm van het 30 uiteinde van het katheterorgaan geplaatst, waarbij de onderlinge afstand 10 - 20 mm bedraagt. Het voordeel hiervan is dat de meetelektroden bij het inbrengen van de katheter in de vena cava superior tot in de rechter hartkamer, stroomafwaarts liggen ten opzichte van de aansluitingen van de veneuze vaten op de vena cava 35 superior. Door deze maatregel kan daardoor met de meetelektroden de bloedtoevoer gemeten worden uit deze veneuze vaten in de richting van het hart.

*006i73 5

Bij de katheter volgens de onderhavige uitvinding wordt er naar gestreefd, dat in het katheterorgaan een uitstroomopening is aangebracht, waarbij de uitstroomopening verder van het uiteinde van het katheterorgaan is aangebracht dan tenminste twee op het 5 katheterorgaan bevestigde meetelektroden. Het voordeel hiervan is dat door de uitstroomopening fluïdum kan worden toegevoerd, met een andere elektrische weerstand dan het bloed zelf. Hierdoor kan het spanningsverloop over de meetelektroden in stroomafwaartse richting worden veranderd.

10

De katheter volgens de onderhavige uitvinding wordt verder verbeterd doordat op het katheterorgaan kalibratie-elektroden zijn aangebracht, waarbij de kalibratie-elektroden verder van het uiteinde vein het katheterorgaan zijn aangebracht dan de uitstroomopening en waarbij de 15 onderlinge afstand tussen deze kalibratie-elektroden 0,1 - 0,5 mm bedraagt. Door het plaatsen van kalibratie-elektroden op de katheter wordt bereikt dat de elektrische weerstand van het bloed voorafgaande aan of tijdens de bloedstroommetingen nauwkeurig kan worden bepaald. Doordat de kalibratie-elektroden verder verwijderd zijn van het 20 uiteinde van het katheterorgaan dan de uitstroomopening, verandert de elektrische weerstand over de kalibratie-elektroden niet wanneer via de uitstroomopening fluïdum wordt toegevoerd, met een andere elektrische weerstand dan die van het bloed zelf.

Een bijkomend voordeel van de plaatsing van de kalibratie-elektroden, 25 verder van het katheter-uiteinde dan de uitstroomopening is, dat met de kalibratie-elektroden de recirculatie gemeten kan worden. Wanneer het bloed (met daarin het toegevoerde fluïdum) via het hart, de longen, slagaderen en organen opnieuw door de ader stroomt waarin de katheter is aangebracht, kan deze recirculatie met de kalibratie-30 elektroden worden bepaald.

De katheter volgens de onderhavige uitvinding wordt bovendien verbeterd doordat de meetelektroden ringvormige elektroden zijn. Dat betekent dat de elektroden worden gevormd door ringvormige organen, 35 die bijvoorbeeld gedeeltelijk in het katheterorgaan zijn verzonken.

Een soortgelijk katheter met ringvormige elektroden is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4,951.682. Deze katheter is bedoeld voor 1006/ 78 6 het meten van het volume van de rechter hartkamer (artrium). Voor dergelijke een volumemeting wordt het uiteinde van de katheter in de rechter hartkamer geplaatst. Dat uiteinde van de katheter is voorzien van een aantal elektroden. Op de buitenste twee meetelektroden daarvan 5 wordt een spanningsverschil gezet. Met de tussenliggende meetelektroden wordt vervolgens het spanningsverloop gemeten over het traject tussen de buitenste elektroden. Uit het gemeten spanningsverloop kan de grootte van de rechter hartkamer worden bepaald.

10 Met de katheter volgens 4,951.682 is het niet mogelijk om een regionale bloedstroom te meten volgens de toepassing en de katheter volgens de onderhavige uitvinding omdat de plaatsing van de elektroden op het katheterorgaan niet zodanig is, dat de meetelektroden van een tot in het hart ingébracht katheter aan weerszijden van de 15 aansluitingen van veneuze vaten op een hoofdader bevinden.

Verder bestaan tussen de katheter volgens de onderhavige uitvinding en de katheter volgens 4,951.682 bestaan de volgende verschillen: - De katheter volgens 4,951.682 heeft aan het uiteinde daarvan een 20 opblaasbaar gedeelte (60). Dat opblaasbare gedeelte (60) is vereist om bij een volumemeting in het hart de longslagader (108) af te kunnen sluiten. Bij een meting met de katheter volgens de onderhavige uitvinding wordt geen enkele ader of slagader afgesloten en een dergelijke ballon is daarom niet vereist.

