Autotransfusion des mediastinalen Drainageblutes nach
herzchirurgischen Eingriffen
J. Weniger, J. v. d. Emde, G. Sommerfeldt, P. Becker,
G. Schneider……………………………………………………………….
131
Operative Behandlung von Aortenklappenfehlern
– Fortbildung –
R. W. Hacker……………………………………………………………………………………….140
Mitgliederinformationen – Veranstaltungen –
Literaturhinweise – Leserbriefe…………………………………………………….146-148
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Referat
103
Aus dem Institut für Anaesthesiologie der Universität Erlangen-Nürnberg
(Direktor: Professor Dr. med. E. Rügheimer)
Zur Druckmessung in der operativen Medizin
Th. Pasch
Die Messung des arteriellen Blutdrucks hat in der
gesamten Medizin seit dem letzten Jahrhundert eine
herausragende Bedeutung, weil es ein leicht anwendba
res und recht zuverlässiges indirektes Verfahren zur
unblutigen Ermittlung von systolischem und diastoli
schem Blutdruck gibt. Darüber hinaus wird jedoch auch
die direkte Messung des Blutdrucks mit Kathetersyste
men und mechano-elektrischen Druckwandlern in den
letzten Jahrzehnten zunehmend durchgeführt. Dies gilt
nicht nur für die experimentelle Forschung im Labor,
sondern auch für die Diagnostik, besonders in der
Kardiologie, für die intraoperative Registrierung bei
kardio-, neuro- und gefäßchirurgischen Patienten und
für die Überwachung im intensivmedizinischen Bereich.
In diesem Artikel sollen die wichtigsten Grundlagen der
unblutigen und der direkten Registrierung von Druck
phänomenen im Kreislauf dargestellt werden.
Physikalische und physiologische Grundlagen
Der Blutkreislauf kann beschrieben werden als ein in sich
zurückführendes System elastischer Leitungsröhren, in
dem durch zwei rhythmisch arbeitende Pumpen, die
beiden Herzventrikel, im Zusammenwirken mit den als
Ventilen fungierenden Herzklappen eine gerichtete Flüs-
NIEDERDRUCK-SYSTEM
5 mmHg
22-5 mmHg
ARTERIELL-SYSTEM
RE VORHOF
RE VENTRIKEL
PULMONAL-ARTERIE 22-10mmHg
LI VORHOF
8 mmHg
LI VENTRIKEL
120-8 mmHg
AORTA
120-80 mmHg
Abb. 1 Überblick über die Druckverhältnisse in den verschiedenen
Abschnitten des Kreislaufes. Unten:
Verteilung des Blutvolumens in Prozent der Gesamtmenge. Aus Gaiur
(1972).
707.
157.
|
157.
VERTEILUNG DES BLUTVOLUMENS
sigkeitsströmung erzeugt und aufrechterhalten wird. Da
die beiden Ventrikel das Blut intermittierend in die
Aorta bzw. in die A. pulmonalis auswerfen, wirken sie als
rhythmisch arbeitende Druckgeneratoren. Zusammen
mit den Widerständen und Kapazitäten des Gefäßsy
stems entstehen so für die einzelnen Kreislaufabschnitte,
besonders die arteriellen, typische örtliche und zeitliche
Variationen des Drucks im Gefäßsystem. Charakteri
stisch ist, daß der Druck in den arteriellen Anteilen des
Körper- und Lungenkreislaufs pulsierend ist und daß er
aufgrund des Widerstandes, den die Gefäße darstellen,
mit zunehmender Entfernung von der Pumpe, das heißt
dem Ventrikel, immer mehr abnimmt. In Abb. 1 ist
zusammenfassend dargestellt, wie sich der Druck in den
einzelnen Anteilen des Kreislaufs unter Normalbedin
gungen verhält.
Geräte, die zur Messung und Registrierung des Blut
drucks verwendet werden, bezeichnet man als Manome
ter. Steht das Manometer in direkter Verbindung mit
dem Inneren des Gefäßes am Meßort, so handelt es sich
um eine „direkte“ oder „blutige“ Messung des Blut
drucks. Wird dagegen der Blutdruck von außen ohne
direkten Zugang zum Gefäß, also transkutan, gemessen,
so spricht man von „indirekter“ Blutdruckmessung.
