центральный венозный сенсорный узел для измерения физиологических данных для определения минутного сердечного выброса и способ определения минутного сердечного выброса

Формула изобретения

1. Центральный венозный сенсорный узел (1) для измерения физиологических данных для определения минутного сердечного выброса, при этом упомянутый измерительный узел содержит

дистальный внутрисосудистый участок для размещения в нижней центральной вене (5) пациента (15) и проксимальный внутрисосудистый участок для размещения в верхней центральной вене (4) пациента (15),

дистальный блок (7) измерения потока, расположенный на дистальном внутрисосудистом участке и выполненный с возможностью обеспечения исходных данных измерений для определения кровотока в направлении к проксимальному внутрисосудистому участку,

проксимальный блок (6) измерения потока, расположенный в проксимальном внутрисосудистом участке и выполненный с возможностью обеспечения исходных данных измерений для определения кровотока в направлении к дистальному внутрисосудистому участку,

при этом центральный венозный сенсорный узел (1) соединен с блоком (10) анализа, содержащим второй входной канал (9) для получения исходных данных измерений из упомянутого дистального блока (7) измерения потока и первый входной канал (8) для получения исходных данных измерений из упомянутого проксимального блока (6) измерения потока и выполненным с возможностью

определения первого тока крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого дистального блока (7) измерения потока,

определения второго тока крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого проксимального блока (6) измерения потока,

определения упомянутого минутного сердечного выброса в виде суммы упомянутого первого тока крови и упомянутого второго тока крови.

2. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.1, в котором, по меньшей мере, один из упомянутых блоков (6, 7) измерения потока содержит теплопередающее устройство (6а, 7а) для определения количества энергии, необходимого в единицу времени для поддержания данной температуры теплопередающего устройства (6а, 7а).

3. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.1, в котором упомянутый дистальный блок (7) измерения потока содержит

дистальный элемент (7а) воздействия на температуру для воздействия на температуру крови, протекающей мимо упомянутого дистального элемента (7а) воздействия на температуру, и

дистальный температурный датчик (7b), при этом упомянутый дистальный температурный датчик (7b) расположен в положении, проксимальном относительно упомянутого дистального элемента (7а) воздействия на температуру.

4. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.3, в котором упомянутый дистальный элемент (7а) воздействия на температуру является нагревательным элементом.

5. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.3, в котором упомянутый дистальный элемент (7а) воздействия на температуру является охлаждающим элементом.

6. Центральный венозный сенсорный узел (1) по любому из предшествующих пунктов, в котором упомянутый проксимальный блок (6) измерения потока содержит

проксимальный элемент (6а) воздействия на температуру для воздействия на температуру крови, протекающей мимо упомянутого проксимального элемента (6а) воздействия на температуру, и

проксимальный температурный датчик (6b), при этом упомянутый проксимальный температурный датчик (6b) расположен в положении, дистальном относительно упомянутого проксимального элемента (6а) воздействия на температуру.

7. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.6, в котором упомянутый проксимальный элемент (6а) воздействия на температуру является охлаждающим элементом.

8. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.6, в котором упомянутый проксимальный элемент (6а) воздействия на температуру является нагревательным элементом.

9. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.1, при этом упомянутый сенсорный узел (1) содержит зонд (20), содержащий дистальный участок зонда для размещения в нижней центральной вене (5) пациента (15) и проксимальный участок зонда для размещения в верхней центральной вене (4) пациента (15),

причем упомянутый дистальный блок (7) измерения потока расположен на дистальном участке зонда, и упомянутый проксимальный блок (6) измерения потока расположен на проксимальном участке зонда.

10. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.9, который дополнительно содержит катетер, выполненный с возможностью введения упомянутого зонда для размещения в верхней центральной вене (4) и нижней центральной вене (5) упомянутого пациента (15).

11. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.1, при этом упомянутый сенсорный узел (1) содержит

центральный венозный катетер, содержащий удлиненный корпус (2) катетера для размещения в верхней центральной вене (4) пациента (15) и просвет для зонда, и

зонд (20), выполненный с возможностью введения через упомянутый просвет для зонда, причем упомянутый зонд (20) содержит дистальный участок зонда для размещения в нижней центральной вене (5) пациента (15),

причем упомянутый дистальный блок (7) измерения потока расположен на дистальном участке зонда, и упомянутый проксимальный блок (6) измерения потока встроен в корпус (2) катетера.

12. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.1, при этом упомянутый сенсорный узел (1) содержит центральный венозный катетер, содержащий удлиненный корпус (2) катетера с дистальным участком корпуса для размещения в нижней центральной вене (5) пациента (15) и проксимальным участком корпуса для размещения в верхней центральной вене (4) пациента,

причем упомянутый дистальный блок (7) измерения потока расположен на дистальном участке корпуса, и упомянутый проксимальный блок (6) измерения потока расположен на проксимальном участке корпуса.

13. Центральный венозный сенсорный узел (1) по любому из пп.10-12, в котором упомянутый катетер содержит просвет для измерения давления.

14. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.1, в котором упомянутый блок (10) анализа дополнительно выполнен с возможностью калибровки определения минутного сердечного выброса с использованием, по меньшей мере, чего-то одного из

опорного минутного сердечного выброса, полученного способом, отличающимся от использования упомянутых исходных данных измерений из упомянутого дистального блока (7) измерения потока и упомянутого проксимального блока (6) измерения потока,

значения для калибровки, отражающего диаметр сосуда, и

значения для калибровки, отражающего площадь поперечного сечения сосуда.

15. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.14, в котором упомянутое значение для калибровки является значением для калибровки, полученным расчетом в зависимости от других данных о пациенте, например размера, веса, возраста и пола.

16. Центральный венозный сенсорный узел (1) по п.14, в котором упомянутое значение для калибровки является значением для калибровки, полученным измерением.

17. Способ определения минутного сердечного выброса пациента (15), при этом способ содержит следующие этапы:

получают исходные данные измерений из первого блока (7) измерения потока, который измеряет исходные данные измерений, касающиеся потока, в нижней центральной вене (5),

получают исходные данные измерений из второго блока (6) измерения потока, который измеряет исходные данные измерений, касающиеся потока, в верхней центральной вене (4),

определяют первый ток крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого первого блока (7) измерения потока,

определяют второй ток крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого второго блока (6) измерения потока,

определяют упомянутый минутный сердечный выброс в виде суммы упомянутого первого тока крови и упомянутого второго тока крови.

18. Способ по п.17, в котором определение минутного сердечного выброса калибруют с использованием, по меньшей мере, чего-то одного из

опорного минутного сердечного выброса, полученного способом, отличающимся от использования упомянутых исходных данных измерений из упомянутого первого блока измерения потока и упомянутого второго блока измерения потока,

значения для калибровки, отражающего диаметр сосуда, и

значения для калибровки, отражающего площадь поперечного сечения сосуда.

19. Способ по п.18, в котором упомянутое значение для калибровки определяют выполнением расчета в зависимости от других данных о пациенте, например размера, веса, возраста и пола.

20. Способ по п.18, в котором упомянутое значение для калибровки определяют измерением.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к центральному венозному сенсорному узлу для измерения физиологических данных для определения минутного сердечного выброса. Кроме того, настоящее изобретение относится также к способу определения минутного сердечного выброса.

В практической деятельности, в частности в областях реаниматологии и интенсивной терапии, общеизвестно и широко применяется определение минутного сердечного выброса пациента по данным измерений, полученным с использованием предназначенных для этого катетеров и измерительной аппаратуры. Для этого применимы различные методы измерений, которые основаны либо на принципе наблюдения процесса разведения при вызванном нарушении кровообращения (методами термодилюции, разведения или двойного разведения индикатора), либо на принципе наблюдения изменения артериального давления с течением времени и, обычно, оценки изменения артериального давления на основе модифицированной модели Виндкесселя (Windkessel) (методами анализа формы пульсовой волны).

