SE506299C2 - Givare för att detektera ändringar i tvärsnitt hos en långsträckt kroppshålighet - Google Patents

Description

506 299 10 15 20 25 30 35 omkretsen hos det omslutande organet. I områden som befinner sig mellan membranen 35 sker ingen detektering av ändringar av omkretsen hos det omslutande organet varjämte givaren hindrar det omslutande organet från att anta en omkrets som är mindre än givarens omkrets.

Föreliggande uppfinning avser en anordning försedd med en rörformad del utefter vilken en ändring av omkretsens storlek och/eller formen hos ett omslutande organ detekteras oavsett var utefter den cylindriska delen formändringen äger rum. Detta uppnås med en anordning enligt den känne- tecknande delen av det oberoende patentkravet.

I de beroende patentkraven anges ändamålsenliga utföringsformer av upp- finningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i anslutning till ett antal figurer vilka visar i fig 1 en totalvy av en anordning sedd från sidan, fig 2 ett tvärsnitt genom en utföringsform av anordningen där denna innefattar ett Hallelement för samverkan med ett elastiskt membran, fig 3 ett tvärsnitt motsvarande det i fig 2 där membranet för- flyttats nedåt i figuren, fig 4a-b tvärsnitt genom utföringsformer av membranet, fig 5 ett tvärsnitt genom en utföringsform av anordningen där denna innefattar ett elektriskt ledande elastiskt membran, fig 6 ett tvärsnitt motsvarande det i fig 4 där membranet för- flyttats nedåt i figuren, och fig 7a-e utföringsformer av en i anordningen ingående i huvudsak cylindrisk givardel. 10 15 20 25 30 35 506 299 I fig 1 visas en anordning 1 som innefattar en i huvudsak cylindrisk del 10 som är förbunden med en hålldel 60. Den cylindriska delen 10 vilken i fortsättningen även benämns anordningens givardel 10 bildar en kateter- liknande känselkropp 30 som skjuter ut frán hålldelen 60 (jfr fig 2-3 och 5-6).

Som framgår av figurerna innefattar givardelen 10 en första ânddel 19, i fortsättningen som regel benämnd undre änddel, som är förbunden med hàlldelen 60 och en andra (övre) änddel 17 som avslutas med en rigid (ej eftergivlig) tillslutning 37. Mellan den undre änddelen 19 och givarde- lens motställda andra (fria) ände 17 bildar givardelen den kateterlik- nande känselkroppen 30 som utgör ett cylindriskt parti 30 av givardelen 10. Den av det cylindriska partiet omslutna hâligheten har hänvisnings- siffran 12. Det cylindriska partiet har som regel ett i huvudsak cirkel- format tvärsnittet. Dock förekommer utföringsformer där tvärsnittet har annan form exempelvis är ovalt, är äggformat, är polygoniskt, har minst ett hörn, har minst ett i huvudsak rakt parti, etc.

I de i figurerna visade utföringsformerna bildar givardelens 10 undre änddel 19 en konformad del 31 som är öppen nedåt. Den undre änddelen är införd i hälldelen 60. Nedanför änddelen 19 är anordnat ett membran 15,15a,15b som består av ett elastiskt âterfjädrande material. Membranet har utefter sin yttre kant en runtomgáende fästring 16. Givardelen 10 bildar tillsammans med membranet en sluten kavitet 1173. För att bilda kaviteten är membranet tätande förbundet med givardelens undre änddel 19 därigenom att givardelen och membranet är direkt förbundna med varandra eller därigenom att givardelen 10 är tätande ansluten till ett första hållorgan 61 som i sin tur är tätande anslutet till membranets 15 fäst- ring 16. Nedan beskrivs närmare hur den undre änddelen 19 och membranet 15,15a,15b är förbundna med varandra. Kaviteten 13 är som regel helt eller delvis fylld med en vätska och/eller med ett formbart material, t ex en gel. Företrädesvis används en inkompressibel vätska.

