DE102004043275B4

DE102004043275B4 - Katheter mit Warnsystem vor Luftembolien

Info

Publication number: DE102004043275B4
Application number: DE200410043275
Authority: DE
Inventors: Michaela Barlach
Original assignee: Barlach Michaela Dr
Current assignee: Barlach Michaela Dr
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: DE102004043275A1

Abstract

Ein Katheter, der ein Katheterlumen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Katheterlumen (10) einen transparenten Abschnitt aufweist oder ein transparentes Schlauchstück dem Katheterlumen (10) vorgeschaltet ist, und dass die Innenfläche des transparenten Abschnittes des Katheterlumens (10) bzw. des Schlauchstücks zumindest teilweise mit einem in Kochsalzlösung löslichen Indikatormaterial beschichtet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalvorrichtung, die vor einem noch nicht gespülten Katheterlumen warnt nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Katheter werden in der Medizin für viele diagnostische und therapeutische Interventionen eingesetzt, vor allem in der Kardiologie. Katheter bestehen in der Regel aus einem dünnen, biegsamen Kunststoffschlauch, der über eine Arterie durch die Hauptschlagader gegen dem Blutstrom zum Herzen geführt wird. Um den Katheter im Gefäßsystem steuern zu können, gibt es unterschiedlich gekrümmte Katheterspitzen, Katheterspitzen mit variabler Krümmung sowie magnetische Katheterspitzen, die von außen über ein starkes Magnetfeld gelenkt werden. Über das Katheterlumen kann Röntgen-Kontrastmittel direkt in die Herzkranzarterie gespritzt werden, so dass der Verlauf der Herzkranzgefäße und eventuelle Engstellen auf einem Röntgenschirm dargestellt werden. Über das Katheterlumen kann ein Führungsdraht positioniert werden, über den dann weitere Katheter wie zum Beispiel Ballonkatheter zum Ziel geleitet werden. Bei einigen Kathetereingriffen wird zunächst ein dickerer Katheter bis zu der verschlossenen Herzkranzarterie geführt, über dessen Lumen dann kleinere Katheter in die Herzkranzarterie vorgeschoben werden können, um die Engstelle mit einem Ballon, einem Bohrkopf (Rotablation) oder einer Laserquelle wieder zu eröffnen. Mit Hilfe eines Ballonkatheters kann eine aufgedehnte Engstelle durch ein Drahtgeflecht (Stent) stabilisiert werden.
Jedes Katheterlumen muss vor seinem Einsatz unbedingt mit physiologischer Kochsalzlösung gespült und damit entlüftet werden, damit keine im Katheterlumen enthaltene Luft in das Gefäßsystem des Patienten gelangen und dort eine Luftembolie auslösen kann. Ein Problem besteht darin, dass der behandelnde Arzt die korrekte Spülung und Entlüftung der Katheter durch, die assistierende Pflegekraft erwarten, aber nicht auf einfache Weise kontrollieren kann. Das Risiko trotz aller Routine der Mitarbeiter und strenger Verfahrensanweisungen nicht korrekt gespülter und entlüfteter Katheterschläuche wird bisher in Kauf genommen. Für den Patienten kann ein kleiner Fehler bei diesem Arbeitsschritt tödliche Folgen haben, wenn die im ungespülten Katheterlumen enthaltene Luft direkt in die Herzkranzgefäße, in die Herzkammern oder andere wichtige Bereiche des Herz-Kreislauf-Systems gespritzt wird. Die Gefahr, dass einer assistierenden Pflegekraft inmitten des hektischen Betriebes im Krankenhaus oder in der Praxis ein solches Versäumnis unterläuft, ist nicht zu vernachlässigen. Im Tierversuch genügten bei Hunden 0,05 bis 1 ml Luft in den Herzkranzgefäßen, um tödliche Komplikationen auszulösen. Bisher gibt es keine technische Sicherung oder Alarmeinrichtung, die dem behandelnden Arzt das Risiko anzeigt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dem Arzt eine mangelhafte oder nicht vorgenommene Spülung eines Katheterlumens anzuzeigen bzw. ihn vor dem Einsatz des nicht sachgerecht vorbereiteten Katheters zu warnen. Die Erfindung ist darin zu sehen, dass eine objektive technische Warneinrichtung im Katheter oder dem Katheter direkt vorgeschaltet eine direkte Kontrolle der korrekten Vorbereitung ermöglicht,
Zur Lösung dieser Aufgabe können physikalische, mechanische, optische oder elektrische Prinzipien genutzt werden.