Как правило, приняты две схемы постановки катетера. Применяют либо катетер правых отделов сердца, который продолжается в легочную артерию (катетер легочной артерии), либо артериальный катетер (например, в лучевой артерии) в комбинации с центральным венозным катетером (схема для транспульмонарных измерений). Последняя схема становится все более предпочтительной благодаря меньшей инвазивности, поскольку постановка баллонных катетеров в правые отделы сердца может, в некоторых случаях, приводить к тяжелым осложнениям, например злокачественным аритмиям и разрыву легочной артерии или инфаркту. Однако схема для еще менее инвазивных измерений несомненно была бы желательной для облегчения клинической практики.

Множество разнообразных инвазивных методов определения минутного сердечного выброса, вкратце упомянутых выше, известны по ряду публикаций. В патенте США 5526817 описана схема транспульмонарной термодилюции, согласно которой выполняют инъекцию холодного болюса через центральный венозный катетер и измеряют температурную реакцию с помощью артериального катетера. Вместо применения инъекций холодных болюсов, для модифицированных термодилюционных способов, например, описанных в патентах США 4507974 и 5217019, применяют нагреваемые катетеры легочной артерии. Периодические тепловые импульсы с заданной характеристикой вводятся, по существу, на расстоянии от дистального конца катетера нагревательной спиралью или нитью накаливания, смонтированной на постоянном катетере. Измерения температуры крови, нагреваемой при прохождении мимо нагревательной спирали или нити накаливания, соответственно, измеряют ниже по ходу кровотока термистором на дистальном конце катетера. Минутный сердечный выброс определяют почти непрерывно по данным, выборочно измеренным в течение нескольких минут, с использованием алгоритмов обработки и усреднения сигналов. Способы регулировки тепла, передаваемого катетером, описаны в патентах США 5701908 и 5857976. Чтобы исключить вышеописанный общий риск, сопряженный с катетерами легочной артерии, в заявке EP 1236435 A1 предлагается применение нагреваемого центрального венозного катетера и измерение температурной реакции с помощью артериального катетера, оборудованного температурным датчиком (транспульмонарная схема). В заявке EP 1236435 A1 дополнительно описано сочетание данного метода со способами анализа формы пульсовой волны на основе показаний артериального давления.

В качестве альтернативы нагреванию крови для термодилюционных измерений предлагалось также измерять энергию, необходимую для выдерживания теплопередающего элемента, размещенного на катетере легочной артерии, при постоянной температуре немного выше температуры крови или, в качестве аналогичного способа, измерять итоговую температуру упомянутого теплопередающего элемента при незначительном нагреве известной схемой подачи питания. В данном случае обычно применяют два температурных датчика, первый температурный датчик, измеряющий температуру теплопередающего элемента, и второй температурный датчик, находящийся на некотором расстоянии от теплопередающего элемента и измеряющий температуру крови. Так как повышение скоростей тока крови усиливает теплопередачу, мощность, подаваемая в теплопередающий элемент для получения данной итоговой температуры выше температуры крови, приблизительно пропорциональна скорости тока крови (в зависимости от критерия Рейнольдса). Катетерные системы, функционирующие в соответствии с данным общим способом, описаны в патенте США 5509424 и публикации WO 01/13808 A1. Как уже упоминалось, данные системы построены на основе катетеров легочной артерии, применение которых связано с вышеупомянутыми рисками.

С учетом вышеописанного уровня состояния техники, целью настоящего изобретения является обеспечение дополнительного снижения степени инвазивности определения минутного сердечного выброса, без снижения точности.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, данная цель достигается обеспечением центрального венозного сенсорного узла, содержащего дистальный внутрисосудистый участок для размещения в нижней центральной вене пациента и проксимальный внутрисосудистый участок для размещения в верхней центральной вене пациента,

- дистальный блок измерения потока, расположенный на дистальном внутрисосудистом участке и выполненный с возможностью обеспечения исходных данных измерений для определения кровотока в направлении к проксимальному внутрисосудистому участку,

- проксимальный блок измерения потока, расположенный в проксимальном внутрисосудистом участке и выполненный с возможностью обеспечения исходных данных измерений для определения кровотока в направлении к дистальному внутрисосудистому участку,

при этом центральный венозный сенсорный узел соединен с блоком анализа, содержащим второй входной канал для получения исходных данных измерений из упомянутого дистального блока измерения потока и первый входной канал для получения исходных данных измерений из упомянутого проксимального блока измерения потока и выполненным с возможностью

- определения первого тока крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого дистального блока измерения потока,

- определения второго тока крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого проксимального блока измерения потока,

- определения упомянутого минутного сердечного выброса в виде суммы упомянутого первого тока крови и упомянутого второго тока крови.

