WO2006122750A1 - Implantable blood pressure sensor - Google Patents

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WO2006122750A1
WO2006122750A1 PCT/EP2006/004612 EP2006004612W WO2006122750A1 WO 2006122750 A1 WO2006122750 A1 WO 2006122750A1 EP 2006004612 W EP2006004612 W EP 2006004612W WO 2006122750 A1 WO2006122750 A1 WO 2006122750A1
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WO
WIPO (PCT)
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blood pressure
pressure sensor
blood vessel
sensor according
implantable
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/004612
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German (de)
French (fr)
Inventor
Elmar Just
Peter Woias
Friedhelm Beyersdorf
Stephan Reichelt
Armin Werber
Hans Zappe
Original Assignee
Universitätsklinikum Freiburg
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Filing date
Publication date
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
    • A61B5/6867—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive specially adapted to be attached or implanted in a specific body part
    • A61B5/6876—Blood vessel
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215—Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
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    • A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
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    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/164—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors the sensor is mounted in or on a conformable substrate or carrier
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    • A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
    • A61B2562/168—Fluid filled sensor housings

Definitions

  • the invention relates to an implantable blood pressure sensor for detecting the blood pressure within a human or animal blood vessel.
  • the invention has the object of developing an implantable blood pressure sensor for detecting the blood pressure within a human or animal blood vessel such that on the one hand a reliable Blood pressure measurement is possible, on the other hand, however, increased risk to the patient can be largely excluded.
  • the solution-based, implantable blood pressure sensor provides an elastic means which can be applied at least in sections directly to an outer wall region of the blood vessel.
  • the elastic means has an elastic extensibility such that the means is deformed in accordance with a blood pressure-induced change in diameter of the blood vessel with.
  • a sensor directly or indirectly connected to the means detects the degree of deformation, which is ultimately correlated with the blood pressure prevailing inside the blood vessel.
  • the elastic means has an elastic extensibility, which corresponds to the elastic extensibility of the blood vessel wall largely or even greater, so that the blood vessel is largely exposed to no external mechanical constraint, to ultimately ensure that in consequence of the implanted Blood pressure sensor may be excluded and possibly unfavorable physiological effects on the blood flow can be excluded.
  • the elastic expansion of the blood vessel or the blood vessel wall can be measured from the outside, which correlates with the blood pressure.
  • the strain variables sensed on the outside of the blood vessel wall which are due to changes in the diameter of the vessel wall, can be used to determine both static blood pressure values and blood pressure values according to Riva-Rocci, ie the systolic and diastolic blood pressure values.
  • a preferred embodiment For processing the strain values detected by the sensor provided on the elastic means, a preferred embodiment provides an evaluation unit which can likewise be implanted and which is connected to the sensor for sensor data transmission and at the same time has an energy source and preferably an additional memory unit of the acquired sensor data.
  • the energy source as well as the storage unit, the intracorporeally detected sensor values can optionally be interrogated telemetrically with the aid of an extracorporeally provided read-out device.
  • the energy source as an impedance, which interacts with an extracorporeal impedance and via which, on the one hand, energy can be supplied contactlessly to the intracorporeally provided energy source and via which, on the other hand, the intracorporeally detected sensor data can be interrogated directly to the outside.
  • the ring-shaped elastic means is formed band-shaped in the simplest case and encloses the blood vessel in a partial region along its complete peripheral edge.
  • the material from which the elastic means is formed selected from biocompatible, elastic plastic, for example, from biocompatible silicone material whose material thickness and consistency are to be chosen in a suitable manner to obtain the required adapted to the blood vessel wall elastic stretching properties.
  • a plurality of alternative sensor variants are available for detecting the extensibility, for example strain gauges which are integrated or applied in the elastic means or on a surface of the elastic means.
  • strain gauges which are integrated or applied in the elastic means or on a surface of the elastic means.
  • along the elastic means may be applied as capacitor plates or as inductances acting electrode structures which assume different capacitive or inductive properties depending on their strain state.