Hälldelen 60 innefattar det första (övre) hållorganet 61 och ett andra (undre) hållorgan 62. Det första hállorganets övre del 67 bildar en hå- lighet vars inre dimensioner svarar mot de yttre dimensionerna hos gi- vardelens undre del 19. Som regel omsluter det första hållorganets övre 506 299 10 15 20 25 30 35 4 dei även ett reiativt kort parti av givardeiens 10 känseikropp 30. I området ovanför membranets fästring 16 har det första hàiiorganet 61 en nedåt vänd aniiggningsyta 69.

I de i figurerna visade utföringsformerna har det första hàiiorganet ett skuideriiknande parti 68 vars inre vägg biidar aniiggningsytan 69. Det första hàiiorganet 61 innefattar i sin nedre dei ett i huvudsak håicy- iindriskt parti 70. I sin nedre dei är som regei det första hàiiorganet anordnat med en utåt och nedåt riktad runtomgående krage 63.

Det andra (undre) hàiiorganet 62 har en i huvudsak rörformad utformning.

I sin övre dei biidar det andra håiiorganets ände en aniiggningsyta 71 som aniigger mot membranets fästring 16 på den sida av fästringen som är motstäiid den sida fästringen vänder mot det första håiiorganets aniigg- ningsyta 69. Det andra hàiiorganet 62 är som regei fixerat med det första hàiiorganet 61 medeist en snäppförbindning 72.

I fig 2 och 3 visas en utföringsform av anordningen där den konformade deien 31 hos givardeiens 10 undre änddei 19 har en undre kant 14 som är beiägen på avstånd från membranet 15. Den konformade deien är tätande fixerad tiii det första håiiorganets 61 inåt vända yta 76 medeist ett bindemedei. I denna utföringsform biidar det första hàiiorganet 61 tiii- sammans med givardeien 10 och membranet 15,l5a,15b den inre kaviteten 13.

I den i fig 2 och 3 visade utföringsformen aniigger det första håiiorga- nets 61 nedåt vända aniiggningsyta 69 mot membranets fästring 16. I den position i viiken det andra hàiiorganet 62 är fixerat reiativt det första hàiiorganet 61 fasthåiis fästringen 16 och därmed membranet däri- genom att det första håiiorganets inre aniiggningsyta 69 och det andra håiiorganets 62 aniiggningsyta 71 aniigger under tryck mot motstäiida sidor av fästringen 16. Därigenom att fästringen består av ett eiastiskt materiai uppnås en säker tätning meiian fästringen och det första håii- organet 61.

I fig 2 och 3 visas en utföringsform av anordningen där en första kropp 40 av magnetiskt materiai är fäst vid membranet I5 i ett centrait parti 10 15 20 25 30 35 506 299 33 av detta. I en föredragen utföringsform bildar kroppen en permanent- magnet. Kroppen har som regel en stavliknande utformning för att bilda en stavmagnet. Det centrala partiet 33 är fäst till kroppen 40 utefter dess långsida. Som regel är kroppen försedd med en eller flera i figu- rerna ej visade kammar för att förbättra kroppens fixering till membra- net.

Den i fig 2 och 3 visade utföringsformen av anordningen 1 innefattar en insats 80 vari ingår ett detektororgan 43, t ex ett Hallelement för av- känning av magnetisk fältstyrka. Det andra hâllorganet 62 bildar ovanför detektororganet ett hâlrum 65 som tillåter membranet 15 att förflyttas från det i fig 2 visade utgångsläget till det i fig 3 visade utfjädrade läget.

I fig 4a och 4b visas i tvärsnitt utföringsformer av membranet 15 där membranets centrala parti 33 skjuter in över kroppens 40 ändkanter för att säkerställa kroppens fixering till membranet. Membranet 15b enligt utföringsformen i fig 4b är försett med koncentriskt förlagda veck 18 för att förbättra membranets känslighet. Figuren visar en utföringsform där tvärsnittet genom vecken är vàgformsliknande.