По меньшей мере, один из блоков измерения потока содержит теплопередающее устройство для определения количества энергии, необходимого в единицу времени для поддержания данной температуры теплопередающего устройства.

Дистальный блок измерения потока содержит

- дистальный элемент воздействия на температуру для воздействия на температуру крови, протекающей мимо упомянутого дистального элемента воздействия на температуру, и

- дистальный температурный датчик, при этом, упомянутый дистальный температурный датчик расположен в положении, проксимальном относительно упомянутого дистального элемента (7а) воздействия на температуру.

Дистальный элемент воздействия на температуру может являться нагревательным элементом или охлаждающим элементом.

Проксимальный блок измерения потока содержит

- проксимальный элемент воздействия на температуру для воздействия на температуру крови, протекающей мимо упомянутого проксимального элемента воздействия на температуру, и

- проксимальный температурный датчик, при этом, упомянутый проксимальный температурный датчик расположен в положении, дистальном относительно упомянутого проксимального элемента воздействия на температуру.

Проксимальный элемент воздействия на температуру также может являться охлаждающим элементом или нагревательным элементом.

Сенсорный узел содержит зонд, содержащий дистальный участок зонда для размещения в нижней центральной вене пациента и проксимальный участок зонда для размещения в верхней центральной вене пациента, причем, упомянутый дистальный блок измерения потока расположен на дистальном участке зонда, и упомянутый проксимальный блок измерения потока расположен на проксимальном участке зонда.

Центральный венозный сенсорный узел может дополнительно содержать катетер, выполненный с возможностью введения упомянутого зонда для размещения в верхней центральной вене и нижней центральной вене пациента.

Центральный венозный сенсорный узел может содержать

- центральный венозный катетер, содержащий удлиненный корпус катетера для размещения в верхней центральной вене пациента и просвет для зонда, и

- зонд, выполненный с возможностью введения через упомянутый просвет для зонда, причем упомянутый зонд содержит дистальный участок зонда для размещения в нижней центральной вене пациента,

причем, упомянутый дистальный блок измерения потока расположен на дистальном участке зонда, и упомянутый проксимальный блок измерения потока встроен в корпус катетера.

Центральный венозный катетер имееет удлиненный корпус катетера с дистальным участком корпуса для размещения в нижней центральной вене пациента и проксимальным участком корпуса для размещения в верхней центральной вене пациента,

причем, упомянутый дистальный блок измерения потока расположен на дистальном участке корпуса, и упомянутый проксимальный блок измерения потока расположен на проксимальном участке корпуса.

Катетер может содержать дополнительный просвет для измерения давления.

Блок анализа может быть дополнительно выполнен с возможностью калибровки определения минутного сердечного выброса с использованием, по меньшей мере, чего-то одного из

- опорного минутного сердечного выброса, полученного способом, отличающимся от использования упомянутых исходных данных измерений из упомянутого дистального блока измерения потока и упомянутого проксимального блока измерения потока,

- значения для калибровки, отражающего диаметр сосуда, и

- значения для калибровки, отражающего площадь поперечного сечения сосуда.

Значение для калибровки является значением для калибровки, полученным расчетом в зависимости от других данных о пациенте, например, размера, веса, возраста и пола.

