WO1996016590A1 - Verwendung einer pulsoxymetrie-sensoreinrichtung - Google Patents

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WO1996016590A1
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Gerhard Rall
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Knitza, Reinhold
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    • A61B5/6848—Needles

Definitions

  • the invention relates to the use of a pulse oximetry sensor device during childbirth.
  • a pulse oximetry sensor device for obstetrics is known for example from DE 43 04 693. Such a sensor device is attached to the leading part of the fetus during birth. A light emitter emits a wavelength that radiates through the tissue of the fetus and is then at least partially received by the receiver. At the same time the EKG of the fetus is measured. In order to be able to draw conclusions about the condition of the fetus during childbirth, the signal occurring between the diastole and systole during a heartbeat is measured. This causes the arterial influx of blood. The change in absorption is used as an indicator of the current state of the body.
  • a midwife needs additional information about the labor of the parturient. Data about the duration, time of the beginning, the maximum and the end of a contraction are required. If a midwife detects irregularities, this can serve as an indication of complications, so that the midwife has to consult a doctor who will initiate further examinations.
  • intrauterine pressure catheters are known for recording labor. These pressure catheters are placed as a fixing device for conventional pulse oximetry sensors between the uterus and the fetus and anchored there by increasing the volume.
  • the balloon of the catheter is used to measure the intrauterine pressure by passing the pressure outside through a tube and measuring the change in pressure at the connection of the tube. Disadvantageously, it can happen that the hose is disconnected in a contraction, so that no change signals are transmitted. In addition, there is a risk that germs will be introduced into the inside of the uterus by placing the catheter.
  • the invention has for its object to provide a method for detecting maternal labor, which delivers reliable signals, so that a midwife receives measured values with clear statements.
  • a pulse oximetry sensor device for measuring the change in the oxygen content in the blood of the fetus during childbirth, which has at least one light emitter and at least one receiver and is connected to an evaluation device and is attached to the leading part of the fetus maternal labor.
  • the invention therefore uses pulse oximetry in order to obtain information about maternal labor. While pulse oximetry has so far been used exclusively to monitor the condition of the fetus via heart rate-synchronous pulse oximetry signals, experts were unable to recognize that pulse oximetry can also be used to obtain information about the condition of the parturient.
  • the pulyoximetry sensor device is attached, for example, to the rind of the fetus located within the opening of the cervix, the amount of blood in this area of the rind increases during contraction.
  • the pressure between the cervix and the child's scalp is so great that the venous return flow of the fetal blood is hindered, while it is not sufficient to suppress the arterial inflow.
  • the larger amount of blood causes more light to be absorbed and the sensor signal to be changed.
  • the opposite effect can occur.
  • the blood of the fetus is pressed out of the child's tissue during contraction, so that the light absorption measured by the sensor device decreases. Reliable signals about the labor activity of the mother are thus always obtained. Good signals are obtained even when the position of the fetus changes during childbirth.
  • the fetal EKG can preferably also be measured with the pulse oximetry sensor device. In this way, knowledge about the blood flow characteristics of the fetus during labor can be obtained at the same time.
  • the heartbeat-dependent or heartbeat-synchronous pulse oximetry signals of the fetus can be displayed in a first track and the pulse oximetry signals for the contractions of the parturient in a second track.