Der Druck ist definiert als die pro Flächeneinheit
wirkende Kraft, deren Dimension das Newton (N) ist.
Dementsprechend wird der Druck nach dem Internatio
nalen Einheitensystem (SI) in N/m2 angegeben. Dem
entspricht die Einheit Pascal (Pa): 1 Pa = 1 N/m2. Die
einfachsten Manometer stellen die sogenannten Gravi
tationsmanometer dar; das sind ein- oder zweischenklige
Flüssigkeitsmanometer, bei denen die Höhe der Flüssig
keitssäule das Maß für den gemessenen Druck ist. Aus
historischen Gründen ist es deshalb in der Medizin
üblich, Drucke im Kreislaufsystem als Höhe einer Flüs
sigkeitssäule anzugeben. Die gebräuchlichsten Einheiten
sind mm Hg und cm H2O. Da 1 cm =10 mm und das
spezifische Gewicht von Quecksilber 13,6 mal so groß wie
das von Wasser ist gilt:
ImmHg = ITorr = 1,36 cm H2O.
1 mm Hg entspricht also 1 Torr. Obwohl diese Einheiten
demnächst nicht mehr den gesetzlichen Vorschriften
entsprechen und die neuen SI-Einheiten verwendet
werden müßten, ist damit zu rechnen, daß aus prakti
schen Gründen die Einheiten mm Hg und cm H2O in der
Medizin weiterhin Verwendung finden werden. Angege
ben seien hier noch die Umrechnungen der wichtigsten
Druckeinheiten ineinander, einschließlich der im CGS-
System gebräuchlichen Einheit dyn/cm2:
Kardiotechnik 4. Jahrgang/Heft 3/Dezember 1978
104
Referat
gelegt und mittels eines Gebläses aufgepumpt wird.
Damit sich die Manschette während des Aufblasens nicht
nach außen hin aufblähen kann, ist sie außen mit Lein
wand überzogen. Der Manschettendruck überträgt sich
durch die Weichteile auf die Arterienwand in der
Extremität und kann an einem Quecksilber- oder Dosen
manometer abgelesen werden. Es gibt verschiedene
Kriterien zur Feststellung, welcher Manschettendruck
gleich dem systolischen oder dem diastolischen Blut-
j sei auf Abb. 3 verwiesen.
Verwendet man das einfachste Kriterium, nämlich das
palpatorische, so wird der Finger an eine Arterie distal
der Manschette, z.B. die A. radialis, gelegt und der Puls
palpiert. Beim Aufblasen der Manschette überden systo
lischen Druck (B in Abb. 3) verschwindet der Puls.
ImmHg = 133,332Pa = 0,133kPa
1 cm H2O = 98,0665 Pa= 0,098 kPa
Imbar = 100 Pa = 0,1 kPa
1 dyn/cm2 = 0,1 Pa.
Ein in den bisherigen Einheiten angegebener Wert von
systolischem und diastolischem Blutdruck von 120/75
mm Hg müßte nach den neuen Einheiten als 16,0/10,0
kPa registriert werden.
Unter dem systolischen Druck(Ps) versteht man den höchsten druck jst_ zur Erläuterung
und unter dem diastolischen Druck(Pj) den niedrigsten
Druckwert, der während eines Herzzyklus in einer
Arterie des Körper- oder Lungenkreislaufs auftritt. Der
mittlere Blutdruck (Pm ) entspricht nicht dem arithme
tischen Mittel von systolischem und diastolischem Druck,
sondern muß durch Integration über die gesamte Fläche
unter einem Druckpuls, welche dann durch die Dauer
des Pulses dividiert wird, ermittelt werden. Das Prinzip
dieses Vorgehens ist in Abb. 2 wiedergegeben, aus der
man entnehmen kann, daß die Beziehung zwischen
systolischem, mittlerem und diastolischem Blutdruck
sehr stark von der Form der Druckpulskurve abhängig
ist. Die Registrierung des mittleren Blutdrucks ist bei
direkter Druckmessung heute kein Problem, da hierfür
elektrische Integratoren zur Verfügung stehen, mit Hilfe
derer eine kontinuierliche Messung des mittleren Blut
drucks ohne weiteres möglich ist. Stehen nur systolischer
und diastolischer Blutdruckwert zur Verfügung, läßt sich
der mittlere Druckwert näherungsweise recht gut mit
folgender Formel berechnen:
Abb. 3: Schema zur Erklärung der Wirkung des Manschettendrucks
auf die A. brachialis bei der indirekten Blutdruckmessung. Einzelhei
ten im Text. Aus Weiterer, E.: Bau und Funktion des Gefäßsystems. In:
Kurzgefaßtes Lehrbuch der Physiologie, hrsg. von W. D. Keidel.