I fig 5 och 6 visas en utföringsform av anordningen där givardelens 10 undre änddel 19 är försedd med en fästfläns 32 som nedåt avslutar den undre änddelen. Fästflänsen är dimensionerad för att åtminstone delvis överlappa membranets fästring 16. I dessa utföringsformer anligger det första hällorganets 61 anliggningsyta 69 mot fästflänsen 32. För tätande anliggning mellan fästflänsen 32 och membranets fästring 16 pressasi fästflänsen och fästringen mot varandra mellan det första hällorganets 61 anliggningsyta 69 och det andra hàllorganets 62 anliggningsyta 71.

Samtidigt fixeras givardelen 10 och membranet 15 i hálldelen 60. Det är för fackmannen uppenbart att i vissa utföringsformer är fâstflänsen 32 och fästringen 16 permanent och som regel tätande förbundna med var» andra, t ex medelst ett bindemedel, ett snäpporgan etc. I dessa utfö- ringsformer bildar givardelen 10 en sammanhållen enhet.

Den i anslutning till fig 5 och 6 beskrivna utföringsformen; där membra- net är försett med fästringen 16, används i vissa tillämpningar även i 506 299 10 15 20 25 30 35 den utföringsform av anordningen som innefattar kroppen 40 av magnetiskt material.

I fig 5 och 6 visas en utföringsform av hålldelen 60 i vilken en mellan- del 66 är anordnad mellan det första hållorganet 61 och det andra håll- organet 62. Mellandelen är fixerad till det första hållorganet genom en snäppförbindning 73 och till det andra hållorganet medelst en snäppför- bindning 74.

I vissa utföringsformer är detektororganet 43 anordnat mellan den första "kroppen 40 och en andra kropp 44, även denna bestående av magnetiskt material. I en föredragen utföringsform bildar den andra kroppen 44 en permanentmagnet. Kropparna har som regel en stavliknande utformning för att bilda stavmagneter. I de utföringsformer där såväl den första som den andra kroppen är utformade som stavmagneter, är dessa som regel så orienterade att den ena magnetens sydpol är vänd mot den andra magnetens nordpol.

För den första kroppen 40 och den andra kroppen 44 väljs som regel ett i huvudsak cirkulärt tvärsnitt men även andra tvärsnitt för kropparna fö- rekommer. Åtminstone för den första kroppen 40 väljs dock som regel det i huvudsak cirkulära tvärsnittet. I vissa utföringsformer är kropparnas axiella längd så liten att kropparna antar en plattliknande form.

Via elektriska ledare 22,23 är ett mätinstrument 26 anslutet till detek- tororganet 43 för att registrera den signal som detta avger som ett mätt pà storleken på det detekterade magnetiska fältets styrka.

I fig 5 och 6 visas även en utföringsform av uppfinningen i vilken mem- branet 15a i sitt centrala parti 33 är förbundet med en nedåt riktad stav 50. Stavens övre del 51 är förbunden med det centrala partiet 33 hos membranet 15a och stavens undre del 52 är fixerad till ett i det andra hållorganet 62 anordnat stödorgan 81. Staven har som regel liten tjocklek och är gjord av ett flexibelt och elektriskt ledande material.

Den är dimensionerad för att vid axiell belastning bilda en båge. Mem- branet består av ett elastiskt återfjädrande och elektriskt ledande ma- terial. Ledningsförmâgan hos materialet i membranet varierar med den 10 15 20 25 30 35 566 299 töjning materialet utsätts för. Exempel pá ett sådant material är elekt- riskt ledande silikongummi. Ofta bildar membranet och staven en inte- grerad enhet. Det andra hållorganets 62 inre yta är belagd med ett skikt 75 av elektriskt isolerande material. De elektriska ledarna 22,23 är anslutna till stavens undre del 52 och till det andra hållorganet 62 som också består av ett elektriskt ledande material. Staven och det andra hàllorganet ingår i en elektrisk krets innefattande en spänningskälla 20 och registrerings- och/eller indikeringsorganet 26.

