DE102004032094A1

DE102004032094A1 - Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung

Info

Publication number: DE102004032094A1
Application number: DE200410032094
Authority: DE
Original assignee: Micro Epsilon Messtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Micro Epsilon Messtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2006-01-26

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten mittels einer optischen Analyseeinrichtung (1) ist im Hinblick auf die Herabsetzung der Dekubitus-Wahrscheinlichkeit derart ausgestaltet, dass Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufgenommen werden und dass die Messwerte mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung zur Ermittlung von Abweichungen von diesem Vergleichswert verglichen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten mittels einer optischen Analyseeinrichtung.

Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Blutsauerstoffsättigung mittels einer optischen Analyseeinrichtung sind aus der Praxis bekannt. Beispielsweise ist ein derartiges Verfahren aus der US 5 069 214 A bekannt. In jüngster Zeit finden des Weiteren optische Mikromesssysteme zur nicht invasiven Bestimmung des Sauerstoffgehalts im Blut verbreitet Anwendung. Bei derartigen Blutanalysesystemen wird die lokale Blutsauerstoffsättigung nicht invasiv bestimmt. Eine derartige Vorrichtung weist eine breitbandige Lichtquelle, Lichtleiter, Einkopplungsoptik und einen Mikrospektrometer auf. Dabei wird vom Gewebe remittiertes oder reflektiertes Licht in seine spektralen Anteile zerlegt. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen finden ihre Anwendungen beispielsweise im Bereich der Anästhesie, Intensiv- und Notfallmedizin sowie bei der Überwachung lungen- und herzkranker Patienten.

Im Konkreten basieren die bekannten Vorrichtungen auf der Absorption von Licht. Wird beispielsweise Rot- und IR-Licht auf eine zu untersuchende Stelle des Patienten geleitet, wird durch Reflexion und die veränderte Wellenlänge das Verhältnis der zwei Hauptbestandteile des Hämoglobins, das Oxihämoglobin (O₂Hb) und das reduzierte Hämoglobin (Hb), gemessen. Das Verhältnis des absorbierten Lichts bei beiden Wellenlängen steht in Beziehung zu den Konzentrationen cO₂Hb und cHb im Blut. Den resultierenden Messwert SaO₂ erhält man aus dem Verhältnis der Konzentration beider Anteile wie folgt:

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Blutsauerstoffsättigung kann die Blutsauerstoffsättigung sehr genau bestimmt werden. Jedoch wird immer nur ein Messwert an genau einer bestimmten Körperstelle erhalten. Des Weiteren müssen bei herkömmlichen Vorrichtungen und Verfahren zur Messung der Blutsauerstoffsättigung alle Hb-Derivate, die durch Medikamente, Krankheiten und dergleichen beeinflusst werden, in die Messung miteinbezogen werden, um ein möglichst genaues Ergebnis zu erhalten.

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Messung der Blutsauerstoffsättigung ist problematisch, dass mit ihnen keine zur Vorhersage oder Diagnose eines Dekubitus – ein Wundliegen – geeignete Messung durchgeführt werden kann. Insbesondere lässt sich die Dekubitus-Wahrscheinlichkeit mit den bekannten Vorrichtungen und Verfahren nicht wesentlich herabsetzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten anzugeben, wonach durch geeignete Messung der Blutsauerstoffsättigung die Dekubitus-Wahrscheinlichkeit herabgesetzt werden kann.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren zur Messung der Blutsauerstoffsättigung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist das Verfahren derart ausgestaltet und weitergebildet, dass Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufgenommen werden und dass die Messwerte mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung zur Ermittlung von Abweichungen von diesem Vergleichswert verglichen werden.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass die voranstehende Aufgabe durch die Realisierung einer großflächigen Messung der Blutsauerstoffsättigung von Patienten mit konstruktiv einfachen Mitteln gelöst ist. Hierzu werden in weiter erfindungsgemäßer Weise Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufgenommen. Die Messwerte werden dann mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung verglichen, um Abweichungen von diesem Vergleichswert zu ermitteln. Dabei ist die Genauigkeit der Messung nicht entscheidend, sondern die Vielzahl der Messwerte und damit der Messstellen. Dabei kann man aufgrund der vom Vergleichswert abweichenden Messdaten auf eine gestörte Blutsauerstoffsättigung schließen. Je mehr Messwerte von verschiedenen Stellen aufgenommen werden, umso aussagekräftiger ist die aus der Messung resultierende Aussage hinsichtlich einer gestörten Blutsauerstoffsättigung.

Folglich ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Messung der Blutsauerstoffsättigung ein einfaches Verfahren angegeben, wonach durch geeignete Messung der Blutsauerstoffsättigung die Dekubitus-Wahrscheinlichkeit herabgesetzt werden kann. Sobald ein Abweichen von einem Vergleichswert vorliegt, können therapeutische Maßnahmen am Patienten eingeleitet werden.