In einem ersten Ausführungsbeispiel wird ein physikalischer Ansatz implementiert, bei dem eine Beschichtung der Innenfläche eines transparenten Abschnittes des Katheters mit einem löslichen, ungiftigen und nicht allergenen Farbstoff, zum Beispiel mit rot gefärbtem Kochsalz, vorgesehen ist. Dazu könnte der Katheter vor seiner Verpackung mit einer, sterilen, gefärbten Kochsalzlösung befüllt werden, die beim Austrocknen eine farbige, von außen sichtbare Salzschicht im Katheterlumen hinterlässt. Wird ein solcher Katheter vor seinem Einsatz in korrekter Weise mit physiologischer Kochsalzlösung gespült, wird der Farbstoff gelöst und aus dem Katheter geschwemmt. Auf diese Weise wird der Arzt durch einen farblich markierten Katheter vor dessen Einsatz gewarnt. Zur Markierung im Sinne der Erfindung kann jeder schnell lösliche, ungiftige Farbstoff genutzt werden. Er kann wie beschrieben in gelöster Form eingebracht, in das Katheterlumen eingeblasen oder in fester bzw. kristalliner Form eingebracht werden. Kathetern ohne transparenten Abschnitt kann ein in beschriebener Weise farblich markiertes, transparentes Schlauchstück vorgeschaltet werden, um die Warnfunktion im Sinne der Erfindung zu erfüllen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel nutzt einen anderen physikalischen Ansatz, der dadurch implementiert wird, dass über eine farbige Markierung im Katheter ein in trockenem Zustand intransparentes Material gelegt ist, das bei Durchfeuchtung transparent wird, so dass die farbige Markierung sichtbar wird. Dabei kann es sich zum Beispiel um ein grünes Kunststoffrohr handeln, das in einem erweiterten, transparenten Abschnitt des Katheters angebracht ist. Zwischen dem Kunststoffrohr und der Außenwand des Katheters liegt eine Schicht Zellstoff bei Kontakt mit einer wässrigen Lösung transparent wird. Zur schnelleren Durchfeuchtung besteht das farbige Rohr aus einem feinen, wasserdurchlässigen Geflecht, das zugleich sicherstellt, dass keine Zellstoffpartikel in das Katheterlumen gespult werden können. Anstelle eines Rohres kann jede andere Form für die farbige Markierung gewählt werden, die das Lumen des Katheters nicht einengt und möglicherweise gelöste Zellstoffpartikel sicher zurückhält. Anstelle des Zellstoffes kann jedes andere ungiftige Material verwendet werden, das bei Durchfeuchtung transparent wird oder selbst die Farbe ändert (z.B. Orangegel von Orange auf weiß).
Eine Warneinrichtung im Sinne der Erfindung kann auch gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels als beweglicher Mechanismus realisiert werden. Dabei löst der Druck der Spulflüssigkeit eine mechanische Anzeigevorrichtung im Katheter oder einem direkt vorgeschalteten Abschnitt aus. Eine solche Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel aus einer beweglichen Klappe oder einer roten Kugel bestehen, die durch den Druck der Spülflüssigkeit aus einem transparenten Teil des Katheters in einen nicht transparenten Teil verschoben wird. Der behandelnde Arzt kann anhand der nicht mehr sichtbaren roten Kugel die Einsatzfähigkeit des Katheters erkennen. Umgekehrt kann eine Kugel oder ein anderes bewegliches Teil durch die Spülflüssigkeit auch erst in den transparenten Abschnitt des Katheters geschwemmt werden. In diesem Fall könnte zum Beispiel eine sichtbare grüne Kugel signalisieren, dass der Katheter gespült wurde. Eine versehentliche Auslösung der Mechanik zum Beispiel durch kräftiges Schütteln oder Herunterfallen des Katheters kann durch eine wasserlösliche Sperre erreicht werden, die beim Spülen des Katheterlumens sofort gelöst wird und die Mechanik freigibt. Je höher der für die Auslösung der mechanischen Warneinrichtung nötige Spüldruck ist, desto sicherer kann von einer vollständigen Spülung des Katheterlumens ausgegangen werden. Eine mechanische Warneinrichtung im Sinne der Erfindung ist unabhängig von der Form, Färbung und Befestigung des beweglichen Teils und liegt auch dann vor, wenn die Mechanik nicht im Katheter selbst enthalten ist sondern ihm direkt vorgeschaltet wird.