Det av det andra hàllorganet 62 bildade hålrummet 65 ovanför detektor- organet tillåter membranet 15a att förflyttas från det i fig 5 visade utgångsläget till det i fig 6 visade utfjädrade läget. Vid membranets förflyttning mot stödorganet 81 förflyttas stavens centrala delar åt sidan i ett område mellan stavens övre och nedre delar såsom framgår av fig 6. Staven är så dimensionerad att stavens 50 undre del 52 är fixerad till stödorganet 81 pá ett avstånd frän membranets centrala del 33 vil- ket är tillräckligt stort för att staven normalt ej skall komma i kon- takt med det andra hâllorganets 62 andra yta när membranet 15a intar sitt maximala utfjädringsläge (jfr fig 6).

I den i fig 2-3 beskrivna utföringsformen är detektororganet 43 anordnat på ett avstånd från kroppen 40 som är tillräckligt stort för att denna vid normal användning av anordningen ej skall komma i kontakt med detek- tororganet när membranet 15 intar sitt maximala utfjädringsläge (jfr fig 3). Denna effekt uppnås därigenom att man har valt storleken på den slutna kaviteten 13 i opåverkat tillstànd (inget yttre tryck anbringat mot kânselkroppen 30) och avståndet mellan membranets centrala fästdel 33 och detektororganet 43 så att vid maximal beräknad sammantryckning av partiet 30 förflyttas den centrala fästdelen 33 eller till denna fixerad kropp 40 aldrig till positioner i vilka fästdelen 33 eller kroppen 40 är i kontakt med stödorganet 81 eller med detektororganet 43.

I utföringsformen enligt fig 5-6 är, som redan angivits, längden pa sta- ven 50 så vald att vid beräknad maximal sammantryckning av givardelens parti 30 befinner sig ingen del av staven i kontakt med det andra håll- organets 62 inre begränsningsyta. Isolationsskiktet 75 är anordnat för 506 299 10 15 20 25 30 35 att undvika mätfel vid oförutsedda kontakter mellan det andra hállorga- nets inre begränsningsyta och staven 50.

Fig 7a-e visar utföringsformer av givarens känselkropp 30. I de i fig 7b-e visade utföringsformerna är känselkroppen i sin fria änddel 17 an- ordnad med ett utvidgat parti 35. Detta utvidgade parti bidrar till att hålla känselkroppen kvar i det kärl eller kropp för vilket man önskar registrera ändringar i storlek och/eller form.

I figurerna visas en utföringsform där det första (övre) hàllorganet 61 utgör ett yttre hällorgan som delvis omsluter det andra (undre) hàllor- ganet. Det är uppenbart att i andra utföringsformer utgör det andra (undre) hâllorganet ett yttre hàllorgan som åtminstone delvis omsluter det första hàllorganet. I denna utföringsform är som regel det andra hällorganet försett med den utåtriktade kragen 63.

Det är för fackmannen uppenbart att vid tillämpning av den beskrivna tekniken den angivna sammanfogningen av i anordningen ingående delar eller organ medelst snäpporgan ersätts av teknik som anpassas efter de krav som aktuell tillämpning ställer. Exempel pà sådan teknik är skruvförbindningar, värmesvetsning, limfogar etc.

Vid användningen av anordningen förs givardelens 10 i huvudsak cylind- riska parti 30 (känselkropp 30) in i den hålighet som skall undersökas t ex en persons urinrör. När omkretsen hos någon del av hàligheten re- duceras, trycks motsvarande del av känselkroppen 30 samman, varvid stor- leken på känselkroppens hålighet 12 reduceras. Reduktionen av hålighe- tens storlek leder till att trycket i hàligheten ökar vilket medför att membranets 15,15a,15b centrala parti 33 förflyttas mot detektororganet 43 eller mot stödorganet 81. När utrymmets omkrets ökar i omradet för den sammantryckta delen av känselkroppen, minskar trycket mot känsel- kroppen varvid membranets âterfjädringsegenskaper medför att membranets centrala parti 33 förflyttas från stödorganet. Storleken på förflytt- ningen bestäms av storleken pà tryckminskningen. En ändring av det yttre trycket mot känselkroppen 30 medför således en häremot svarande ändring av membranets uttänjning. Som regel är känselorganet dimensionerat för att pressas samman av krafter som är väsentligt mindre än de krafter som 10 15 20 25 30 35 506' 299 krävs för att förflytta membranets centrala del från sitt viloläge.

