DE4420232A1

DE4420232A1 - Penetration depth checking device for hollow needle or probe inserted in human or animal patient

Info

Publication number: DE4420232A1
Application number: DE4420232A
Authority: DE
Inventors: Robert Waltereit
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-07
Filing date: 1994-06-07
Publication date: 1995-12-14

Abstract

the device uses a pair of electrodes provided at the pointed end of the needle or probe, connected to oppose poles of an open current circuit, which converts an electromagnetic parameter value, e.g. the resistance, across these poles into a corresponding output signal. Pref. the electrodes extend from the pointed end of the needle or probe to the base of the latter at which they are connected to the open current circuit via a plug or socket connector, the output signal provided as an acoustic or optical feedback signal for the operator.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Punktion von flüs sigkeitsgefüllten Hohlräumen im menschlichen Körper, wie es in der Medizin häufig notwendig ist; so zum Beispiel die Venenpunktion, die Punktion von Lymphkno ten und die Lumbalpunktion des Liquors.The invention relates to the puncture of fluids fluid-filled cavities in the human body, as is often necessary in medicine; so for For example venipuncture, puncture of the lymph node and the lumbar puncture of the cerebrospinal fluid.

Die Schwierigkeit bei der Punktion liegt bekannterma ßen darin, daß der Punkteur nicht mit eigenen Augen in den Patienten hineinsehen kann. Zwei Größen sind dabei zu berücksichtigen: die Einstichrichtung und die Ein stichtiefe. Der erfahrene Arzt weiß um die Anatomie des zu punktierenden Körperteils zur Genüge, um die Kanüle an die richtige Stelle an der Körperoberfläche zu setzen und sie in der richtigen Richtung einzuste chen. Die richtige Einstichtiefe erkennt er daran, daß beim Übergang vom Gewebe in den flüssigkeitsgefüllten Hohlraum der Reibungswiderstand geringer wird. Bei schwierigen Punktionen, zum Beispiel der der Amnion flüssigkeit, ist es darüber hinaus gebräuchlich, die Position der Nadel mit Ultraschallaufnahmen zu überwa chen.The difficulty with the puncture is known to be in the fact that the scorer does not look in with his own eyes can see the patient. Two sizes are included to consider: the direction of insertion and the on stitch depth. The experienced doctor knows about the anatomy of the body part to be punctured is sufficient to Cannula in the right place on the body surface to put and get them in the right direction chen. He recognizes the correct depth of penetration from the fact that at the transition from the tissue to the liquid-filled one Cavity the frictional resistance becomes lower. At difficult punctures, for example that of the amnion liquid, it is also common that Ultrasound position of the needle to be monitored chen.

Dennoch, weil die eingangs genannte Schwierigkeit eben immer vorhanden bleibt, kommt es immer wieder zu miß glückten Punktionsversuchen, und dies nicht nur bei unerfahrenen Ärzten. Mehrfache Punktionsversuche stel len für Patient wie Arzt eine starke psychische Bela stung dar. Mißglücktes Punktieren kann zu Schäden beim Patienten führen. Es können Hämatome entstehen, Gefäße können sich verschließen und andere iatrogene Schäden können auftreten.Nevertheless, because the difficulty just mentioned always remains there is always a mistake succeeded in puncture attempts, and not only in inexperienced doctors. Multiple puncture attempts stel strong psychological stress for both patient and doctor Failure to puncture can damage the Lead patients. Hematomas can develop, vessels can lock up and other iatrogenic damage can occur.