Eine Warneinrichtung im Sinne eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung kann auch eine optische Lösung darstellen, bei der eine Lichtschranke oder eine Laserstrecke einen transparenten Teil des Katheters überwacht und eine Änderung des Brechungsindexes oder der Transparenz signalisiert. Auf diese Weise kann ein Medienwechsel im Katheterlumen erkannt werden, wie er beim Durchspülen eines vorher luftgefüllten Katheters vorliegt. Dieses Verfahren hat allerdings den Nachteil, dass nur der Medienwechsel im kontrollierten Abschnitt selbst angezeigt wird. Die vollständige Spülung des Katheters ist damit nicht zweifelsfrei sichergestellt, ein geringes Restrisiko bleibt bestehen.
Eine weitere Lösung im Sinne eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung stellt die elektrische Überwachung des Katheterlumens dar. Dabei wird der elektrische Widerstand zwischen zwei Elektroden im Katheterlumen gemessen, von denen eine am Ausgang des Katheterlumens in der Katheterspitze oder kurz hinter der Katheterspitze angebracht ist und die andere im Schlauchanschluss am anderen Ende des Katheters oder in einem dem Katheter vorgeschalteten Abschnitt der Spülleitung. Da Luft keinen elektrischen Strom leitet, physiologische Kochsalzlösung durch die enthaltenen Natrium- und Chlorid-Ionen aber einen guten Stromleiter darstellt, zeigt der elektrische Widerstand zwischen den beiden Elektroden sehr zuverlässig die korrekte Befüllung des Katheterlumens an. Anders als bei den bisher beschriebenen Methoden können hier auch Luftblasen im Katheter erkannt werden, da jede Luftblase, die mindestens so groß ist wie der Katheterdurchmesser, als Isolator wirkt und somit den elektrischen Widerstand zwischen den Elektroden drastisch erhöht. Dieser Parameter kann in die Überwachungsmonitore des Kathetermessplatzes eingespeist werden, so dass der Arzt den korrekten Befüllungszustand aller Katheterlumina auf einen Blick beurteilen kann. Durch Eichung auf den elektrischen Widerstand physiologischer Kochsalzlösung über die verwendete Katheterlänge kann die Überwachungselektronik auch den versehentlichen Einsatz einer falschen Spülflüssigkeit erkennen. So kann zum Beispiel verhindert werden, dass ein versehentlich mit einer Kaliumchloridlösung gespülter Katheter am Patienten zum Einsatz kommt. Auch eine solche Verwechslung ist vom behandelnden Arzt bisher nicht zu erkennen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen beschrieben. In dieser zeigt:
1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Katheters unter Verwendung eines löslichen Farbstoffes; zur besseren Übersicht wurde dabei die Form des Katheters auf einen Schlauch mit einem Lumen vereinfacht,
2 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen transparenten Schlauchstücks, das dem Katheter direkt vorgeschaltet wird,
3 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung eines bei Durchfeuchtung transparent werdenden Materials wie Zellstoff: zur besseren Übersicht wurde dabei die Form des Katheters auf einen einlumigen Schlauch vereinfacht,
4 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, bei der ein Zellstoffkissen zur Anwendung kommt,
5 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer dritten Anwendungsform, unter Verwendung einer beweglichen Kugel,
6 eine schematische, transparente Ansicht einer vierten bevorzugten Ausführungsform, die die Messung des elektrischen Widerstandes im Katheter ermöglicht.
Nach 1 weist bei einem ersten Ausführungsbeispiel ein Katheterlumen 10 mit erfindungsgemäßer Signalvorrichtung einen transparenten Abschnitt 11 auf, der von innen mit rot gefärbtem, kristallinem Kochsalz beschichtet ist.
Die Funktion ist wie folgt: Wird an der Anschlusskupplung 12 eine Druckinfusion angeschlossen und das Katheterlumen mit physiologischer Kochsalzlösung gespült, werden die gefärbten Kochsalzkristalle im transparenten Abschnitt des Katheters gelöst und aus dem Katheter gespült. Auf diese Weise verschwindet die rote Warmfarbe aus dem transparenten Abschnitt des Katheterlumens, was dem Arzt die Einsatzfähigkeit des Katheters signalisiert.