Thieme, Stuttgart (1967).
Pc + 2P,
p _ s_____ d_
m
3
Abb. 2: Bestimmung des mittleren Blutdrucks Pm aus einem Puls der
A. ascendens (links) und der A. iliaca (rechts). ist dadurch charak
terisiert, daß die schraffierten Flächen oberhalb und unterhalb der
Pm-Linie gleichgroß sind. Hierzu muß zunächst die gesamte Fläche
unter dem Puls planimetrisch bestimmt und dann durch die Zeitdauer
des Pulses dividiert werden. Eine moderne Möglichkeit der Ermittlung
des mittleren Blutdrucks besteht in einer elektrischen Dämpfung der
Pulswelle. Wie erkennbar ist, liegt beim zentralen Puls P m näher bei
als beim peripheren. Aus Gauer (1972).
Indirekte Blutdruckmessung
Die indirekte Blutdruckmessung erfolgt mit dem Man
schettenverfahren nach Riva-Rocci und Korotkoff und wird
auch als Sphygmomanometrie bezeichnet. Man verwen
det hierfür eine Gummi-Hohlmanschette, die um die
Extremität, in der der Druck gemessen werden soll,
Meistens wird dieses Kriterium bei abfallendem Man
schettendruck angewendet, also wenn der Druck in der
Manschette von A (Abb. 3) ausgehend langsam er
niedrigt wird. Sobald der distale Arterienpuls getastet
werden kann (B), ist der systolische Blutdruck erreicht.
Zur genaueren Messung wird üblicherweise das auskul
tatorische Kriterium nach Korotkoff verwendet. Wird
der Manschettendruck zunächst auf einen über dem
systolischen Blutdruck liegenden Wert erhöht (A) und
dann langsam gesenkt, so wird die Arterie pulssynchron
während eines Teils des Herzzyklus eröffnet, wenn der
Manschettendruck kleiner als der systolische und größer
als der diastolische Blutdruck ist, sich also zwischen den
Punkten C und E in Abb. 3 befindet. Dieses stoßweise
Eröffnen der Arterie führt zu akustischen Phänomenen,
die mit einem Stethoskop distal der Manschette über der
Arterie wahrgenommen werden können. Ist die Arterie
während des ganzen Herzzyklus geöffnet und von Blut
durchströmt, der Manschettendruck also kleiner als der
diastolische Druck (G, H), so ist dieses „Klopfen“ oder
„Zischen“ nicht mehr wahrzunehmen. Ob das plötzliche
Leiserwerden des Korotkoff-Geräusches oder erst sein
endgültiges Verschwinden dem diastolischen Blutdruck
wert entspricht, ist nicht ganz sicher. Entscheidende
Voraussetzung für die Genauigkeit aller Manschetten
verfahren ist die korrekte Manschettenbreite. Sie soll
etwa 40 % des Oberarmumfanges betragen (bei Messung
am Oberarm); beim normalen Erwachsenen beträgt die
Breite 12 cm.