Die meisten Punktionen beziehen sich auf Flüssigkeiten im Körper. Es ist bekannt, daß in Körpergeweben die Durchlässigkeit für Ionenströme geringer ist als in Körperflüssigkeiten, aufgrund der Behinderung der Io nenströme durch zelluläre Strukturen. Die elektrische Leitfähigkeit von Blut wird mit 0,0119 Siemens/cm angegeben (Documenta Geigy Wissenschaftliche Tabellen, 6. Aufl. 1960), was einem spezifischen Widerstand von ca. 83 Ohm * cm entspricht. Der spezifische Widerstand von Hirngewebe liegt bei 600 Ohm * cm, der von Tumor gewebe des Gehirns bei 200 Ohm * cm (R. Millner und R. Richwien, Grundlagen der Medizinischen Elektronik, Akad. Verlagsges. Frankfurt/Main 1969). Dieser Erfin dung liegt die Idee zugrunde, an der Spitze der Punk tionskanüle zwei Elektroden anzubringen und den elek trischen Widerstand zwischen ihnen zu messen. Beim Einstechen in den Körper sollte sich beim Übergang vom Gewebe in den flüssigkeitsgefüllten Hohlraum ein Un terschied im gemessenen Widerstand zwischen den Kanü lenelektroden ergeben, woraus sich die richtige Ein stichtiefe erkennen ließe.Most punctures relate to liquids in the body. It is known that in body tissues Permeability to ion currents is lower than in Body fluids, due to the disability of the Io flows through cellular structures. The electrical The conductivity of blood is 0.0119 Siemens / cm specified (Documenta Geigy Scientific Tables, 6th ed. 1960), indicating a specific resistance of corresponds to approx. 83 ohm * cm. The specific resistance of brain tissue is 600 ohm * cm, that of tumor tissue of the brain at 200 ohm * cm (R. Millner and R. Richwien, basics of medical electronics, Academic Publishing House Frankfurt / Main 1969). This inventor The underlying idea is punk tion cannula to attach two electrodes and the elec measure the resistance between them. At the Piercing into the body should occur during the transition from Tissue in the fluid-filled cavity an Un difference in the measured resistance between the canoes Lenelectrodes result in the correct input the depth of the stitch.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the Ge the subject of the invention. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Spritzenanordnung in der Seitenansicht und das angestochene Gewebe im Schnitt. 1 und 2 sind übliche Einmalspritzen- Kolben und -Zylinder, 3 ist eine mit zwei Elek troden versehene Einmalkanüle, 4 ist ein Stec ker, der das optische und akustische Meßgerät 5 mit den Elektroden verbindet. 6 ist das Gewebe, und 7 ist der flüssigkeitsgefüllte Hohlraum. In Fig. 1 hat die Kanüle den Hohlraum noch nicht erreicht. Fig. 1 shows a syringe arrangement according to the invention in side view and the pierced tissue in section. 1 and 2 are conventional disposable syringe pistons and cylinders, 3 is a disposable cannula provided with two electrodes, 4 is a connector which connects the optical and acoustic measuring device 5 to the electrodes. 6 is the tissue and 7 is the liquid-filled cavity. In Fig. 1 the cannula has not yet reached the cavity.

Fig. 2 zeigt die Kanüle in der Flüssigkeit. Das Meßge rät gibt ein optisches und ein akustisches Sig nal ab. Fig. 2 shows the cannula in the liquid. The measuring device emits an optical and an acoustic signal.

Fig. 3 zeigt eine Spritze, die den Hohlraum bereits durchstochen hat. Fig. 3 shows a syringe that has already pierced the cavity.

Fig. 4 zeigt einen Graphen, der die Signale der Fig. 1 bis 3 zusammenfaßt. Fig. 4 shows a graph summarizing the signals of Figs. 1 to 3.

Fig. 5 zeigt den Aufbau des Meßgerätes und den Aufbau der Kanüle (siehe auch Fig. 7). Das Meßgerät ist ein Stromkreis, in den ein Signalanzeiger (im einfachsten Fall ein Widerstandsmesser) und eine Stromquelle eingebaut sind. Der Strom kann Gleichstrom, oder, zur Umgehung von Polarisati onseffekten, Wechselstrom sein. 8 und 9 sind die beiden Pole des Meß-Stromkreises, die mit den Kanülenelektroden 11 und 10 der Kanüle 12 verbunden sind. Die Elektroden sind Beschich tungen der Außen- und Innenseite der Kanüle mit leitendem Material, wobei die Kanüle selbst nicht leiten soll. Um Pole und Elektroden leichter zu verbinden, ragt ein Segment der hier im Schnitt dargestellten Kanüle über die Kanülenbasis hinaus. Außen- und Innenelektrode sind so gut zugänglich für die Pole des Meß stromkreises. Fig. 5 shows the structure of the measuring device and the structure of the cannula (see also Fig. 7). The measuring device is a circuit in which a signal indicator (in the simplest case a resistance meter) and a current source are installed. The current can be direct current, or, to avoid polarization effects, alternating current. 8 and 9 are the two poles of the measuring circuit, which are connected to the cannula electrodes 11 and 10 of the cannula 12 . The electrodes are coatings on the outside and inside of the cannula with conductive material, the cannula itself not supposed to conduct. In order to connect poles and electrodes more easily, a segment of the cannula shown here in section extends beyond the cannula base. The outer and inner electrodes are so easily accessible for the poles of the measuring circuit.