  • the elastic means like a tube or in the form of a toroid, which also surrounds the blood vessel like a ring, and in whose tube volume or toroidal volume a fluid with predeterminable filling pressure is introduced, whose internal filling pressure can be sensed.
  • the implantable blood pressure sensor constructed in accordance with the invention may advantageously be used in combination with a neurostimulation or dosage unit of medicaments whose dosage and frequency of administration in the event of hypertension, i. excessive hypertension can be controlled directly.
  • the blood pressure measuring device exclusively for the purpose of short-term sensor activation and simultaneous sensor data interrogation, without the provision of an implantable evaluation and storage unit, but only with a resistive, capacitive or inductive sensor connected to the elastic means, having at least one capacitance and / or inductance is connected, which is chargeable by means of an extracorporeal electromagnetic impedance provided, wherein the sensor is activated only in the presence of extracorporeally provided electromagnetic impedance.
  • the extracorporeal electromagnetic impedance provided serves as a readout device for the sensor signals or data accumulating at the sensor, which are hereafter can be correlated extracorporeally with blood pressure values after prior calibration.
  • the novel implantable blood pressure measuring device By means of the novel implantable blood pressure measuring device, it is possible for the first time to monitor the blood pressure over a long period of time and, if necessary, to log it without appearing unpleasant for the respective patient.
  • the proposed implantable blood pressure sensor leaves the bloodstream within the blood vessel completely undamaged.
  • the solution according to the invention blood pressure sensor can be implanted in an easily accessible place on the body, preferably during an operation to be performed anyway.
  • the blood pressure sensor according to the invention additionally has at least one further sensor on the elastic means for detecting at least one further vital parameter, in particular for detecting the blood oxygen saturation.
  • sensors which operate according to the known principle of pulse oximetry have proven to be particularly suitable.
  • Pulse oximetry is known as a method of determining oxygen saturation by means of light absorption by skin transillumination (percutaneous). The measurement is carried out, as is known, with an attachable sensor (clip) on an easily accessible body part, preferably on a finger, toe or earlobe. In addition to the oxygen saturation, the pulse in the smallest blood vessels (capillaries) is also recorded via the clip.
  • the clip has two light sources, each illuminated in a defined (infra) red area, and on the other, a photosensor sensitive to the light emitted by the light sources.
  • the respective transmitted light is absorbed differently depending on the currently present oxygen saturation of hemoglobin from the blood the photosensor can be detected.
  • three values are measured, the absorption of the light in the 660 nm range, in the 940 nm range and for calibration without the radiation of the measuring light sources, the absorption only with ambient light.
  • the blood oxygen saturation ie the percentage of oxygenated hemoglobin in the blood, can be determined. Normal values are between 96% and 98% in healthy people.
  • the pulse oximetry sensor is used intracorporally in connection with the blood pressure sensor according to the invention.
  • two adjacent light-emitting diodes LED's
  • a light detector diametrically opposite to each other is provided near or on the ring inner surface of the means.
  • a first diode emits light of 660 nm wavelength (red) and a second diode emits light of 940 nm (infrared) wavelength and the light detector is sensitive to these wavelengths.
  • the diodes controlled by a control unit operate in pulse mode at a few hundred hertz, so that only the intensity of the light component of a wavelength transmitted through the blood vessel is detected at the light detector.
  • the light detector signal is then transmitted to the evaluation unit and evaluated there. From the ratio of the variable intensity components for both wavelengths, the evaluation unit determines in a known manner the proportions of the two hemoglobin fractions (O 2 Hb and Hb), and finally the blood oxygen saturation.
  • the heart rate (pulse) can be determined both from the measurement data of the blood pressure sensor and from the measurement data of the sensor for detecting the blood oxygen saturation.
  • the redundant detection of the heart rate offers the ideal option of performing a mutual function check of the sensors or a quality assessment of the acquired measurement data (internal reference).