Kardiotechnik 4. Jahrgang/Heft 3/Dezember 1978
Referat
105
Ein modernes Verfahren zur indirekten Blutdruckmes
sung ist die Verwendung einer Ultraschall-Doppler-
Sonde zur Strömungsdetektion in der Arterie distal der
Manschette. Es handelt sich also bei diesen sogenannten
Ultraschall-Doppler-Blutdruckmeßgeräten auch um
Manschettenverfahren, nur wird hier weder ein pal
patorisches noch ein auskultatorisches Kriterium be
nutzt, sondern es wird festgestellt, ob in der Arterie distal
der Manschette eine Blutströmung herrscht oder ob das
Blut dort sistiert. Die Bestimmung des systolischen Blut
drucks mit Hilfe dieses Verfahrens ist recht genau und
hat vor allem bei der Blutdruckmessung an Neugebore
nen einen erheblichen methodischen Fortschritt ge
bracht, weil sie dort leichter und zuverlässiger durch
führbar ist als die herkömmlichen Manschettenverfah
ren. Etwas schwierig ist die Messung des diastolischen
Blutdrucks mittels eines solchen Doppler-Gerätes, weil
hier das Kriterium schwerer festlegbar ist. Inzwischen
sind eine Reihe solcher Geräte kommerziell erhältlich,
z.B. verschiedene Typen der Arteriosonde® der Firma
Rocht, die Versatone®-Geräte der Firma MedSonics oder
auch Doppler-Geräte der Firma Parks Electronics.
Direkte Blutdruckmessung
Zur direkten Blutdruckmessung werden heute nur noch
sogenannte elastische Manometer verwendet, die in
ihren modernen Versionen eine beliebig getreue Regi
strierung von Druckphänomenen im Kreislauf gestatten.
Jedoch ist diese Registriertreue an eine ganze Reihe von
physikalischen, technischen und physiologischen Voraus
setzungen gebunden, die im folgenden beschrieben wer
den müssen. Im Prinzip besteht ein elastisches Mano
meter aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum, der
durch eine elastische Membran gegenüber der äußeren
Luft, also dem atmosphärischen Druck, abgeschlossen ist
und andererseits durch eine Kanüle oderein Kathetersy
stem mit dem Blut in Verbindung steht. Der Blutdruck
erzeugt eine Ausbuchtung der Membran, die das eigent
liche Meßsignal darstellt und in ein registrierbares
elektrisches Signal umgewandelt werden muß.
Ein solches Manometer muß gewisse statische und dyna
mische Registriereigenschaften haben, um Blutdruck
werte getreu aufzeichnen zu können. In statischer Hin
sicht muß seine Empfindlichkeit, d.h. das Verhältnis von
Registrierausschlag zu Druck, genügend groß sein und
nach Möglichkeit zwischen beiden Größen Porportiona-
lität bestehen. Zugleich soll aber die mit der Membran
ausbuchtung verbundene Volumenverschiebung mög
lichst gering sein. Die Empfindlichkeit und der Null
punkt des Systems sollen sich während der Registrier
dauer, die etwa im Bereich der Intensivmedizin Stun
den bis Tage betragen kann, praktisch nicht verändern.
Die Fähigkeit eines Manometers, den raschesten vor
kommenden Blutdruckänderungen folgen zu können,
wird durch sein dynamisches Verhalten bestimmt. Die
ses bedarf einer ausführlichen Erklärung. Die elastische
Membran bildet mit der Flüssigkeit im Hohlraum bzw.
Dom über der Membran, in der Kanüle und evtl, im
Katheter ein schwingungsfähiges System. Ein solches
schwingungsfähiges System läßt sich physikalisch be
schreiben. Das elastische Verhalten der Membran wird
durch seine Volumenelastizität E‘ (dyn/cm5) gekenn
zeichnet, die der reziproken elastischen Weitbarkeit oder
Compliance entspricht:
F, = dP s AP_
dV AV
Hierbei bedeutet V = Volumen (cm3). Zur Beschreibung
der schwingenden Masse ist es zweckmäßig, die soge
nannte wirksame Masse M‘ (g/cm4) zu verwenden:
Dabei ist 1 = Länge (cm) und Q = Querschnitt (cm2) der
Flüssigkeitssäule und Q = Dichte der Flüssigkeit (g/cm3)
M‘ ist also durch die Abmessungen der jeweiligen Kanüle
gegeben.