Härigenom är membranet helt bestämmande för anordningens känslighet.

I den i fig 2-3 visade utföringsformen medför förflyttning av membranet 15 att den av detektororganet 43 registrerade magnetiska fältstyrkan ändras, en ändring som medför att det till detektororganet anslutna re- gistrerings- och/eller indikeringsorganet 26 registrerar och/eller indi- kerar ändringen av den magnetiska fältstyrkan. Indikeringen sker t ex genom att storleken på och/eller ändringen av uppmätt ström eller spän- ning registreras pá ett magnetband, visas genom ändrat utslag hos ett mätinstrument, genom ändrad ljusindikering (såsom tändning eller släck- ning av t ex en eller flera lampor eller en lysdioder), etc.

Vid membranets förflyttning nedåt böjs i den i fig 5-6 visade utförings- formen staven 50 åt sidan i ett område mellan stavens övre och nedre delar 51 resp 52. Det andra hållorganet 62, membranet 15a och staven 50 ingar i den elektriska kretsen som dessutom innefattar de två ledarna 22,23, spänningskällan 20 och registrerings- och/eller indikeringsorga- net 26. När membranet 15a tänjs ut, ändras resistansen i den elektriska kretsen vilket registreras och/eller indikeras av registrerings- och/eller indikeringsorganet 26.

Det är för fackmannen uppenbart att även i den i fig 5-6 visade plana utföringsformen av membranet registreras och/eller indikeras ändringen av membranets position med ett organ 26 med en utformning motsvarande den som tidigare beskrivits i anslutning till fig 2-3.

Anordningen enligt uppfinningen är generellt användbar för medicinska ändamål. Registrering eller indikering av sammandragningar i en urin- ledare kan vara av synnerligen stort värde, t ex i samband med behand- ling av inkontinens.

I ovanstående beskrivning har använts uttrycken "övre", "undre“, “nedät", "nedanför" och andra häremot svarande uttryck. Dessa bestäm- ningar är endast använda för att förenkla beskrivningen och är endast relaterade till den orientering anordningen har i figurerna. Det är för 506 299 10 fackmannen uppenbart att anordningen och i anordningen ingående organ kan ha en i rummet godtycklig orientering.

Ovanstående detaljbeskrivning har endast refererat ti11 ett begränsat 5 antal utföringsformer av uppfinningen, men det inses Iâtt av fackmannen att uppfinningen inrymmer ett stort antaï utföringsformer inom ramen för de efterföïjande patentkraven. 10