Значение для калибровки также может является значением, полученным измерением.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, вышеупомянутая цель достигается посредством способа, содержащего следующие этапы:

- получают исходные данные измерений из первого блока измерения потока, который измеряет исходные данные измерений, касающиеся потока, в нижней центральной вене,

- получают исходные данные измерений из второго блока измерения потока, который измеряет исходные данные измерений, касающиеся потока, в верхней центральной вене,

- определяют первый ток крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого первого блока измерения потока,

- определяют второй ток крови по исходным данным измерений, полученным из упомянутого второго блока измерения потока,

- определяют упомянутый минутный сердечный выброс в виде суммы упомянутого первого тока крови и упомянутого второго тока крови.

Определение минутного сердечного выброса калибруют с использованием, по меньшей мере, чего-то одного из

- опорного минутного сердечного выброса, полученного способом, отличающимся от использования упомянутых исходных данных измерений из упомянутого первого блока измерения потока и упомянутого второго блока измерения потока,

- значения для калибровки, отражающего диаметр сосуда, и

- значения для калибровки, отражающего площадь поперечного сечения сосуда.

Значение для калибровки определяют выполнением расчета в зависимости от других данных о пациенте, например, размера, веса, возраста и пола или определяют измерением.

Главной идеей настоящего изобретения является обеспечение средств определения скорости тока крови как в верхней, так и в нижней центральной вене (полой верхней вене и полой нижней вене). Благодаря неразрывности, сумма двух данных найденных скоростей тока крови равна скорости тока крови через правые отделы сердца, по меньшей мере, при усреднении по достаточному периоду времени.

Данная идея предусматривает очень низкую степень инвазивности, так как не требуются ни катетер легочной артерии, ни артериальный катетер. Однако возможно также объединение идеи изобретения с методами, известными в существующем уровне техники, например методами транспульмональной дилюции или методами анализа формы пульсовой волны, для расширения функциональных возможностей, повышения точности и/или создания возможности применения усовершенствованных схем калибровки.

Измерение скоростей тока крови в верхней и нижней центральной вене можно производить с использованием методов, которые, по существу, известны из существующего уровня техники, например, термодилюции на основе локального испускания тепловых импульсов или непрерывного нагревания и наблюдения зависимости между введенной энергией и итоговой температурой. В качестве альтернативы, возможно также применение термоэлектрических охлаждающих элементов (на основе эффекта Пельтье) либо для термодилюционных измерений, либо для наблюдения зависимости между введенной энергией и итоговой температурой.

Два блока измерения потока не обязательно должны быть полностью независимыми, но могут быть также выполнены так, чтобы совместно использовать некоторые элементы в ряде возможных случаев реализации. Например, при реализации метода наблюдения зависимости между введенной энергией и итоговой температурой теплопередающего элемента, в соответствии с известным уровнем техники применяют, обычно, два температурных датчика, первый температурный датчик, измеряющий температуру теплопередающего элемента, и второй температурный датчик, расположенный на некотором расстоянии от теплопередающего элемента и измеряющий температуру крови. Когда данный способ применяют в рамках идеи настоящего изобретения, при использовании двух теплопередающих элементов достаточно три температурных датчика, т.е. по одному для каждого теплопередающего элемента и третьего датчика для измерения температуры крови на некотором удалении, например между двумя теплопередающими элементами.

Следует понимать, что центральный венозный сенсорный узел в соответствии с настоящим изобретением можно оборудовать для выполнения дополнительных функций. Например, применяемый корпус катетера может содержать просвет для измерения давления, который, в предпочтительном варианте, может заканчиваться вблизи обоих блоков измерения потока, с дистальной стороны от обоих измерительных блоков или между ними. Можно также предусмотреть дополнительные просветы для взятия выборочных замеров или введения веществ. Центральный венозный сенсорный узел может также служить носителем оптической измерительной аппаратуры, например волоконной оптики для измерения степени насыщения крови кислородом.

Как правило, любые из вариантов осуществления или дополнительных возможностей, соответственно, описанных или упомянутых в настоящей заявке, могут быть, в частности, полезными в зависимости от фактических условий применения. Кроме того, характерные элементы одного варианта осуществления можно объединять с характерными элементами другого варианта осуществления, а также с характерными элементами, по существу, известными из существующего уровня техники, насколько технически возможно, и если не указано иначе.