Das schwingungsfähige Membran-Flüssigkeitssäule-Sy
stem hat, wenn es durch eine äußere Kraft angeregt wird,
eine Eigenfrequenz f0 (Hz), die unter Vernachlässigung
der im System vor allem durch Reibung stattfindenden
Dämpfung folgendermaßen aus E‘ und M‘ zu berechnen
Eigenfrequenz und Dämpfung eines Manometers wer
den in der Regel experimentell bestimmt. Meistens geht
man hierfür so vor, daß das Manometer einer plötz
lichen, rechteckförmigen Druckänderung ausgesetzt
wird. Dadurch gerät das Manometer in Eigenschwin
gungen, die aufgezeichnet werden und aus denen die
EigenschwingungsdauerTo (- l/f0) und das Amplitu
denverhältnis zweier im Abstand To auftretender Schwin
gungsamplituden d^dj entnommen werden können
(Abb. 4). Aus d! durch d3 erhält man das logarithmische
Dekrement 6l
Abb. 4: Gedämpfte Eigenschwingung eines Manometersystems bei
sprungförmiger (rechteckiger) Druckentlastung. Aus Gabe (1972).
6l= In (d|/d.t)
Hieraus ergibt sich der Dämpfungsfaktor D durch
folgende Beziehung:
D =
6.
I/4 TT-’ + Öj
Kardiotechnik 4. Jahrgang/Heft 3/Dezember 1978
106
Referat
Die Eigenfrequenz im ungedämpften Zustand f erhält
man aus:
f = y 4 ix – + 6 –
0
2 TT To
Die Kenntnis des dynamischen Verhaltens eines Mano
metersystems ist deswegen von so großer Bedeutung,
weil, zumindest im Bereich der Ventrikel, des Arterien
systems und der Pulmonalarterie, kein Gleichdruck
herrscht, sondern zeitliche Druckänderungen mit relativ
hoher Geschwindigkeit stattfinden, die als Druckpuls
bezeichnet werden und deren getreue Registrierung
wichtige diagnostische Aussagen liefert. Das Prinzip sei
an Abb. 5 dargestellt. Im linken oberen Teil der Abbil
dung ist ein Druckpuls der Aorta ascendens mit der
Dauer T gezeigt. Um das zeitliche Verhalten eines
1
2
3
4
5
Abb. 5: Zusammensetzung eines einzelnen Druckpulses der Aorta
ascendens aus Sinusfunktionen. Die Grundschwingung oder 1. Harmo
nische (1) hat die Schwingungsdauer 2 n , die der Dauer T des Pulses
entspricht. Die Frequenz der 2. Harmonischen ist zweimal so groß, die
der 3. Harmonischen dreimal so groß usw. Jede der harmonischen
sinusförmigen Schwingungen ist mathematisch charakterisiert durch
ihre Amplitude und ihren Phasenwinkel. Beide sind fur die 1. Harmo
nische angegeben (Pi,Vi)-
solchen Pulses mathematisch beschreiben zu können,
muß man ihn in seine Frequenzkomponenten zerlegen.
Dies geschieht in der Regel mit der Annahme, daß es sich
bei den Druckpulsen um periodische Vorgänge in einem
eingeschwungenen System handelt, mit Hilfe der
Fourier-Analyse. Es wird rechnerisch der periodische
Vorgang, in unserem Falle also der Druckpuls, in
mathematisch definierbare Sinusfunktionen zerlegt.
Man erhält hierbei eine sogenannte Grundschwingung,
deren Schwingungsdauer der Pulsdauer entspricht (1 in
Abb. 5) und sogenannte Oberschwingungen, die als
zweite, dritte usw. harmonische Schwingungen be
zeichnet werden. Die Grundschwingung und jede der
folgenden Harmonischen sind durch eine Amplitude und
einen Phasenwinkel beschreibbar, die in Abb. 5 für die
1. Harmonische als P, und angegeben sind. Ein in
solche Sinusschwingungen zerlegter Druckpuls läßt sich
durch Addition dieser durch Amplitude und Phasen
winkel gekennzeichneten Harmonischen auch wieder
synthetisieren.
Es gibt eine große Zahl von Untersuchungen darüber, bis
zu welchen Harmonischen die Amplituden der Sinus
schwingungen noch so groß sind, daß sie deutliche
Beiträge zum realen Druckpuls liefern. In den meisten
Fällen tragen zu Druckkurven im Arteriensystem nur
Harmonische mit Frequenzen unter 20 – 40 Hz
wesentliche Amplituden bei; bei Ventrikeldruckkurven
sind diese Verhältnisse jedoch oft anders, und es sind
auch noch höhere Frequenzen im Puls enthalten.