25

De katheter volgens 4,951.682 omvat verplicht een verstevigingsorgaan (90) voor een juiste positionering van de katheter in het hart. De katheter volgens de onderhavige uitvinding wordt niet in het hart geplaatst zodat een verstevigingsorgaan niet vereist is.

30

De katheter volgens 4,951.682 omvat verder bij voorkeur een termistor (82) . Bij het gebruik van de katheter volgens de onderhavige uitvinding is een dergelijke termistor niet noodzakelijk.

35 " De meetelektroden op de katheter volgens 4,951.682 zitten op een afstand van 90 mm tot 200 mm vanaf het uiteinde daarvan, bij voorkeur op een afstand van 90 mm tot 164 mm. Door de elektroden op een dergelijke afstand van het uiteinde te plaatsen is een meting van de *006:78 7 regionale bloedverdeling door de venae cavae met de katheter volgens 4,951.682 niet mogelijk.

Op de katheter volgens de onderhavige uitvinding zitten de meetelektroden daarom op een afstand van 140 - 220 mm, bij voorkeur 5 ongeveer 175 mm· vanaf het uiteinde (voor gebruik in de vena cava inferior) of op een afstand van 200 tot 400 mm van het uiteinde (gebruik in de vena cava superior).

De werking van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt 10 verder aan de hand van de volgende figuren verduidelijkt, waarin:

Figuur 1 een aanzicht is van de regionale flow katheter volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 2 een schematisch overzicht is van de bloedsomloop van een mens, met daarin aangebracht de regionale flow katheter volgens de 15 onderhavige uitvinding.

In figuur 1 is de katheter voor het meten van een regionale bloedstroming door een ader volgens de onderhavige uitvinding weergegeven, in zijn geheel aangeduid met 1. De regionale flow 20 katheter 1 omvat een lang dun, bij voorkeur buisvormig, flexibel katheterorgaan 2 waarvan het uiteinde 3 is aangepast om in een veneus bloedvat te worden aangebracht. Aan het katheterorgaan 2, nabij het uiteinde 3 zijn meetelektroden 4 bevestigd. Verder van het uiteinde 3 verwijderd is een uitstroomopening 6 aangebracht. Tussen deze 25 uitstroomopening 6 en de meetelektroden 4 kunnen twee kalibratie- elektroden 5 zijn bevestigd aan het katheterorgaan 2. De regionale flow katheter 1 omvat verder een connector 7 waarmee het flexibele katheterorgaan 2 is verbonden met onder andere een steker 8. De meetelektroden 4 en de kalibratie-elektroden 5 zijn met behulp van 30 stroomdraden, die bijvoorbeeld in de wand van het katheterorgaan 2 zijn geplaatst, verbonden met de steker 8. De steker 8 kan worden aangesloten op bijvoorbeeld een monitor en/of een stroombron. Op die manier kan op de elektroden 4 en 5 spanning worden aangebracht, en kan het gemeten spanningsverschil tussen de elektroden met behulp van een 35 monitor worden weergegeven. De connector 7 is ook verbonden met een eerste fluïdumleiding 9 voorzien van een aansluitelement 10. Deze fluïdumleiding 9 is bijvoorbeeld door middel van een kanaal in de wand van het katheterorgaan 2 of via de binnenzijde van een buisvormig 1006:73 8 katheterorgaan 2 met een open uiteinde 3 van het katheterorgaan 2 verbonden. Via het aansluitstuk 10, de fluïdumleiding 9 en het katheterorgaan 2 kan dan bijvoorbeeld een medicijn worden toegevoerd aan het bloedvat via de uitstroomopening 3· De connector 7 is 5 bovendien verbonden met een tweede fluïdumleiding 15 voorzien van een verbindingselement 16. Met behulp van deze fluïdumleiding 15 kan fluïdum stroomopwaarts ten opzichte van de meetelektroden 4 en de kalibratie-elektroden 5 worden toegevoerd aan de uitstroomopening 6. Met behulp van dit fluïdum kan bij een in een bloedvat aangebracht 10 katheterorgaan 2 de elektrische weerstand tussen de elektroden 4 gemanipuleerd worden.