  • the extension of the vital parameters (blood oxygen saturation and heart rate) detectable with the blood pressure sensor according to the invention represents a decisive diagnostic advantage in the long-term monitoring of patients, in particular in cardiovascular risk patients, and thus enables a significant improvement of the corresponding therapy.
  • the blood pressure sensor with a sensor for detecting blood oxygen saturation offers increased comfort and a lower risk of misdiagnosis due to measurement artifacts.
  • the patient-appropriate long-term monitoring of blood pressure with other vital parameters such as blood oxygen saturation and heart rate is medically relevant in particular in the case of planned heart transplantation, severe heart failure and pulmonary hypertension.
  • Such an implantable blood pressure sensor is particularly easy to use when a patient would have to be operated anyway, such as when creating bypasses or the implantation of cardiac pacemakers.
  • the blood pressure sensor can not be used in an already planned operation, it could be used in an easily accessible location, such as the cervical or leg arteries.
  • FIG. 1a, b perspective view and cross-sectional view through a ring around a blood vessel designed and arranged blood pressure measuring sensor
  • FIG. 2a, b perspective view and cross-sectional view through a hose-shaped blood pressure sensor, as well Fig. 3 perspective view of a dual-chamber tubular
  • Blood pressure sensor with pressure sensor and micropump.
  • FIG. 4 shows a perspective view and a cross-sectional view through a blood vessel ring-shaped and arranged blood pressure measuring sensor with two light-emitting diodes and a light detector.
  • FIG. 1 a shows a perspective view of a blood vessel section 1, on the outer wall 2 of which an annular means 3 is provided which completely encloses the blood vessel 1 in the circumferential direction.
  • the ring-shaped means 3 consists of an elastic material whose elastic extensibility is chosen such that it is equal to or smaller than the elastic extensibility of the blood vessel 1.
  • the elastic means 3 which bears tightly against the blood vessel outer wall 2, does not change, or does not substantially change, the blood vessel diameter impressed by the blood pressure prevailing in the interior of the blood vessel 1, ie. the external shape of the blood vessel 1 resulting from the internal blood pressure should not or not be substantially impaired by the externally seated elastic means 3.
  • the ring-shaped elastic means 3 comprises the blood vessel 1 in the form of a ribbon and has an inner surface 31 facing the blood vessel 1 (see also the cross-sectional representation shown in FIG. 1 b, which shows a section through the blood vessel together with elastic means 3).
  • the inner surface 31 of the elastic means 3 is flush with the outer wall 2 of the blood vessel 1. Only for the sake of a graphically better representation, a distance is shown in the cross-sectional image according to FIG. 1 b between the inner surface 31 and the outer wall 2 of the blood vessel 1, which, however, must be avoided in a real embodiment of the blood pressure sensor, Especially since it comes to detecting expansion processes of the blood vessel 1 almost completely from the elastic means 3.
  • the ring-shaped elastic means 3 has a band thickness d, which is chosen large enough to integrate in the interior of the band-shaped means 3, a sensor unit 4, with which it is possible to detect changes in strain within the elastic means 3 sensorially.
  • a sensor unit 4 is placed on outer surface 32, as is apparent, for example, from the embodiment of Figure 2, but has a complete integration of the sensor 4 within the made of biocompatible material elastic means 3 has the advantage that the sensor unit itself must be made of non-biocompatible materials, especially since it is completely encapsulated within the elastic means 3.
  • Strain gauges capacitive or inductive sensitive electrode structures, for example in the form of an interdigital electrode arrangement or a meander-shaped electrode structure, whose impedance also causes a change in the form of the measurement when changing the shape, are suitable as preferred sensors which detect the strain state of the elastic means 3.
  • the sensor signals or sensor data generated at the sensor unit 4 are fed to an evaluation unit 5, which is preferably integrated together with the sensor unit 4 within the elastically formed means 4.
  • the evaluation unit 5 is able to convert the sensor data generated by the sensor unit 4 into actual blood pressure values which are stored for purposes of storing a memory unit 6 likewise integrated in the elastic means 4.