Gleiches gilt selbstverständlich bei sehr steilen Druck
anstiegen, wie sie bei Aortenklappeninsuflizienz oder
Stimulierung des Myokards durch Katecholamine
auftreten. Es ist daraus zu schließen, daß für eine ein
fache Druckregistrierung, etwa zur Überwachung des
Patienten, zumindest Frequenzen bis zu 20 Hz noch
exakt wiederzugeben sind. Für detaillierte hämo-
dynamische Untersuchungen oder für die Berechnung
von Kontraktilitätsparametern aus Ventrikeldruckkur
ven ist es jedoch erforderlich; noch wesentlich höhere
Frequenzen sicher registrieren zu können, die Angaben
verschiedener Autoren liegen hier in der Größenord
nung von über 100 Hz.
Aus diesen Ausführungen ergeben sich die Anfor
derungen an das dynamische Verhalten eines Mano
metersystems. Die Eigenfrequenz f0 des Manometersy
stems muß wesentlich größer sein als die höchste im
registrierten Vorgang enthaltene Frequenzkomponente
(f max )• Als Minimum muß angestrebt werden: f0=2fmax ■
Für die Dämpfung ist es am günstigsten, wenn sie 0,7 – 0,8
beträgt. In diesem Falle erhält man eine getreue Ampli
tudenwiedergabe von 0 Hz – f , und die Zeitverzöge
rung der Manometeranzeige gegenüber dem registrier
ten tatsächlichen Druckpuls beträgt unabhängig von der
Frequenz ungefähr 0,25 • To , so daß der Phasenfehler
konstant ist und keine Verzerrungen bewirkt. Wird die
Dämpfung zu gering gewählt,kommt es zum „Über
schwingen“ der Kurven, es werden also höhere Fre
quenzanteile des registrierten Vorgangs in unerwünsch
tem Maße verstärkt. Genau das Gegenteil ist der Fall,
wenn die Dämpfung zu groß ist, weil dann die Kurven
fälschlicherweise geglättet werden. Die Auswirkungen
von Eigenfrequenz und Dämpfung eines Manometersy
stems auf die Qualität einer Registrierung sind anschau
lich anhand von Abb. 6 demonstriert. Üblicherweise
wird der „Frequenzgang“ eines Registriersystems durch
die sogenannte Grenzfrequenz charakterisiert. Darunter
versteht man diejenige Frequenz im registrierten Vor
gang, die vom Registriersystem mit einer um 3 Dezibel
verminderten Amplitude wiedergegeben wird. Das ent
spricht einem Amplitudenabfall von etwa 30 %■
Es ist nach dem oben gesagten günstig, wenn E‘ mög
lichst groß, die Membrane also möglichst „hart“ ist.
Durch die moderne Elektronik ist die Konstruktion
solcher Membranen und die Umsetzung ihrer sehr
geringen Auslenkungen in ein elektrisches Signal mög
lich geworden. Damit hat man die Möglichkeit, bei
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Die Weiterentwicklung:
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optimal gewählter Dämpfung (0,7 – 0,8) auch mit relativ
langen und englumigen Kathetern noch hohe Eigenfre
quenzen des Registriersystemes zu erzielen. Besondere
Bedingungen sind immer dann gegeben, wenn zusätzlich
zu einer Kanüle ein langer und englumiger Katheter aus
dehnbarem Kunststoff die Verbindung zwischen dem
Inneren des Gefäßes oder des Herzens und der Membran
herstellt. Es ist dann nicht nur M‘ sehr groß, sondern der
Katheter wirkt zusätzlich als Wellenleitung, was das zu
registrierende Signal erheblich verfälschen kann. Prinzi
piell sollten Verbindungsschläuche also möglichst weit-
lumig und hart sein. Es ist klar, daß das gesamte Lei
tungssystem völlig frei von Lufteinschlüssen sein muß, da
sonst E‘ sehr klein wird.