Ниже приведено подробное описание изобретения. Прилагаемые чертежи, которые являются схематичными иллюстрациями, служат, чтобы лучше пояснять признаки настоящего изобретения. На данных чертежах

Фиг.1 - общая схема измерений в соответствии с настоящим изобретением, в которой оба блока измерения потока встроены в центральный венозный катетер.

Фиг.2 - схема измерений с катетером, содержащим два блока термодилюционного измерения кровотока.

Фиг.3 - схема измерений с катетером, содержащим два блока измерения кровотока методом теплопередачи.

Фиг.4 - общая схема измерений, аналогичная схеме на фиг.1, в которой, однако, оба блока измерения потока встроены в центральный венозный зонд, введенный через короткий катетер.

Фиг.5 - схема измерений с двумя блоками измерения кровотока методом теплопередачи, аналогичная схеме на фиг.3, в которой, однако, только проксимальный теплопередающий элемент встроен в центральный венозный катетер, тогда как дистальный теплопередающий элемент встроен в центральный венозный зонд, введенный через катетер.

На чертежах соответствующие характерные элементы обозначены, когда требуется, одинаковыми цифровыми позициями.

На фиг.1 представлена общая схема измерений в соответствии с настоящим изобретением. Центральный венозный сенсорный узел 1 содержит корпус 2 катетера с несколькими проксимальными портами 3a, 3b, 3c, 3d. Корпус 2 катетера, в частности, в зависимости от используемых материалов, может быть выполнен наподобие корпусов традиционных центральных венозных катетеров.

Внутрисосудистая часть сенсорного узла 1 продолжается от верхней центральной вены 4 до нижней центральной вены 5 пациента 15. Участок катетера, размещенный в верхней центральной вене 4, оборудован проксимальным блоком 6 измерения потока, и участок катетера, размещенный в нижней центральной вене 5, оборудован дистальным блоком 7 измерения потока.

Первый входной канал 8 подает измерительный сигнал, который характеризует поток v_p, в блок 10 анализа, и по которому данный блок вычисляет кровоток в верхней центральной вене. Таким же образом, второй входной канал 9 подает измерительный сигнал, который характеризует поток v_d, в блок 10 анализа, и по которому данный блок вычисляет скорость тока крови в нижней центральной вене 5. Вследствие непрерывности, сумма скоростей токов крови в верхней и нижней центральной венах 4, 5 соответствует скорости тока крови через правые отделы сердца 11 и в легочной артерии 12 и, следовательно, минутному сердечному выбросу.

Найденный таким образом минутный сердечный выброс, а также другие (по желанию) найденные параметры отображаются в виде численных величин и/или диаграмм и/или представляются графически на дисплее 13, который может также служить для операции проводки катетера. В предпочтительном варианте дисплей 13 может быть выполнен в виде сенсорного экрана для облегчения работы.

В качестве дополнительной возможности, сенсорный узел 1 содержит просвет для измерения давления, продолжающийся через корпус 2 катетера и заканчивающийся с проксимальной стороны около специального проксимального порта 3c. Третий входной канал 14 служит для подачи сигнала датчика давления, характеризующего центральное венозное давление Pcv в блок 10 анализа. Поэтому центральное венозное давление Pcv и выведенные из него параметры могут быть среди параметров, отображаемых на дисплее 13.

В качестве другой дополнительной возможности сенсорный узел 1 содержит дополнительный просвет, продолжающийся через корпус 2 катетера и заканчивающийся с проксимальной стороны около специального проксимального порта 3d. Дополнительный просвет можно использовать для введения веществ или отбора проб крови, или для введения волоконно-оптического зонда или чего-то подобного.