  • an energy source 7 is preferably integrated within the elastic means 4, which is required for the power supply of the sensor, evaluation and storage unit which detects the blood pressure values.
  • the energy source 7 is preferably designed as an electromagnetic impedance, the non-contact by means of a extracorporeal provided resonant circuit arrangement can be supplied with electrical energy.
  • the energy source 7 can serve as a data output unit for the blood pressure values stored in the memory unit 6, wherein the extracorporeally provided resonant circuit arrangement for data readout is to be designed accordingly for extracorporeal data transmission.
  • the elastic means 3 are tubular in the form of a cuff comprising a tube volume filled with a fluid.
  • the inner surface of the tube-shaped means 3 is flush with the exemplary embodiment according to FIG. 1 over the entire surface of the blood vessel outer wall 2 of the blood vessel 1 and is thus able to take on blood pressure-related diameter fluctuations simultaneously.
  • the rigid material of the retaining ring 8 is also biocompatible and therefore does not constitute a danger to the patient's organism.
  • the dimensioning of the inner diameter of the fixed retaining ring 8 is selected such that the inner cuff with its outer surface facing away from the blood vessel 1 32 flush against the inner surface of the retaining ring 8. Finds blood pressure conditionally For example, an expansion of the blood vessel 1 instead, the fluid is displaced within the cuff 3 and presses against the inner surface of the retaining ring 8. This leads to an increase in pressure within the cuff, which is detected by means of a retaining ring 8 attached to the pressure sensor 4.
  • the sensor 4 projects beyond the surface of the retaining ring 8 only for the sake of a better graphical representation of the pressure sensor 4.
  • the pressure sensor 4 is completely inside the retaining ring 8 made of biocompatible material integrated.
  • the components corresponding to the sensor data acquisition and transmission are preferably to be provided within the fixed retaining ring 8, which however are not shown for the sake of avoiding repetitions.
  • FIG 3 shows an extension of the implantable blood pressure sensor, which is composed of the following individual components.
  • a hose-shaped cuff 3 is provided, as the embodiment of FIG 2.
  • On the outer surface of the tubular cuff 3 is made of a solid material existing retaining ring 8, as the embodiment of Figure 2.
  • another tubular shaped means 9 which is connected via a micropump 10, in which a pressure sensor 4 is integrated with the inner cuff 3.
  • fluid can be pumped out of the inner cuff 3 into the outer tubular means 9 via the micropump 4, and vice versa.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional illustration of a blood pressure sensor according to the invention, which encloses a blood vessel 1, with an annular elastic means 3, to which additionally a second sensor for detecting the blood oxygen saturation is arranged.
  • the second sensor consists of a first diode 11 which emits light with wavelengths of 660 nm, a second diode 12 which emits light with wavelengths of 940 nm, and a light detector 13 which opposes the diodes 11, 12.
  • the detector and the diodes are such arranged on the means 3, that the detector 13 each detected by the diodes 11, 12 and detected by the blood vessel 1, or by the blood flowing in the blood vessel, transmitted light can detect.
  • the light detector 13 is connected to the evaluation unit 5 (not shown).
  • the light-emitting diodes 11, 12 are connected to a control unit (not shown) and are alternately excited by this, ie in pulse mode, with a frequency of, for example, 400 Hz to emit light.
  • a frequency of, for example, 400 Hz to emit light.
  • the light emitted by the diodes interacts on its way through the blood vessel, in particular with the hemoglobin in the blood, and is thereby weakened in intensity as a function of the oxygen saturation of the hemoglobin and finally detected by the light detector 13.
  • the elastic annular means 3 in the present case consists of a biocompatible, transparent elastomer for the light emitted by the diodes.
  • a not further illustrated further embodiment provides for a separate embodiment of the two above-described sensors for blood pressure and blood oxygen detection, so that the respective measured value recording for blood pressure and blood oxygen measurement can be done at two different locations within the body. Conceivable for this purpose is the use of a blood pressure measuring system according to the embodiment shown in Figure 1 a, b and a blood oxygen measuring system, comparable to the variant shown in Fig.