Voor het bepalen van een regionale bloedstroming wordt de katheter 1 in een ader geplaatst. De katheter 1 is daarbij zo geplaatst dat zich 15 ten minste een paar elektroden 4 aan weerszijden van de aansluiting van een veneus vat op die ader bevindt. In de onderhavige uitvinding worden de veneuze vaten de vaten genoemd waarmee het bloed stroomt in de richting van de hoofdaders, zoals bijvoorbeeld de venae cavae. In de onderhavige uitvinding betekent 'stroomafwaarts' voor de 20 stromingsrichting in de aderen: in de richting van het hart; 'stroomopwaarts' betekent voor de stromingsrichting door de aderen: in de richting weg van het hart.

Met de elektroden 4 wordt de elektrische weerstand gemeten van het bloed over een gedeelte van de hoofdader. Vervolgens wordt via de 25 uitstroomopening 6 een zekere hoeveelheid fysiologische zout in de hoofdader gebracht. Daardoor verandert de elektrische weerstand van het bloed. De snelheid waarmee de gemeten weerstand weer terug is op het niveau van voor het toevoegen van het fysiologische zout, is een maat voor de stromingssnelheid van het bloed in de hoofdader. Door nu 30 de stromingssnelheid te meten door de hoofdader stroomopwaarts en stroomafwaarts van de aansluiting van het veneuze vat op de hoofdader kan de hoeveelheid bloed gemeten worden die door het veneuze vat in de hoofdader stroomt. Dat betekent dat daarmee de hoeveelheid bloed wordt gemeten die gestroomd is door het gebied van het lichaam dat 35 stroomopwaarts ligt van het veneuze vat. Op deze manier is dus de regionale bloedstroom door een gedeelte van het lichaam bepaald.

In figuur 2, die de bloedsomloop van een mens toont, is schematisch de 1606,78 9 werking weergegeven van de regionale flow katheter 1 volgens de onderhavige uitvinding, in het geval het katheterorgaan 2 is aangebracht in de vena cava inferior 20.

Het bloed stroomt van de rechter hartkamer 21 via de longen 22 naar de 5 linker hartkamer 23, en vervolgens via de aorta 24 via de armen 25 en het hoofd 26 door de vena cava superior 27 terug in de richting van de rechter hartkamer 21. Het bloed stroomt ook via de milt 30» de darmen 31 en de lever 32, via de nieren 33. en via de benen 3^ door de vena cava inferior terug naar de rechter hartkamer. In de figuur zijn 10 verder weergegeven de luchtpijptakken 40 en de kransvaten 4l.

Het bloed stroomt in hoofdzaak via drie veneuze vaten terug naar de vena cava inferior 20. Via het veneuze vat 50 wordt het bloed aangevoerd dat door de milt 30, de darmen 31 en de lever 32 is 15 gestroomd. Via het tweede veneuze vat 51 wordt het bloed aangevoerd dat door de nieren 33 is gestroomd. Via het veneuze vat 52 wordt het bloed aangevoerd dat door de benen 3^ is gestroomd. Met de meetelektroden 4 op het katheterorgaan 2 in de vena cava inferior 20 kan de regionale bloedstroom, dat betekent de hoeveelheid bloed die 20 wordt aangevoerd door respectievelijk het kanaal 50. 51 of 52 worden gemeten.