Nach 2 wird jedem zu spülenden Katheterlumen 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels zunächst eine erfindungsgemäße Verlängerung vorgeschaltet. Dazu wird an der Anschlusskupplung 12 mit Hilfe des Anschlussstutzens 13 ein transparenter Abschnitt 11 angeschraubt, der von innen mit rot gefärbtem, kristallinem Kochsalz beschichtet ist. Auf diese Weise lassen sich nicht transparente Katheter mit der erfindungsgemäßen Signalvorrichtung nachrüsten. Die Funktion ist analog zur 1.
Nach 3 und 4 weist gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ein Katheterlumen 10 mit erfindungsgemäßer Signalvorrichtung einen grün gefärbten porösen Abschnitt 14 auf, der von einem erweiterten transparenten Abschnitt 11 umgeben ist. Nach 3 umgibt der Abschnitt 11 das Katheterlumen vollständig, nach 4 stellt der Abschnitt 11 nur ein Sichtfenster auf der Oberseite des Katheters dar. Zwischen der transparenten Außenwand 11 und der grün gefärbten, porösen Innenwand befindet sich eine Schicht weißen Zellstoffs 15, die bei Durchfeuchtung transparent wird. Die Poren der Innenwand 14 sind groß genug, damit Wassermoleküle ungehindert hindurch diffundieren, gleichzeitig aber so klein, dass auch kleinste Zellstoffpartikel in jedem Fall zurückgehalten werden, so dass sie nicht in das Katheterlumen geschwemmt werden können.
Die Funktion ist wie folgt: Wird an der Anschlusskupplung 12 eine Druckinfusion angeschlossen und das Katheterlumen mit physiologischer Kochsalzlösung gespült, dringen Wassermoleküle durch die poröse Innenwand 14 und durchfeuchten den Zellstoff 15, was diesen transparent werden lässt. Auf diese Weise wird die grüne Farbe der Innenwand durch den feuchten Zellstoff sichtbar, was dem Arzt die Einsatzbereitschaft des Katheterlumens signalisiert.
Nach 5 weist gemäß einem vierten Ausführungsbeispiels ein Katheterlumen 10 mit erfindungsgemäßer Signalvorrichtung kurz vor der Anschlusskupplung 12 ein Nebenlumen 19 auf, das eine zur Sicherheit in kristallinem Kochsalz 18 fixierte grüne Kunststoffkugel 17 beinhaltet. Zwischen der Kugel 17 und der Katheterspitze ist ein Abschnitt 11 des Nebenlumens transparent.
Die Funktion ist wie folgt: Wird an der Anschlusskupplung 12 eine Druckinfusion angeschlossen und das Katheterlumen mit physiologischer Kochsalzlösung gespült, wird ein Teil der Kochsalzlösung in das Nebenlumen gedrückt und löst das die Kugel umgebende kristalline Kochsalz, worauf die Kugel freigegeben und in den transparenten Abschnitt des Nebenlumens gespült wird. Auf diese Weise wird die grüne Kugel für den Arzt sichtbar und signalisiert die Einsatzbereitschaft des Katheterlumens.
Nach 6 weist gemäß einem fünften Ausführungsbeispiels ein Katheterlumen 10 mit erfindungsgemäßer Signalvorrichtung an beiden Enden Elektroden an der Innenseite der Katheterwand auf. Die Elektrode 22 ist direkt vor dem Ausgang des Katheterlumens angebracht, die Elektrode 21 direkt hinter der Anschlusskupplung 12. Über in der Katheterwand verlaufende Anschlusskabel 23 sind die Elektroden mit einer Messvorrichtung 20 außerhalb des Katheters verbunden. Die Messeinrichtung 20 ist geeignet, den Ohm'schen Widerstand zwischen den Elektroden 21 und 22 ohne Gefährdung des Patienten zu messen und zu überwachen.
Die Funktion ist wie folgt: Luft stellt für elektrischen Strom einen Isolator dar. Solange sich zwischen den Elektroden 21 und 22 Luft im Katheterlumen befindet, ist der Gleichstromwiderstand sehr hoch beziehungsweise unendlich. Eine Kochsalzlösung ist demgegenüber ein sehr guter Stromleiter.