  • the blood pressure measuring system could be placed on a region along a blood vessel in the a particularly pronounced, blood pressure-related Gefäßdilatation takes place, whereas the Blutsauerstoffmesssystem should be placed on a preferably thin-walled blood vessel area.
  • the measurement signals recorded by both measuring systems are evaluated in an implantable evaluation unit, which is provided on one of the two elastic means. Either there is a wired or wireless, ie by radio technology, measurement signal transmission between each measuring system, which does not provide the evaluation unit.

Abstract

The invention relates to an implantable blood pressure sensor for detecting the blood pressure inside a human or animal blood vessel. The inventive blood pressure sensor is characterized by an elastic means (3) at least part of which can be applied directly to a outer wall area (2) of the blood vessel (1). The elastic means has an elasticity to such a degree that the means is deformed according to a blood pressure-related change of diameter of the blood vessel. The means is provided with at least one sensor (4) for detecting the degree of deformation of the means.

Description

Implantierbarer Blutdrucksensor Implantable blood pressure sensor
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf einen implantierbaren Blutdrucksensor zum Erfassen des Blutdruckes innerhalb eines menschlichen oder tierischen Blutgefässes.The invention relates to an implantable blood pressure sensor for detecting the blood pressure within a human or animal blood vessel.
Stand der TechnikState of the art
Die konventionelle Blutdruckmessung bei einem Patienten erfordert nach der Methode von Riva-Rocci die Druckpulse des Herzens, also die Messbarkeit von systolischem und diastolischem Druck. Die Blutdruckmessung nach Riva-Rocci ist ein externes, am Patienten durchzuführendes Diagnoseverfahren. Dabei legt ein zu behandelnder Arzt dem Patienten, zumeist im Oberarmbereich, eine dilatierbare Manschette um, die mit einem Stethoskop verbunden ist. Über das Stethoskop nimmt der Arzt die durch die Blutströmung hervorgerufenen Korotkov-Töne wahr, welche den systolischen und diastolischen Blutdruck angeben. Es liegt auf der Hand, dass eine Langzeitmessung bzw. eine Dauerüberwachung des Blutdruckes bei einem Patienten mit dieser Methode kaum möglich ist. Selbst automatisierte, auf der konventionellen Blutdruckmethode basierende, extern anzubringende Blutdruckmesssysteme schränken den normalen Tagesablauf eines zu überwachenden Patienten stark ein. Dennoch gilt es bei einer großen Anzahl von an Bluthochdruck leidenden Personen, deren statistischer Anteil auf immerhin 10 Prozent geschätzt wird, kontinuierliche Langzeitblutdruckmessungen durchzuführen. Mit Hilfe dieser Hypertonieüberwachung kann bei Patienten die kontrollierte Verabreichung entsprechender Medikamente bewerkstelligt werden. Hinzu kommt, dass in bestimmten Fällen bei Patienten, die über eine implantierte Herz-Assist-Pumpe verfügen, die bisherigen Verfahren versagen. Aufgrund des laminaren Auswurfes der Blutpumpe entfallen die arteriellen Pulswellen welche die Korotkov-Töne verursachen. Die Messbarkeit des Blutdruckes nach der Riva-Rocci- Methode ist damit unmöglich. In diesen Fällen bleibt als einziger Weg zur Blutdruckmessung das Legen eines Katheters zur intraarteriellen Blutdruckmessung, die jedoch ausschließlich in intensiv medizinischer Umgebung erfolgen kann. Eine derartige Blutdruckmessung bedeutet für den Patienten nicht nur ein erhöhtes Gefahrenpotential, vielmehr stellt diese Untersuchungspraxis eine erhebliche Unannehmlichkeit für den Patienten dar. So muss der Patient für die gesamte Messzeit im Krankenbett verbleiben, ein Umstand der darüber hinaus hohe Kosten verursacht.Conventional blood pressure measurement in a patient requires, according to the method of Riva-Rocci, the pressure pulses of the heart, ie the measurability of systolic and diastolic pressure. Blood pressure measurement according to Riva-Rocci is an external diagnostic procedure to be performed on the patient. In this case, a doctor to be treated puts the patient, usually in the upper arm, a dilatable cuff, which is connected to a stethoscope. Through the stethoscope, the doctor perceives the Korotkov