Een meting verloopt als volgt: het katheterorgaan 2 wordt in de vena cava inferior 20 ingebracht en opgevoerd totdat het uiteinde 3 van de katheter zich in de rechter boezem van het hart 21 bevindt. Dit 25 plaatsen van het uiteinde 3 in de rechter boezem 21 van het hart kan bijvoorbeeld nauwkeurig gebeuren omdat nabij het uiteinde 3 van het katheterorgaan 2 een paar referentie-elektroden 44 is aangebracht, waarmee een sprongsgewijze diameterverandering kan worden waargenomen op het moment dat het uiteinde 3 van het katheterorgaan 2 in de 30 rechter boezem 21 wordt opgevoerd. De plaatsing van de meetelektroden 4 op het katheterorgaan 2 moet zodanig zijn, dat aan weerszijden van aansluitingen van de veneuze vaten (50, 51. 52. 61, 62) op de venae cavae (20, 27), waarvan de bijdrage aan de totale bloedstroom door de venae cavae (20, 27) gemeten gaat worden, tenminste een paar 35 elektroden 4 ligt. Voor het gebruik in de vena cava inferior 20 betekent dat, dat bij voorkeur de eerste elektrode 4 zich op 4 - 8 mm, bij voorkeur ongeveer 5 mm van het uiteinde 3 van het katheterorgaan 2 bevindt. De volgende vier meetelektroden 4 na deze eerste elektrode 4 1006.78 10 aan het uiteinde 3 van het katheterorgaan 2 hebben eveneens een onderlinge afstand van 4 - 8 mm, bij voorkeur ongeveer 5 De daarop volgende zes meetelektroden 4 hebben een onderlinge afstand van 25 mm (20 - 30 mm). Nog verder van het uiteinde 3 van het katheterorgaan 2 5 bevindt zich de uitstroomopening 6. Op het katheterorgaan 2 kunnen verder kalibratie-elektroden worden geplaatst. Deze elektroden hebben een onderlinge afstand van 0,1 mm (0,1 - 0,5 mm). Door de geringe afstand tussen deze elektroden wordt alleen de zeer lokale specifieke weerstand van het bloed bepaald. Daaruit kan de hematocriet van het 10 bloed worden berekend. Vervolgens wordt deze elektrode gebruikt om de recirculatie te bepalen, zodat hiermee tijdens de meting van de bloedstroom rekening gehouden kan worden. Tussen de twee buitenste meetelektroden 4 wordt vervolgens een stroom aangelegd met een constante amplitude van 30 Ma (RMS) met een frequentie van 25 Khz. Dit 15 resulteert in een elektrisch veld waarvan de spanning gemeten kan worden tussen de verschillende tussenliggende opeenvolgende meetelektroden 4. De spanning is een maat voor de weerstand tussen de verschillende elektroden 4, waarmee deelstroommetingen bepaald kunnen worden. Afhankelijk van de anatomische verhoudingen en maten kan 20 volgens het genoemde principe in elk gewenst gebied van de venae cavae inferior de regionale bloedstroom afkomstig van de vaten 50, 51 en 52 worden gemeten.

Het is duidelijk dat de plaatsing van de meetelektroden 4 op het 25 katheterorgaan 2 voor het gebruik van de regionale flow katheter 1 in de vena cava inferior 20 afwijkt van de plaatsing van de meetelektroden 4 op een katheterorgaan 2 voor het gebruik in de vena cava superior 27- Wanneer de regionale flow katheter 1 gebruikt wordt in de vena cava superior 27 zitten de meetelektroden op een afstand 30 van 200 tot 400 mm van het uiteinde 3 van het katheterorgaan 2, waarbij de meetelektroden 4 een onderlinge afstand hebben van 10 tot 20 mm, zodat de toevoer van de veneuze vaten 6l en 62 naar deze vena cava superior 27 gemeten kan worden. In dit geval zit de uitstroomopening 6 op een afstand van ongeveer 420 mm van het uiteinde 35 3 van het katheterorgaan 2.

Begrepen moet worden dat de hier opgegeven waarden voor de afstanden tussen de meetelektroden 4 op het katheterorgaan gemiddelde waarden 1006.78 11 zijn. In het geval een katheter volgens de onderhavige uitvinding gebruikt zou worden voor een patiënt met een afwijkende grootte (kinderen, pasgeborenen of dieren) kunnen deze afstanden natuurlijk naar believen worden aangepast.

5

Aan het gebruik van de regionale flow katheter 1 volgens de onderhavige uitvinding ligt het volgende meetprincipe ten grondslag: wanneer een vloeistof met een afwijkende elektrische weerstand wordt geïnjecteerd in een bloedstroom verandert de weerstand in het bloedvat 10 in de stroomafwaartse richting. De tijdsvariërende weerstand, is gerelateerd aan de stroom tussen twee opeenvolgende meetelektroden 4. Met de gemodificeerde Stewart-Hamilton vergelijking kan de stroom tussen de genoemde elektroden 4 worden bepaald. Daarbij geldt de volgende vergelijking: 15

Flow = (60 x m) / ct waarbij:

Flow = lokale bloedstroom gemeten in bloedvat (veneus) m = geïnjecteerde hoeveelheid indicator 20 c = gemiddelde verandering van de weerstand t = tijd waarover weerstand is veranderd

Met inachtneming van correctiefactoren voor de hematocriet van bloed, het natriumgehalte, de temperatuur van het bloed en de stroomsnelheid 25 kan de locale bloedstroom vervolgens worden bepaald. Een van de voordelen van het gebruik vein deze conductantie-dilutiemethode is in de eerste plaats dat voor een goede meting volledige menging tussen het bloed en de geïnjecteerde vloeistof niet noodzakelijk is. Een meetresultaat is immers gebaseerd op de meting van de weerstand tussen 30 twee elektroden 4, die op een onderlinge afstand van tenminste enkele millimeters zijn geplaatst. Daarbij wordt de weerstand in hoofdzaak bepaald door het volume bloed dat zich tussen deze elektroden 4 bevindt. Bij de conductantie-dilutiemethode wordt dus gebruik gemaakt van een veldmeting en deze is nauwelijks afhankelijk van de menging 35 van het geïnjecteerde fluïdum in het bloed. Ook in een inhomogeen veld kan een reproduceerbare waarde van de bloedstroom afhankelijke weerstandsverandering worden gemeten.

ίΟϋβ, /g 12

Een tweede voordeel is, dat bij de meetmethode volgens de onderhavige uitvinding geen indicatorverlies optreedt. De meetsignalen hoeven daarom ook niet te worden gecompenseerd voor eventueel indicatorverlies.

5

Door de plaatsing van de twee extra kalibratie-elektroden 5. waarmee de meting geijkt kan worden, kan tevens de recirculatie worden gemeten. De uiteindelijke waarden die worden gemeten met de regionale flowkatheter 1 volgens de onderhavige uitvinding kunnen op deze manier 10 gecorrigeerd worden voor recirculatie.

Samenvattend kan worden gezegd dat met behulp van de regionale flow katheter 1 volgens de onderhavige uitvinding de stroomsnelheid in de bloedstroom over een aantal segmenten in een bloedvat kan worden 15 bepaald. Ofwel door de venae cavae (zoals weergegeven in de figuren 1 en 2) ofwel door enig ander uitstroomgebied. Een bloedvat wordt daarbij opgedeeld in een aantal segmenten dat gelijk is aan het aantal meetelektroden 4 minus 1. Op deze wijze kan de toename van de bloedstroom in een bloedvat als gevolg van de toevoeging van bloed aan 20 de hoofdstroom worden gemeten, en kan dus de regionale bloedstroming door een mens of een dier worden bepaald.

In de onderhavige uitvinding wordt een aantal uitvoeringen besproken van een katheter met daarop een beperkt aantal meetelektroden. Het zou 25 in principe mogelijk zijn om een katheter te maken met daarop een groot aantal elektroden. Afhankelijk van de plaats in het lichaam waar de katheter is ingebracht wordt vervolgens voor een meting slechts een deel van die elektroden gebruikt. Door het plaatsen van een groot aantal elektroden op het katheterorgaan is dus een 'universele' 30 katheter te vormen.

Het nadeel van een dergelijke uitvoeringsvorm is echter dat de katheter door de grote hoeveelheid elektroden onnodig dik wordt, door alle stroomdraden die door de katheter moeten worden aangebracht. Door de meetelektroden nauwkeurig op het katheterorgaan te positioneren 35 (zoals in de onderhavige uitvinding) kan de dikte van de katheter relatief dun blijven.

100 6i ( ö

Claims

1. Toepassing van ten minste twee elektrodenparen bij het genereren van een verschilsignaal dat overeenkomt met de doorstroming van een 5 ader voor en na de aansluiting van een veneus vat op deze ader, waarbij, een eerste signaal wordt gegenereerd, dat overeenkomt met de weerstand over het eerste elektrodenpaar, stroomopwaarts gelegen van de aansluiting van het veneuze vat op de ader; 10 een tweede signaal wordt gegenereerd, dat overeenkomt met de weerstand over het tweede elektrodenpaar, stroomafwaarts gelegen van de aansluiting van het veneuze vat op de ader; en vervolgens 15. het verschilsignaal tussen het eerste en het tweede signaal wordt bepaald.