  • the light emitter can emit at least one wavelength at which the absorption of the oxygen-rich and the oxygen-poor hemoglobin in the blood of the fetus is approximately the same. This essentially suppresses a signal change as a result of a change in the oxygen content of the blood.
  • the point at which the absorption of the oxygen-rich hemoglobin (oxyhemoglobin) and oxygen-poor hemoglobin (deshemoglobin) are the same is also referred to as the isosbestic point.
  • At least one wavelength emitted by the light emitter is approximately 805 nm. This wavelength is in the region of the isosbet point. It can be used to achieve particularly clear and reliable signals.
  • Fig. 1 shows a cross section through on the child
  • FIG. 2 shows a cross section of the abdomen of a woman giving birth with a pulse oximetry sensor device attached to the child's scalp.
  • FIG. 1 shows a pulsometric sensor device 1 known from P 43 04 693 with an approximately round carrier 2.
  • the carrier 2 has a centrally arranged fastening zone 3 with a wire spiral 4 and a metal plate 5.
  • Metal plate 5 and wire spiral 4 are electrically insulated from one another.
  • the metal plate 5 has a coupling part 6 centrally on its upper part.
  • the carrier 2 has an elastic edge zone 10 around the fastening zone 3, in which two light emitters 7 and a receiver 8 are embedded.
  • Light emitters 7 and receivers 8 adjoin the underside 9 of the sensor device 1 and are connected to electrical lines 11 which are led out of the top of the sensor device 1.
  • the metal plate 5 and the wire spiral 4 are each connected to an electrical line 11, which is made at the top of the sensor device 1.
  • the wire spiral 4 protrudes from the underside 9 with approximately one turn of the turn.
  • the wire spiral 4 is screwed into the scalp 12 of a fetus with the lowest turn.
  • the carrier 2 rests with the elastic edge zone 10 under prestress on the fetal tissue 12.
  • Light emitter 7 and receiver 8 are arranged near the rind 12.
  • the elasticity of the edge zone 10 ensures that it is always in contact with the rind 12 is so that no light from outside can penetrate between the light emitter 7, receiver 8 and the rind 12.
  • FIG. 2 shows the abdomen 13 of a woman giving birth, in which the cervix 14 is already open and the amniotic sac 15 has burst. The head 16 of the fetus is partially visible through the cervix 14.
  • the sensor device 1 from FIG. 1 is passed through the cervix 14 and attached to the scalp 12 of the fetus.
  • An electrical line 11 connects the sensor device 1 to an evaluation device 17.
  • the sensor device 1 is screwed with the wire spiral 4 into the rind 12 of the fetus using a handle that engages the coupling part 6 of the sensor device 1.
  • the wire spiral 4 is screwed in until approximately one turn is screwed into the rind 12 and the elastic edge zone 10 rests on the rind 12 under resilient prestress.
  • the electrical lines 11 are routed through the cervix 14 and connected to an evaluation device 17.
  • the blood is blocked in the area of the mother's mouth 14 by stopping the venous backflow, but at least partially maintaining the arterial inflow.
  • the light emitted by the light emitter 7 shines through the fetal tissue, much more light is absorbed by the pent-up blood than in the contraction-free state.
  • the signal obtained in this way therefore deviates from the signal in the labor-free state and appears as a deflection on a registration strip of the evaluation device 17.
  • the pressure of a contraction creates the blood from this area of the fetal tissue escapes.
  • the absorption of the light by the blood is therefore lower, so that a signal which deviates from the labor-free state is generated and is detected as a deviation by the registration medium of the evaluation device.
  • the signals obtained are recorded along a time axis on a registration strip or displayed on a monitor. Starting from a roughly straight line, each contraction appears as a wave crest. The onset, the duration, the maximum and the end of a contraction can be determined from the chronological sequence and the shape of the wave crests.