sounds caused by the blood flow, which indicate the systolic and diastolic blood pressure. It is obvious that a long-term measurement or a continuous monitoring of the blood pressure in a patient with this method is hardly possible. Even automated blood pressure measurement systems based on the conventional blood pressure method greatly restrict the normal daily routine of a patient to be monitored. Nevertheless, a large number of persons suffering from high blood pressure, whose statistical share is estimated at 10 percent, are required to carry out continuous long-term blood pressure measurements. With the help of this hypertension monitoring can be accomplished in patients, the controlled administration of appropriate drugs. In addition, in certain cases in patients who have an implanted cardiac assist pump, the previous methods fail. Due to the laminar ejection of the blood pump eliminates the arterial pulse waves causing the Korotkov tones. The measurability of the blood pressure according to the Riva-Rocci method is therefore impossible. In these cases, the only way to measure blood pressure is to place a catheter for intra-arterial blood pressure measurement, which, however, can only be done in an intensive medical environment. Not only does such a blood pressure measurement mean an increased risk potential for the patient, but this examination practice also represents a considerable inconvenience to the patient. For example, the patient must remain in the hospital bed for the entire measurement time, which in addition causes high costs.
Alternative Vorschläge, die sich jedoch derzeit noch in der Entwicklung befinden, basieren auf der Blutdruckmessung innerhalb der Blutgefässe mit Hilfe geeignet ausgebildeter Drucksensoren, d.h. die Blutdruckmessung erfolgt innerhalb der Blutströmung Das bedeutet, dass ein Fremdkörper in die Blutbahn einzubringen ist, der den natürlichen Blutfluss unabdingbar beeinträchtigt. Ferner bedeutet eine derartige Implantation ein erhöhtes Risiko für den Patienten.However, alternative proposals, which are still under development, are based on blood pressure measurement within the blood vessels using appropriately designed pressure sensors, i. The blood pressure measurement takes place within the bloodstream This means that a foreign body is to be introduced into the bloodstream, which inevitably affects the natural blood flow. Furthermore, such an implantation means an increased risk for the patient.
Nicht zuletzt aufgrund der großen Anzahl unter Hypertonie (Bluthochdruck) leidender Menschen besteht der Wunsch nach einer Möglichkeit der Blutdruckmessung, die einerseits die Bewegungsfähigkeit des Patienten wenig bis überhaupt nicht beeinträchtigt und darüber hinaus eine exakte Blutdruckmessung selbst in Fällen, in denen keine arteriellen Pulswellen längs der Blutströmung auftreten, ermöglicht.Not least because of the large number suffering from hypertension (high blood pressure) people, the desire for a way of measuring blood pressure on the one hand, the mobility of the patient little or not at all affected and beyond an accurate blood pressure measurement even in cases where no arterial pulse waves along the Blood flow occur allows.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen implantierbaren Blutdrucksensor zum Erfassen des Blutdruckes innerhalb eines menschlichen oder tierischen Blutgefässes derart weiterzubilden, dass einerseits eine zuverlässige Blutdruckmessung ermöglicht wird, andererseits jedoch ein für den Patienten erhöhtes Gefahrenpotential weitgehend ausgeschlossen werden kann.The invention has the object of developing an implantable blood pressure sensor for detecting the blood pressure within a human or animal blood vessel such that on the one hand a reliable Blood pressure measurement is possible, on the other hand, however, increased risk to the patient can be largely excluded.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung insbesondere unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.The solution of the problem underlying the invention is specified in claim 1. The concept of the invention advantageously further features are the subject of the dependent claims and the description in particular with reference to the exemplary embodiments.