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 506 2 9 9 11 PATENTKRAV Medicinsk anordning (1) för att detekterar ändringar i tvärsnittet hos en lângsträckt kroppshálighet t ex en persons urinrör, där an- ordningen innefattar en hálldel (60) och en med hàlldelen förbunden givardel (10) innefattande en känselkropp (30) av flexibelt mate- rial, där givardelen (10) bildar en i huvudsak cylindrisk hälkropp (30) utgörande känselkroppen (30), där givardelen innefattar en första änddel (19) och en andra änddel (17), där givardelens första änddel (19) är fixerad till hàlldelen (60), där känselkroppens (30) hålighet (12) ingår i en sluten kavitet (13) helt eller delvis fylld med en vätska och/eller en formbar massa och där ett tryck- kännande organ (15,15a,15b) är anordnat för avkänning av trycket i kaviteten (13), k ä n n e t e c k n a d därav, att givardelen (10) är mekaniskt fixerad till hälldelen (60) endast i sin första änddel (19) och att känselkroppen (30) är utformad som ett från hàlldelen (60) utskjutande kateterliknande organ (30) som i sin fria ände (17) är försett med en tillslutning (37). Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det tryckkännande organet är utformat som ett membran (15,15a,15b). Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att en första kropp (40) utgörande en magnet är fäst vid membranet (15,15b) och att ett detektororgan (43) registrerande magnetisk fältstyrka har en i förhållande till hälldelen (60) fixerad posi- tion. Anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att de- tektororganet (43) är anordnat mellan den första kroppen (40) och en andra kropp (44) av magnetiskt material. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att den andra kroppen (44) är en magnet. 506 299 6. 5 7. 10 8. 15 9. 20 25 so 35 12 k ä n n e t e c k n a d därav, att den eller de kroppar (40,44) som är magneter är stavmag- Anordning enligt något av krav 3-5, neter. Anordning enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att båda kropparna (40,44) är stavmagneter vilka är så orienterade att den ena magnetens sydpol är vänd mot den andra magnetens nord- pol. Anordning enligt krav 2, branet (15a) utgörs av ett elastiskt àterfjädrande och elektriskt ledande material, att materialets elektriska ledningsförmàga vari- erar med materialets töjning, att membranet ingår i en elektrisk k ä n n e t e c k n a d därav, att mem- krets och att anordningen innefattar organ (26) för registrering och indikering av den ändring av kretsens resistans som membranets ändrade form medför. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att en kontaktpinne (50) av elastiskt och elektriskt ledande material in- går i den elektriska kretsen och att kontaktpinnen är anordnad mel- lan ett centralt parti (33) av membranet (15a) och ett i hàlldelen (60) anordnat stödorgan (81). 10 15 20 25 30 35 506 299 iö HÄNVISNINGSSIFFROR 1 Anordning 10 givardel, i huvudsak cylindrisk del 11 12 känselkroppens 30 hålighet 13 sluten kavitet 14 undre kant hos den konformade delen 31 15 membran av áterfjädrande elastiskt material (dålig ledare) 15a membran av elektriskt ledande material 15b membran med koncentriska veck 16 fästring för membranet V 17 ände hos 10 med rigid tillslutning 37, övre änddel, andra änddel, motställd fri ände, övre änddel 18 koncentriska veck 19 första änddel hos 10, undre änddel av 10, änddel hos 10 förbunden med hálldelen 60 20 spänningskälia 21 22 elektrisk ledare ansluten till 20 23 elektrisk ledare 24 25 26 registrerings och/eller indikeringsorgan, mätinstrument 27 30 i huvudsak cylindriskt parti av 10, känselkropp % 31 konformad del, öppen nedåt bildad av givardelens 10 undre änddel 19 32 undre änddelens 19 fästfläns ' 33 central fästdel hos 15, centralt parti av 15 34 35 utvidgat parti hos 17 36 37 rigid tillslutning 506 299 38 40 första kropp av magnetiskt materiaï 41 43 detektororgan, ha11e1ement 44 andra kropp av magnetiskt materiaï 10 50 stav 51 övre dei av 50 52 undre del av 50 53 ampëremeter 54 spänningskäïla (den finns även som nr 20) 15 55 60 hà11de1 61 första hàïïorgan 62 andra hà11organ 20 63 krage, utåtriktad 64 65 hàïrum biïdat av 62 56 me11ande1 67 första háïïorganets övre dei 25 68 sku1der1iknande parti 69 nedåt vänd anïiggningsyta hos det första hâïlorganet 61 70 hâïcyïindriskt parti av 61 71 anïiggningsyta hos 62 för samverkan med 16 so 72 snäppförbindning 73 “- 74 "- 75 skikt av eïektriskt isolerande materia1 76 inåt vänd yta hos det första hàllorganet 61 as 80 insats i hå11aren en1 fig 2 och 3 81 stödorgan en1igt fig 5 och 6