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung (1). Ausgehend von herkömmlichen Verfahren zum Erfassen der maternalen Wehentätigkeit während der Geburt soll nun ein Verfahren geschaffen werden, das zuverlässige Signale liefert, so dass eine Hebamme Messwerte mit eindeutigen Aussagen erhält. Erfindungsgemäss wird die Verwendung einer die Veränderung des Sauerstoffgehaltes im Blut des Feten während der Geburt gemessenen, mindestens einen Lichtemitter (7) und mindestens einen Empfänger (8) aufweisenden, mit einem Auswertgerät (17) verbundenen, am führenden Teil des Feten angebrachten Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung (1) zum Erfassen der maternalen Wehentätigkeit vorgeschlagen.

Description

VERWENDUNG EINER PULSOXYMETRIE-SENSOREINRICHTUNG
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Pulsoxymetrie- Sensoreinrichtung während der Geburt.
Eine Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung für die Geburtshilfe ist beispielsweise aus der DE 43 04 693 bekannt. Eine derartige Sensoreinrichtung wird während der Geburt an dem führenden Teil des Feten angebracht. Ein Lichtemitter sendet eine Wellenlänge aus, die das Gewebe des Feten durchstrahlt und anschließend zu¬ mindest teilweise von dem Empfänger aufgenommen wird. Gleich¬ zeitig wird das EKG des Feten gemessen. Um Rückschlüsse auf den Zustand des Feten während der Geburt treffen zu können, wird das von dem Empfänger während eines Herzschlages zwischen Dia- stole und Systole auftretende Signal gemessen. Damit wird die durch den arteriellen Zustrom des Blutes hervorgerufene. Absorp¬ tionsänderung als Indikator für den momentanen Zustand des Fe¬ ten verwendet.
Während einer Geburt benötigt eine Hebamme zusätzlich Informa¬ tionen über die Wehentätigkeit der Gebärenden. Es werden Daten über die Dauer, Zeitpunkt des Beginns, das Maximum und des En¬ des einer Wehe benötigt. Stellt eine Hebamme Unregelmäßigkeiten fest, so kann dies als Indiz für Komplikationen dienen, so daß die Hebamme einen Arzt hinzuziehen muß, der weitere Untersu¬ chungen einleiten wird.
Zum Erfassen der Wehentätigkeit ist die Verwendung intrauteri- ner Druckkatheter bekannt. Diese Druckkatheter werden als Fi¬ xiereinrichtung für herkömmliche Pulsoxymetrie-Sensoren zwi¬ schen der Gebärmutter und dem Feten plaziert und durch Volumen¬ vergrößerung dort verankert. Der Ballon des Katheters wird zur Messung des intrauterinen Drucks benutzt, indem der Druck über einen Schlauch nach außen geführt und am Anschluß des Schlau¬ ches die Druckveränderung gemessen wird. Nachteiligerweise kann es dabei vorkommen, daß bei einer Wehe der Schlauch abgeklemmt wird, so daß keine Veränderungssignale mehr übertragen werden. Außerdem besteht die Gefahr, daß durch das Legen des Katheters Keime in das Innere der Gebärmutter eingeschleppt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Er¬ fassen der maternalen Wehentätigkeit zu schaffen, das zuverläs¬ sige Signale liefert, so daß eine Hebamme Meßwerte mit eindeu¬ tigen Aussagen erhält.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer die Veränderung des Sauerstoffgehaltes im Blut des Feten während der Geburt messenden, mindestens einen Lichtemitter und mindestens einen Empfänger aufweisenden, mit einem Auswertgerät verbundenen, am führenden Teil des Feten angebrachten Pulsoxy- metrie-Sensoreinrichtung zum Erfassen der maternalen Wehentä¬ tigkeit.
Die Erfindung bedient sich also der Pulsoxymetrie, um Aussagen über die maternale Wehentätigkeit zu erhalten. Während die Pul¬ soxymetrie bisher ausschließlich dazu verwendet wurde, den Zu¬ stand des Feten über herzschlagsynchrone Pulsoxymetriesignale zu überwachen, war die Fachwelt nicht im Stande zu erkennen, daß mit Hilfe der Pulsoxymetrie auch Informationen über den Zu¬ stand der Gebärenden gewonnen werden können.