На фиг.2 представлен предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, в котором дистальный нагревательный элемент 7а расположен на участке катетера, размещенном в нижней центральной вене 5. Дистальный температурный датчик 7b расположен с проксимальной стороны от упомянутого дистального нагревательного элемента 7а, но все еще на участке катетера, размещенном в нижней центральной вене 5. Аналогичным образом, проксимальный нагревательный элемент 6а расположен на участке катетера, размещенном в верхней центральной вене 4. Проксимальный температурный датчик 6b расположен с дистальной стороны от упомянутого проксимального нагревательного элемента 6а, но все еще на участке катетера, размещенном в верхней центральной вене 4. Таким образом, температурные датчики 6b, 7b расположены ниже по току крови от соответствующих нагревательных элементов 6а, 7а. Так как температурные датчики 6b, 7b служат для обнаружения распространяющихся температурных изменений, обусловленных тепловыми импульсами, испускаемыми соответствующими нагревательными элементами 6а, 7а, то для измерения потока требуется обеспечить некоторую дистанцию распространения между местом создания распространяющегося температурного изменения в кровотоке и местом его измерения, при этом температурные датчики 6b, 7b должны отстоять на некоторое расстояние от соответствующих нагревательных элементов 6а, 7а.

Нагревательные элементы 6а, 7а могут быть выполнены наподобие нагревательных средств, известных из существующего уровня техники, например, описанных в заявке EP 1236435 A1. Нагревательные элементы питаются энергией по соответствующим линиям 18а, 18b питания. Блок 10 анализа управляет подачей питания q_p , q_d в проксимальные и дистальные нагревательные элементы 6а, 7а, соответственно, и записывает их временную диаграмму с целью анализа. Температурная реакция Тр, Td, измеряемая температурными датчиками 6b, 7b, считывается блоком 10 анализа по входным каналам 8 и 9, соответственно. Поскольку как расстояние между соответствующим нагревательным элементом 6а, 7а и соответствующим температурным датчиком 6b, 7b, так и задержка температурной реакции известны, то можно определить поток как в верхней, так и в нижней центральных венах 4, 5. Подходящая калибровка, либо с помощью подходящих эмпирических соотношений, либо посредством калибровочных измерений, позволит с высокой точностью определять кровоток.

На фиг.3 представлен другой предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, в котором дистальный теплопередающий элемент 7а расположен на участке катетера, размещенном в нижней центральной вене 5, и проксимальный теплопередающий элемент 6а расположен на участке катетера, размещенном в верхней центральной вене 4. Общий температурный датчик 16 расположен между упомянутыми теплопередающими элементами 7а, 6а, например в правом предсердии 17, и находится на некотором расстоянии от обоих теплопередающих элементов 7а, 6а. Температурный датчик 16 может также располагаться с проксимальной стороны от упомянутого проксимального теплопередающего элемента 6а или с дистальной стороны от упомянутого дистального теплопередающего элемента 7а, т.е. выше по потоку от него. Температурный сигнал температурного датчика 16 считывается блоком 10 анализа по третьему входному каналу 19.

Теплопередающие элементы 7а, 6а нагреваются немного выше температуры Tc крови, определяемой температурным датчиком 16. В данном случае, теплопередающие элементы получают питание по соответствующим линиям 18а, 18b питания. Блок 10 анализа управляет подачей питания q_p , q_d в проксимальный и дистальный теплопередающие элементы 6а, 7а, соответственно, и регистрирует питание, подаваемое с течением времени, с целью анализа.

Соответствующие температуры Tqp, Tqd теплопередающих элементов 7а, 6а измеряются соответствующими температурными датчиками, сигналы которых считываются блоком 10 анализа по первому и второму входным каналам 8, 9, соответственно.

Соответствующую скорость тока крови в верхней и нижней центральных венах 4, 5 можно вычислять с использованием алгоритмов, по существу, известных из существующего уровня техники в связи с определением скорости тока крови в легочной артерии (на основе принципа применения теплопередающего элемента).

Сумму скоростей токов крови в верхней и нижней центральных венах 4, 5, по меньшей мере, с усреднением по времени, можно считать равной скорости тока крови через правые отделы сердца 11 и, следовательно, минутному сердечному выбросу.

Теплопередающие элементы 7а, 6а могут быть выполнены наподобие теплопередающих средств, известных из существующего уровня техники, например, описанных в публикации WO 01/13808 A1.