FREQUENZGANG
RECHTECKIMPULS
REGISTR
PULS
No 12
D 0.2
■■’„y
SJIüiiijiSüöliüi
a
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Nq 70
D 0.2
…………..
wimisiiiiira
„“““
1
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K
No 25
D 0.7
SÜiiilililJiiliHjf
J“L r
A bb. 6: Abhängigkeit der registrierten Pulsform von der Eigenfrequenz
(hier als Nq bezeichnet) und der Dämpfung (D) eines Manometers. In
der Spalte „Frequenzgang“ gibt das Band unter dem schematisch dar
gestellten Frequenzgang des Registriersystems das Frequenzspektrum
an, das in dem zu registrierenden Vorgang enthalten ist. Es ist erkenn
bar, daß eine niedrige Eigenfrequenz mit geringer Dämpfung (I) zur
Folge hat, daß das Manometr einem Rechtecksprung träge folgt,
gleichzeitig aber Nachschwingungen aufweist, wie sie auch auf einem
registrierten Puls erkennbar sind. Bei im Verhältnis zum registrierten
Vorgang hoher Eigenfrequenz des Manometers und gleichzeitiger
geringer Dämpfung (II) erfolgt in eine prompte Antwort auf einen
Rechtecksprung, die aber noch durch relativ hochfrequente und
niederamplitudige Überschwingungszacken gekennzeichnet sind. Der
Puls wird gut wiedergegeben. Ein Dämpfungswert von 0,7 fuhrt trotz
relativ niedriger Eigenfrequenz zu einer hinreichend guten Wieder
gabe eines Rechteckimpulses bzw. des arteriellen Pulses (III). Aus Gauer
(1972).
Einen wesentlichen Fortschritt hat die Entwicklung soge
nannter Katheterspitzenmanometer (Kathetertipmano
meter) gebracht, bei denen die Membrane, die durch den
Druck ausgelenkt wird, sich an der Spitze eines Katheters
befindet, der direkt in den Blutraum (Gefäß oder Herz),
in dem der Druck gemessen werden soll, eingebracht
wird. Hierbei entfällt das gesamte schwingungsfähige
System, das aus Manometermembran und darüber
liegender Flüssigkeitssäule besteht, weil die Membran
direkt durch den Blutdruck ausgelenkt werden kann. Die
Eigenfrequenzen solcher Katheterspitzenmanometer lie
gen im Bereich von 20 kHz und mehr. Es sind mit solchen
Manometern also mit Sicherheit absolut getreue Auf
zeichnungen auch schneller zeitlicher Druckänderungen
im Kreislauf möglich. Abb. 7+8 zeigen den Einfluß eines
flüssigkeitsgefiillten Kathetersystems auf die Güte einer
Druckregistrierung, wobei ein Katheterspitzenmanome-
konventionelle
Katheter
P max
[mmHgj
300 Pmox [mmHg]
*901 Tipmanometer
Abb. 7: Messung des maximalen systolischen Drucks im linken oder
rechten Ventrikel mit verschiedenen Kathetersystemen und einem
Statham-Manometer P 23 Db. Als Referenzverfahren ist ein Katheter
spitzenmanometer der Firma Millar-Instruments benutzt worden.
Durch die Verwendung konventioneller Kathetermanometersysteme in
etwa der Hälfte der Fälle falsche Druckmessung. Aus Heilige (1976).
ter als Referenzverfahren für die Messung des systo
lischen Druckes im Ventrikel benutzt worden ist. Wie
man erkennt, sind die Abweichungen vom „wahren“, mit
dem Spitzenmanometer gemessenen Druck teilweise
erheblich. Am weitesten verbreitet sind die Mikro-Tip 1 –
Katheterspitzenmanometer der Firma Millar. Dennoch
ist es ausreichend, für die meisten Anwendungen in der
klinischen, insbesondere in der operativen Medizin her
kömmliche Manometersysteme zu verwenden, die über
ein flüssigkeitsgefülltes Kathetersystem mit dem Meßort
in Verbindung stehen. Die Verwendung der sehr teueren
und empfindlichen Kathetertipmanometer bleibt spe
ziellen Fragestellungen vorbehalten. Wir haben in der
täglichen Routine der fortlaufenden Druckregistrierung
bei Herzoperationen sehr gute Erfahrungen mit den
Trantec -Manometern und -Domen der Firma Bentley
gemacht.
Zur Umsetzung der mechanischen Auslenkung der
Membrane in ein elektrisches Signal, welches nach
Verstärkung an einem Oszilloskop oder auf einem
Schreiber wiedergegeben und elektronisch noch weiter
verarbeitet werden kann (beisp