Ist die Pulyoxymetrie-Sensoreinrichtung beispielsweise an der innerhalb der Öffnung des Gebärmuttermundes befindlichen Kopf¬ schwarte des Feten angebracht, so steigt während einer Wehe die Blutmenge in diesem Bereich der Kopfschwarte. Der Druck zwi¬ schen Muttermund und dem kindlichen Skalp ist während einer We¬ he so groß, daß der venöse Rückstrom des fetalen Blutes behin¬ dert wird, während er nicht ausreicht, um den arteriellen Zu¬ strom zu unterdrücken. Die größere Blutmenge bewirkt, daß mehr Licht absorbiert und das Sensorsignal verändert wird.
Befindet sich die Sensoreinrichtung unter dem Muttermund inner¬ halb der Zervix, so kann der gegenteilige Effekt eintreten. Das Blut des Feten wird während einer Wehe aus dem kindlichen Gewe¬ be herausgedrückt, so daß die von der Sensoreinrichtung gemes¬ sene Lichtabsorption abnimmt. Es werden also stets zuverlässige Signale über die Wehentätig¬ keit der Mutter erhalten. Selbst bei Lageänderungen des Feten während der Geburt werden gute Signale erhalten.
Vorzugsweise kann mit der Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung auch das fetale EKG gemessen werden. Hiermit können gleichzeitig Er¬ kenntnisse über die Blutflußcharakteristika des Feten während den Wehen gewonnen werden. Auf dem Auswertgerät können bei¬ spielsweise die herzschlagabhängigen bzw. herzschlagsynchronen Pulsoxymetriesignale des Feten in einer ersten Spur und die Pulsoxymetriesignale für die Wehen der Gebärenden in einer zweiten Spur angezeigt werden.
In besonderer Weise kann der Lichtemitter mindestens eine Wel¬ lenlänge aussenden, bei der die Absorption des sauerstoffrei¬ chen und des sauerstoffarmen Hämoglobins im Blut des Feten etwa gleich ist. Damit wird eine Signaländerung in Folge einer Ände¬ rung des Sauerstoffgehaltes des Blutes im wesentlichen unter¬ drückt. Der Punkt, bei dem die Absorption des sauerstoffreichen Hämoglobins (Oxyhämoglobin) und sauerstoffarmen Hämoglobins (Deshämoglobin) gleich sind, wird auch als isosbestischer Punkt bezeichnet.
Als Variante der Erfindung beträgt wenigstens eine von dem Lichtemitter ausgesendete Wellenlänge etwa 805 nm. Diese Wel¬ lenlänge befindet sich im Bereich des isosbetischem Punkt. Mit Ihr lassen sich besonders klare und zuverlässige Signale errei¬ chen.
Hinsichtlich der verschiedenen im Blut vorhandenen Hämoglobin¬ varianten mit jeweils eigenem Absorptionsspektrum ist es beson¬ ders günstig, eine Wellenlänge auszusenden, bei der möglichst viele Hämoglobinvarianten die gleich Absorption haben oder die Absorptionswerte möglichst nahe beieinander liegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar¬ gestellt und wird nachstehend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine an dem kindlichen
Skalp befestigten, zur erfindungsgemäßen Verwendung geeigneten Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung und
Fig. 2 einen Querschnitt des Unterleibes einer Gebärenden mit einer an dem kindlichen Skalp befestigten Puls- oxymetrie-Sensoreinrichtung.
Figur 1 zeigt eine aus der P 43 04 693 bekannte Pulsoyxmetrie- Sensoreinrichtung 1 mit einem etwa runden Träger 2. Der Träger 2 weist eine zentrisch angeordnete Befestigungszone 3 mit einer Drahtspirale 4 und einer Metallplatte 5 auf. Metallplatte 5 und Drahtspirale 4 sind elektrisch gegeneinander isoliert. Die Me¬ tallplatte 5 weist zentrisch an ihrem oberen Teil ein Kupp¬ lungsteil 6 auf.
Der Träger 2 weist um die Befestigungszone 3 eine elastische Randzone 10 auf, in die zwei Lichtemitter 7 und ein Empfänger 8 eingebettet sind. Lichtemitter 7 und Empfänger 8 grenzen an die Unterseite 9 der Sensoreeinrichtung 1 und sind an elektrische Leitungen 11, die aus der Oberseite der Sensoreinrichtung 1 herausgeführt sind, angeschlossen.
Ebenso sind die Metallplatte 5 und die Drahtspirale 4 an je¬ weils eine elektrische Leitung 11, die oben aus der Sensorein¬ richtung 1 ausgeführt ist, angeschlossen.