Über die Ionen wird der elektrische Strom transportiert, der zu messende Widerstand ist abhängig von der Konzentration der Salzlösung und der zu überbrückenden Strecke. Die erfindungsgemäße Signalvorrichtung lässt sich einerseits auf die Länge des verwendeten Katheters und andererseits auf die Konzentration der physiologischen Kochsalzlösung eichen, was dem Arzt zusätzlich die Überwachung der korrekten Spülflüssigkeit ermöglicht. Auf diese Weise kann eine versehentliche Spülung des Katheters zum Beispiel mit einer hochprozentigen Kaliumchloridlösung ebenso sicher vermieden werden wie das Vorhandensein von Luftblasen im Katheterlumen.

10: Katheterschlauch
11: Transparenter Abschnitt des Katheterschlauchs
12: Anschlusskupplung
13: Anschlussstutzen
14: Gefärbter, wasserdurchlässiger Schlauchabschnitt
15: Zellstoff

Claims

Ein Katheter, der ein Katheterlumen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Katheterlumen (10) einen transparenten Abschnitt aufweist oder ein transparentes Schlauchstück dem Katheterlumen (10) vorgeschaltet ist, und dass die Innenfläche des transparenten Abschnittes des Katheterlumens (10) bzw. des Schlauchstücks zumindest teilweise mit einem in Kochsalzlösung löslichen Indikatormaterial beschichtet ist.
Katheter nach Anspruch 1, wobei das Material ein Farbstoff ist.
Katheter nach Anspruch 1, wobei das Material rot gefärbtes Kochsalz ist.
Ein Katheter, der ein Katheterlumen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die ein über einer farbigen Markierung (14) angeordnetes Material (15) aufweist, das im trockenen Zustand intransparent und im befeuchteten Zustand transparent ist.
Katheter nach Anspruch 4, wobei die Anzeigeeinrichtung ein im Inneren des Katheterlumens (10) angeordnetes, farbiges Rohr (14) aufweist, das von dem Material (15) zumindest teilweise umgeben ist.
Katheter nach Anspruch 4, wobei die farbige Markierung (14) im Inneren des Katheterlumens (10) angeordnet ist, die Anzeigeeinrichtung ein Sichtfenster auf der Oberseite des Katheterlumens (10) aufweist, und das Material (15) zwischen dem Sichtfenster und der farbigen Markierung (14) angeordnet ist.
Katheter nach einem der Anspruch 4 bis 6, wobei das Material (15) Zellstoff oder Orangegel ist.
Ein Katheter, der ein Katheterlumen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die durch den Druck der Spülflüssigkeit beim Spülvorgang des Katheters den angezeigten Status verändert, wobei die Anzeigeeinrichtung eine bewegliche Klappe aufweist, die durch den Druck der Spülflüssigkeit aus einem transparenten Abschnitt des Katheters in einen nicht transparenten Teil oder aus einem nicht transparenten Abschnitt des Katheters in einen transparenten Teil verschoben wird.
Ein Katheter, der ein Katheterlumen (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Katheter eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die durch den Druck der Spülflüssigkeit beim Spülvorgang des Katheters den angezeigten Status verändert, wobei die Anzeigeeinrichtung eine bewegliche Kugel (17) aufweist, die durch den Druck der Spülflüssigkeit aus einem transparenten Abschnitt des Katheters in einen nicht transparenten Teil oder aus einem nicht transparenten Abschnitt des Katheters in einen transparenten Teil verschoben wird.
Katheter nach Anspruch 8 oder 9, wobei die bewegliche Klappe bzw. die bewegliche Kugel gefärbt sind oder aus einem nicht transparenten Material sind.
Katheter nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Anzeigeeinrichtung eine wasserlösliche Sperre (18) aufweist, die das Verschieben der beweglichen Klappe bzw. der beweglichen Kugel (17) bis zur Spülung verhindert.
Ein Katheter, der ein Katheterlumen (10) mit einem transparenten Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung des Brechungsindexes oder der Transparenz des transparenten Abschnitts des Katheters mittels einer Lichtschranke oder einer Laserstrecke einer optischen Signalvorrichtung überwacht und signalisiert werden kann.
Ein System zur Überwachung der Befüllung eines Katheters, aufweisend a. einen Katheter mit zwei von einander beabstandeten Elektroden (21, 22); b. eine Spannungsquelle, die an die beiden Elektroden (21, 22) anschließbar ist, und c. eine Messeinrichtung (20) um den elektrischen Widerstand der Befüllflüssigkeit zu messen.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Elektrode (22) hinter der Katheterspitze und die andere Elektrode (21) im Schlauchanschluss am anderen Ende des Katheters angebracht sind.