Im Hinblick auf eine besonders aussagekräftige Messung könnten die mehreren Stellen auf unterschiedliche Körperregionen verteilt sein. Dabei sind Messungen am Rumpf, am Kopf, an den Beinen oder an den Armen des Patienten denkbar.

Der Vergleichswert könnte ein Erfahrungswert sein, der im Hinblick auf bestimmte Patiententypen bekannt ist. Bei einer besonders vorteilhaften und individuell auf den zu untersuchenden Patienten abgestimmten Messung könnte der Vergleichswert der Durchschnittswert aus sämtlichen aufgenommenen Messwerten sein. Hierbei wird der Vergleichswert als Durchschnitt der aufgenommenen Messwerte für jeden Patienten individuell ermittelt.

Hinsichtlich einer noch spezifischeren Messung könnte der Vergleichswert der Durchschnittswert aus ausgewählten aufgenommenen Messwerten sein. Hierbei könnte ein betreuender Mediziner aufgrund einer individuellen Krankheitsvorgeschichte eines Patienten bestimmte Messwerte von bestimmten Stellen des Körpers des Patienten zur Vergleichswertbildung auswählen. Beispielsweise könnten die Messwerte unter Berücksichtigung einzelner oder mehrerer individueller Körperregionen ausgewählt werden, wobei sich die Messung auf den Rumpfbereich, den Kopf oder die Gliedmaßen des Patienten konzentrieren könnte.

Zur Gewährleistung einer durch äußere Einflüsse möglichst unbeeinflussten Messung könnten die Messwerte bei unbekleidetem Patienten aufgenommen werden. Hierdurch ist eine höhere Objektivität der Messwerte erreichbar.

In besonders zuverlässiger Weise könnte die Analyseeinrichtung mittels reflektierender Pulsoximetrie arbeiten, wobei vorzugsweise Lichtwellenlängen im Bereich von 400 nm bis 900 nm verwendet werden könnten.

Zur sicheren Bestimmung der genauen Position der einzelnen Stellen des Körpers könnte eine Laufzeitmessung oder ein anderes geeignetes Verfahren verwendet werden. Derartige Verfahren könnten auch bei der Ermittlung der Messwerte verwendet werden.

Die obige Aufgabe ist des Weiteren durch eine Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufnehmbar und sind die Messwerte mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung zur Ermittlung von Abweichungen von diesem Vergleichswert vergleichbar.

Die mehreren Stellen könnten dabei auf unterschiedliche Körperregionen verteilt sein. Der Vergleichswert könnte der Durchschnittswert aus sämtlichen aufgenommenen Messwerten sein, um eine möglichst aussagekräftige Messung zu erreichen.

Alternativ hierzu könnte der Vergleichswert der Durchschnittswert aus ausgewählten aufgenommenen Messwerten sein. Die Messwerte könnten unter Berücksichtigung einzelner oder mehrerer Körperregionen ausgewählt sein.

Zur besonders sicheren Messung der Blutsauerstoffsättigung könnte die Analyseeinrichtung ein reflektierendes Pulsoximeter aufweisen, das mit Lichtwellenlängen im Bereich von 400 nm bis 900 nm betreibbar sein könnte.

Im Hinblick auf eine besonders einfache und für den Patienten komfortable Messung oder auch bei Patienten, die längerfristig an das Bett gebunden sind, könnte die Vorrichtung eine Matte zur Auflage des Patienten oder eines Körperbereichs des Patienten aufweisen. Im Bereich der Matte könnte dann die Messung der Blutsauerstoffsättigung durchgeführt werden. Die Matte könnte die Maße eines Krankenbetts aufweisen. Dabei könnte sich der Patient am Besten unbekleidet auf die Matte legen, wobei die Blutsauerstoffsättigung aller Körperregionen gemessen werden könnte. Eine derartige Matte könnte auch zur Abdeckung des Patienten dienen, um beispielsweise bewusstlose oder verletzte Patienten untersuchen zu können, die nicht oder nur schwer auf die Matte bewegbar sind.

Die Analyseeinrichtung könnte zur sicheren Messung mehrerer Stellen des Körpers des Patienten mehrere Lichtleiter zur Leitung des Analyselichts zu den jeweiligen Stellen des Körpers aufweisen.

Bei Vorliegen einer wie oben beschriebenen Matte könnten mehrere Lichtleiter durch die Matte hindurchgeführt sein. Hierdurch ist dann eine besonders einfache Messung eines auf einer Matte liegenden Patienten oder eines Patienten mit aufgelegter Matte möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung ist eine großflächige Messung der Blutsauerstoffsättigung von Patienten möglich. Dabei können auch Tiere als Patienten untersucht werden. Der Wert der Blutsauerstoffsättigung kann insbesondere über die reflektierende Pulsoximetrie ermittelt werden.