Die Drahtspirale 4 ragt mit etwa einer Windungsumdrehung aus der Unterseite 9 hervor. In Figur 1 ist die Drahtspirale 4 mit der untersten Windung in die Kopfschwarte 12 eines Feten einge¬ dreht. Dabei liegt der Träger 2 mit der elastischen Randzone 10 unter Vorspannung auf dem fetalen Gewebe 12 auf.
Lichtemitter 7 und Empfänger 8 sind nahe der Kopfschwarte 12 angeordnet. Durch die Elastizität der Randzone 10 ist gewähr¬ leistet, daß diese immer in Kontakt mit der Kopfschwarte 12 ist, so daß kein Licht von außen zwischen Lichtemitter 7, Emp¬ fänger 8 und die Kopfschwarte 12 eindringen kann.
In Figur 2 ist der Unterleib 13 einer Gebärenden gezeigt, bei der der Muttermund 14 bereits geöffnet ist und die Fruchtblase 15 geplatzt ist. Der Kopf 16 des Feten ist durch den Muttermund 14 zum Teil sichtbar.
Durch den Muttermund 14 ist die Sensoreinrichtung 1 aus Figur 1 hindurchgeführt und an der Kopfschwarte 12 des Feten befestigt. Eine elektrische Leitung 11 verbindet die Sensoreinrichtung 1 mit einem Auswertgerät 17.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Verwendungsweise der Sen¬ soreinrichtung näher erläutert.
Während der Geburt wird nach dem Öffnen des Muttermundes 14 und dem Zerplatzen der Fruchtblase 15 die Sensoreinrichtung 1 über eine Handhabe, die an dem Kupplungsteil 6 der Sensoreinrichtung 1 angreift, mit der Drahtspirale 4 in die Kopfschwarte 12 des Feten eingedreht. Die Drahtspirale 4 wird so weit eingedreht bis etwa eine Windung in die Kopfschwarte 12 eingedreht ist und die elastische Randzone 10 unter federnder Vorspannung auf der Kopfschwarte 12 aufliegt. Die elektrischen Leitungen 11 werden durch den Muttermund 14 ausgeführt und an ein Auswertgerät 17 angeschlossen.
Beim Auftreten einer Wehe wird das Blut im Bereich des Mutter¬ mundes 14 gestaut, indem der venöse Rückstrom unterbunden wird, aber der arterielle Zufluß wenigstens teilweise aufrechterhal¬ ten wird. Beim Durchstrahlen des fetalen Gewebes durch das von dem Lichtemitter 7 ausgesendete Licht wird von dem aufgestauten Blut wesentlich mehr Licht absorbiert als im wehenfreien Zu¬ stand. Das so erhaltene Signal weicht also von dem Signal im wehenfreien Zustand ab und erscheint als Auslenkung auf einem Registrierstreifen des Auswertgeräts 17.
Wenn der Sensor 1 direkt an dem maternalen Gewebe anliegt, so erzeugt der Druck einer Wehe, daß das Blut aus diesem Bereich des fetalen Gewebe entweicht. Die Absorption des Lichtes durch das Blut ist also geringer, so daß ein von dem wehenfreien Zu¬ stand abweichendes Signal erzeugt und von dem Registriermedium des Auswertgerätes als Abweichung erfaßt wird.
Die erhaltenen Signale werden längs einer Zeitachse auf einem Registrierstreifen aufgezeichnet oder auf einem Monitor ange¬ zeigt. Ausgehend von einer in etwa geraden Linie erscheint jede Wehe als Wellenberg. Aus der zeitlichen Aufeinanderfolge und der Form der Wellenberge können das Einsetzen, die Dauer, das Maximum und das Ende einer Wehe bestimmt werden.

Claims

A N S P R U C H E
1. Verwendung einer die Veränderung des Sauerstoffgehaltes im Blut des Feten während der Geburt messenden, mindestens einen Lichtemitter (7) und mindestens einen Empfänger (8) aufweisen¬ den, mit einem Auswertgerät (17) verbundenen, am führenden Teil des Feten angebrachten Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung (1) zum Erfassen der maternalen Wehentätigkeit.
2. Verwendung der Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 auch zum Messen des fetalen EKG.
3. Verwendung der Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Lichtemitter (7) mindestens eine Wellenlän¬ ge aussendet, bei der die Absorption des sauerstoffreichen und sauerstoffarmen Hämoglobins im Blut des Feten etwa gleich ist.
4. Verwendung der Pulsoxymetrie-Sensoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der wenigstens eine von dem Lichte¬ mitter (7) ausgesendete Wellenlänge etwa 805 nm beträgt.
PCT/EP1995/004753 1994-12-01 1995-12-01 Verwendung einer pulsoxymetrie-sensoreinrichtung WO1996016590A1 (de)

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