2. Toepassing volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elektroden op een katheter geplaatst zijn. 20

3- Katheter voor het gebruik in de toepassing volgens conclusie 1 of 2, omvattende een in hoofdzaak buisvormig katheterorgaan, nabij het einde daarvan voorzien van een aantal meetelektroden, die door middel van leidingen zijn verbonden met een aansluitelement voor het 25 aansluiten van de meetelektroden op een stroombron en/of een monitor, met het kenmerk, dat het katheterorgaan (2) geschikt is om aangebracht te worden in een ader waarop tenminste een veneus vat uitstroomt, zodanig dat tijdens het gebruik tenminste een eerste elektroden-paar stroomafwaarts ligt ten opzichte van de aansluiting van dat veneuze 30 vat op de ader en dat tenminste een tweede elektroden-paar stroomopwaarts ligt ten opzichte van die aansluiting. Katheter volgens conclusie 3. waarbij dat katheter geschikt is om aangebracht te worden in de venae cavae, met het kenmerk, dat de 35 meetelektroden (4) zodanig op het katheterorgaan (2) zijn aangebracht, dat bij een tot in de ingang van de rechterboezem (21) in de venae cavae (20, 27) ingébracht katheterorgaan (2) tenminste een paar meetelektroden (k) stroomopwaarts ligt ten opzichte van de . 1006J 78 i4 respectievelijke aansluitingen van de veneuze vaten (50, 51, 52, 6l, 62) op de venae cavae (20, 27) en tenminste een paar meetelektroden (4) stroomopwaarts ligt ten opzichte van de respectievelijke aansluitingen van de veneuze vaten (50, 51. 52, 61, 62) op de venae 5 cavae (20, 27).

5. Katheter volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de meetelektroden (4) op het katheterorgaan (2) zijn aangebracht op een afstand van 140 - 220 mm, bij voorkeur 175 mm, vanaf het uiteinde (3) 10 van het katheterorgaan (2).

6. Katheter volgens conclusie 3. 4 of 5. met het kenmerk, dat vijf eerste meetelektroden (4) met een onderlinge afstand van 4-8 mm, bij voorkeur 5 mm. op het katheterorgaan (2) zijn aangebracht, waarbij een 15 van deze eerste meetelektroden (4) op een afstand van 4 - 8 mm, bij voorkeur 5 mm van het uiteinde (3) van het katheterorgaan (2) is geplaatst.

7. Katheter volgens een van de conclusie 3 tot en met 6, met het 20 kenmerk, dat zes tweede meetelektroden (4) met een onderlinge afstand van 20 - 30 mm, bij voorkeur 25 mm, op het katheterorgaan (2) zijn aangebracht, waarbij de onderlinge afstand tussen de verst van het uiteinde (3) geplaatste eerste meetelektroden (4) en de dichtst bij het einde geplaatste tweede meetelektroden (4) 20 - 30 mm, bij 25 voorkeur 25 mm, bedraagt.

8. Katheter volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de meetelektroden (4) op een afstand van 200 tot 400 mm van het uiteinde (3) van het katheterorgaan (2) zijn geplaatst, waarbij de onderlinge 30 afstand 10 - 20 mm bedraagt.

9. Katheter volgens een van de conclusies 3 tot en met 8, met het kenmerk, dat in het katheterorgaan (2) een uitstroomopening (6) is aangebracht, waarbij de uitstroomopening (6) verder van het uiteinde 35 (3) van het katheterorgaan (2) is aangebracht dan tenminste twee op het katheterorgaan (2) bevestigde meetelektroden (4).

10. Katheter volgens een van de conclusies 3 tot en met 9. met het 1006178 kenmerk, dat op het katheterorgaan (2) kalibratie-elektroden (5) zijn aangebracht, waarbij de kalibratie-elektroden (5) verder van het uiteinde (3) van het katheterorgaan (2) zijn aangebracht dan de uitstroomopening (6) en waarbij de onderlinge afstand tussen deze 5 kalibratie-elektroden (5) 0.1 " 0,5 mm bedraagt.

11. Katheter volgens een van de conclusies 3 tot en met 10, met het kenmerk, dat de meetelektroden (4) ringvormige elektroden zijn. 10 ###·****** 1006» 78