На фиг.4 представлена общая схема измерений, аналогичная схеме на фиг.1. Однако обеспечен более короткий корпус 2 катетера, который содержит просвет для зонда, заканчивающийся с проксимальной стороны в порте 3а катетера, через который вводят снабженный датчиком зонд 20.

Внутрисосудистая часть снабженного датчиком зонда 20 продолжается от верхней центральной вены 4 до нижней центральной вены 5 пациента 15. Проксимальный участок зонда, размещенный в верхней центральной вене 4, оборудован проксимальным блоком 6 измерения потока, и дистальный участок зонда, размещенный в нижней центральной вене 5, оборудован дистальным блоком 7 измерения потока.

Первый входной канал 8 подает измерительный сигнал, который характеризует поток v_p, в блок 10 анализа, и по которому данный блок вычисляет кровоток в верхней центральной вене. Таким же образом, второй входной канал 9 подает измерительный сигнал, который характеризует поток v_d , в блок 10 анализа, и по которому данный блок вычисляет скорость тока крови в нижней центральной вене 5. Вследствие непрерывности, сумма скоростей токов крови в верхней и нижней центральной венах 4, 5 соответствует скорости тока крови через правые отделы сердца 11 и в легочной артерии 12 и, следовательно, минутному сердечному выбросу.

Найденный таким образом минутный сердечный выброс, а также другие (по желанию) найденные параметры отображаются в виде численных величин и/или диаграмм и/или представляются графически на дисплее 13, который может также служить для операции проводки катетера. В предпочтительном варианте дисплей 13 может быть выполнен в виде сенсорного экрана для облегчения работы.

В качестве дополнительной возможности, катетер содержит дополнительный просвет, продолжающийся через корпус 2 катетера и заканчивающийся с проксимальной стороны около специального проксимального порта 3b. Дополнительный просвет можно использовать, например, для введения веществ или отбора проб крови.

На фиг.5 представлена схема, аналогичная схеме на фиг.3. Однако обеспечен более короткий корпус 2 катетера, который не продолжается в нижнюю центральную вену 5 и который содержит просвет для зонда, заканчивающийся с проксимальной стороны в порте 3b, катетера, через который вводят снабженный датчиком зонд.

Дистальный теплопередающий элемент 7а расположен во внутрисосудистом участке зонда, размещенном в нижней центральной вене 5, и проксимальный теплопередающий элемент 6а расположен во внутрисосудистом участке зонда, размещенном в верхней центральной вене 4. Общий температурный датчик 16 расположен на дистальном конце корпуса 2 катетера или вблизи него и, следовательно, расположен между упомянутыми теплопередающими элементами 7а, 6а, например в правом предсердии 17, и находится на некотором расстоянии от обоих теплопередающих элементов 7а, 6а. Температурный сигнал температурного датчика 16 считывается в блок 10 анализа по третьему входному каналу 19.

Теплопередающие элементы 7а, 6а нагреваются немного выше температуры Tc крови, определяемой температурным датчиком 16. В данном случае теплопередающие элементы получают питание по соответствующим линиям 18а, 18b питания. Блок 10 анализа управляет подачей питания q_p, q_d в проксимальный и дистальный теплопередающие элементы 6а, 7а, соответственно, и регистрирует питание, подаваемое с течением времени, с целью анализа.

Соответствующие температуры Tqp, Tqd теплопередающих элементов 7а, 6а измеряются соответствующими температурными датчиками, сигналы которых считываются блоком 10 анализа по первому и второму входным каналам 8, 9, соответственно.

Соответствующую скорость тока крови в верхней и нижней центральных венах 4, 5 можно вычислять с использованием алгоритмов, по существу, известных из существующего уровня техники в связи с определением скорости тока крови в легочной артерии (на основе принципа применения теплопередающего элемента).

Сумму скоростей токов крови в верхней и нижней центральных венах 4, 5, по меньшей мере, с усреднением по времени, можно считать равной скорости тока крови через правые отделы сердца 11 и, следовательно, минутному сердечному выбросу.

Теплопередающие элементы 7a, 6a могут быть выполнены наподобие теплопередающих элементов, известных из существующего уровня техники, например, описанных в публикации WO 01/13808 A1.