Fig. 6 zeigt die Kanüle in der Seitenansicht. An der Kanülenspitze kann man sehen, wie der nichtlei tende Kanülenkörper die beiden Elektroden trennt. Fig. 6 shows the cannula in the side view. At the tip of the cannula you can see how the non-conductive cannula body separates the two electrodes.

Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch die Kanüle. Im Dreischichtenbau sieht man die nichtleitende Kanüle und die außen und innen aufgeschichteten Elektroden 15 und 14 auf 13. Fig. 7 shows a cross section through the cannula. In the three-layer construction, one sees the non-conductive cannula and the electrodes 15 and 14 layered on the outside and inside on 13 .

Fig. 8 zeigt eine Alternative in der Elektrodenkon struktion. Auf dem Nichtleiter 16 sind die Elektroden 17 und 18 seitlich außen aufge schichtet. Fig. 8 shows an alternative in the electrode construction. On the non-conductor 16 , the electrodes 17 and 18 are laterally layered on the outside.

Bei schwierigen oder bereits mißglückten Punktionen oder bei geringer Erfahrung auch sonst greift der Punkteur nun auf dieses erfindungsgemäße Gerät zurück. Mit Einschalten und Anstecken des Meßgerätes ist die Apparatur betriebsbereit. Punktiert wird wie gewohnt. Ein z. B. tiefer Ton zeigt dem Punkteur, daß er sich noch oder schon wieder im Gewebe befindet. Ein hoher Ton signalisiert, daß sich die Kanülenspitze in der Flüssigkeit befindet. Schon beim Einführen der Nadel erhält der Punkteur ein sicheres Signal, ob er sich in der Flüssigkeit befindet, und nicht erst beim Ansau gen.With difficult or already unsuccessful punctures or with little experience otherwise Now only points back to this device according to the invention. When the measuring device is switched on and plugged in, the Ready for use. Dots are used as usual. A z. B. low tone shows the scorer that he is still or already in the tissue. A high one Sound signals that the tip of the cannula is in the Liquid. Already when inserting the needle the scorer receives a sure signal whether he is in the liquid, and not only when it is sucked up gene.

Claims

1. Device for checking the penetration depth of a hollow needle, probe and. Like. In a human or animal body, characterized in that at the tip of the hollow needle, probe and. Like. Two electrical are located, which are connected to the two poles of an open circuit towards these poles, which converts the electrical resistance or another elec tromagnetic quantity between the two poles into a signal.

2. hollow needle, probe u. Like. According to claim 1, characterized characterized that the two electrodes from the top to the base of the hollow needle, probe u. Like run and there preferably for connection to the circuit end in a plug or a socket.

3. hollow needle, probe u. Like. According to claim 2, consisting made of non-conductive material with two electrodes conductive material, either in the non-conductive Material running or on the non-conductive mate rial piled up.

4. hollow needle, probe u. Like. According to claim 2, consisting of three layers: the outer one made of conductive material, the middle one from non-conductive and the inner one from conductive material. If it is a hollow needle, so their lumen lies in the inner layer.

5. hollow needle, probe u. Like. According to claim 2, which comprises two insulated electrodes.

6. Circuit according to claim 1, consisting of a current fed by direct or alternating voltage source, one or more signal indicators and the two poles that act as connections to the electrodes preferably end in a plug or in a socket.

7. Signal indicator according to claim 1 and claim 6, the the electrical information coming from the electrodes converted into acoustic, optical or other signals.

8. Acoustic signal indicator according to claim 7, the un different line resistance between the elec treading in different pitches.

9. hollow needle according to claim 4, characterized in that a segment of the hollow needle projects beyond the cannula base so that both electrodes are easily accessible (see Fig. 5 and Fig. 6). The segment can then be bent outwards.