Im Konkreten kann Licht mittels einer oder mehrerer Lichtquellen – beispielsweise breitbandige Lichtquellen oder Dioden oder Laserdioden – und mit unterschiedlichen Wellenlängen in einen Lichtwellenleiter eingestrahlt werden. Die Wellenlängen können dabei in einem Bereich zwischen etwa 400 nm und etwa 900 nm liegen. Durch genau definierte Auskopplungen kann ein augensicherer Strahl auf die Haut des Patienten geleitet werden. Das reflektierte Licht kann dann von demselben oder einem anderen Lichtwellenleiter aufgenommen und zurück zu einer Messeinheit geleitet werden. Diese Messeinheit ermittelt über eine Laufzeitmessung oder ein anderes geeignetes Verfahren den genauen Ort des erhaltenen Messwerts und natürlich die zugehörigen Werte.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Messdaten gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig oder zeitnah zueinander von allen Körperregionen aufgenommen und verglichen werden. Damit kann der gesamte Körper des Patienten überwacht werden und kann bei Abweichungen von einem Vergleichswert entsprechend reagiert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann von einem durch die Messungen erhaltenen Durchschnittswert ausgegangen werden, der nicht sehr genau gemessen sein muss. Des Weiteren kann auf mögliche Abweichungen von dem Vergleichswert in bestimmten vorgebbaren Regionen geachtet werden.

Hinsichtlich der bei der Untersuchung gewählten Wellenlängen sind unterschiedliche Wellenlängen denkbar, die für den jeweiligen Anwendungsfall in geeigneter Weise ausgewählt werden könnten.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt die
einzige Fig. in einer schematischen Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten.
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten mittels einer optischen Analyseeinrichtung 1. Im Hinblick auf die Herabsetzung der Dekubitus-Wahrscheinlichkeit eines Patienten sind die Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufnehmbar. Dann sind die Messwerte mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung vergleichbar, um Abweichungen von diesem Vergleichswert zu ermitteln.
Der zu untersuchende Patient kann auf eine Matte 2 gelegt werden, um eine komfortable Messung zu ermöglichen. Die Analyseeinrichtung 1 weist ein reflektierendes Pulsoximeter mit einem Laser 3 auf, der mit Lichtwellenlängen im Bereich von 400 nm bis 900 nm arbeitet. Das Laserlicht wird über Lichtleiter 4 zur Matte 2 hin und durch die Matte 2 hindurchgeführt, um ohne Dämpfung auf den Patienten gestrahlt zu werden. Das reflektierte Licht wird von demselben Lichtleiter 4 aufge nommen und zurück zu einer Messeinheit 5 geleitet. Hier erfolgt die Auswertung der Messwerte, um Abweichungen von dem Vergleichswert ermitteln zu können.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Schließlich sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das voranstehend beschriebene Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims

Verfahren zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten mittels einer optischen Analyseeinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufgenommen werden und dass die Messwerte mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung zur Ermittlung von Abweichungen von diesem Vergleichswert verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Stellen auf unterschiedliche Körperregionen verteilt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert der Durchschnittswert aus sämtlichen aufgenommenen Messwerten ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert der Durchschnittswert aus ausgewählten aufgenommenen Messwerten ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte unter Berücksichtigung einzelner oder mehrerer Körperregionen ausgewählt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte bei unbekleidetem Patienten aufgenommen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung (1) mittels reflektierender Pulsoximetrie, vorzugsweise mit Lichtwellenlängen im Bereich von 400 nm bis 900 nm, arbeitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genaue Position der einzelnen Stellen des Körpers mittels Laufzeitmessung ermittelt wird.
Vorrichtung zur Messung der Blutsauerstoffsättigung eines Patienten mittels einer optischen Analyseeinrichtung (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte von mehreren Stellen des Körpers im Wesentlichen gleichzeitig oder zeitnah zueinander aufnehmbar sind und dass die Messwerte mit einem vorgebbaren oder ermittelbaren Vergleichswert der Blutsauerstoffsättigung zur Ermittlung von Abweichungen von diesem Vergleichswert vergleichbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Stellen auf unterschiedliche Körperregionen verteilt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert der Durchschnittswert aus sämtlichen aufgenommenen Messwerten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleichswert der Durchschnittswert aus ausgewählten aufgenommenen Messwerten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte unter Berücksichtigung einzelner oder mehrerer Körperregionen ausgewählt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung (1) ein reflektierendes Pulsoximeter aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulsoximeter mit Lichtwellenlängen im Bereich von 400 nm bis 900 nm betreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Matte (2) zur Auflage oder zur Abdeckung des Patienten oder eines Körperbereichs des Patienten aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinrichtung (1) mehrere Lichtleiter (4) zur Leitung des Analyselichts zu den jeweiligen Stellen des Körpers aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lichtleiter durch die Matte (2) hindurchgeführt sind.