Im Gegensatz zu den bis anhin bekannten Ansätzen, nämlich Blutdrucksensoren innerhalb eines Blutgefässes zu Zwecken der Blutdruckmessung zu implantieren, sieht der lösungsgemäße, implantierbare Blutdrucksensor ein elastisches Mittel vor, das zumindest abschnittsweise unmittelbar auf einem Außenwandbereich des Blutgefässes applizierbar ist. Das elastische Mittel weist eine elastische Dehnbarkeit derart auf, so dass das Mittel entsprechend einer blutdruckbedingten Durchmesseränderung des Blutgefässes mit deformiert wird. Ein mit dem Mittel mittel- oder unmittelbar verbundener Sensor erfasst den Grad der Deformation, der letztlich mit dem innerhalb des Blutgefässes vorherrschenden Blutdruck korreliert ist.In contrast to the previously known approaches, namely to implant blood pressure sensors within a blood vessel for the purpose of blood pressure measurement, the solution-based, implantable blood pressure sensor provides an elastic means which can be applied at least in sections directly to an outer wall region of the blood vessel. The elastic means has an elastic extensibility such that the means is deformed in accordance with a blood pressure-induced change in diameter of the blood vessel with. A sensor directly or indirectly connected to the means detects the degree of deformation, which is ultimately correlated with the blood pressure prevailing inside the blood vessel.
In besonders vorteilhafter weise verfügt das elastische Mittel über eine elastische Dehnbarkeit, die weitgehend der elastischen Dehnbarkeit der Blutgefässwand entspricht oder sogar größer ist, so dass das Blutgefäss weitgehend keinen äußeren mechanischen Zwang ausgesetzt ist, um letztlich auch zu gewährleisten, dass sich in Folge des implantierten Blutdrucksensors möglicherweise auftretende und ungünstig auswirkende physiologische Effekte auf die Blutströmung ausgeschlossen werden können.In a particularly advantageous manner, the elastic means has an elastic extensibility, which corresponds to the elastic extensibility of the blood vessel wall largely or even greater, so that the blood vessel is largely exposed to no external mechanical constraint, to ultimately ensure that in consequence of the implanted Blood pressure sensor may be excluded and possibly unfavorable physiological effects on the blood flow can be excluded.
Mit der lösungsgemäßen implantierbaren Vorrichtung kann, ohne das Blutgefäss zu verletzen, von außen die elastische Dehnung des Blutgefässes bzw. der Blutgefässwand gemessen werden, die mit dem Blutdruck korreliert. Um die mit Hilfe des Sensors physikalisch erfassten Dehnungsgrößen mit den tatsächlich innerhalb des Blutgefässes vorherrschenden Druckwerten zu korrelieren, bedarf es einer vorherigen Kalibrierung der sensoriell erfassten Dehnungsgrößen mit aktuell vorherrschenden Blutdruckwerten, die beispielsweise im Rahmen konventioneller Methoden erfassbar sind. So lassen sich nach einmaliger Kalibrierung der an der Blutgefässaussenwand sensoriell erfassten Dehnungsgrößen, die auf Durchmesseränderungen der Gefässwand zurückzuführen sind, sowohl statische Blutdruckwerte als auch Blutdruckwerte nach Riva-Rocci, d.h. den systolischen und diastolischen Blutdruckwert, ermitteln.With the implantable device according to the invention, without damaging the blood vessel, the elastic expansion of the blood vessel or the blood vessel wall can be measured from the outside, which correlates with the blood pressure. In order to correlate the strain values physically detected with the aid of the pressure values actually prevailing within the blood vessel, it is necessary to calibrate the previously detected strain variables with current ones prevailing blood pressure values that are detectable, for example, in the context of conventional methods. Thus, after a single calibration, the strain variables sensed on the outside of the blood vessel wall, which are due to changes in the diameter of the vessel wall, can be used to determine both static blood pressure values and blood pressure values according to Riva-Rocci, ie the systolic and diastolic blood pressure values.
Zur Verarbeitung der seitens des am elastischen Mittel vorgesehenen Sensors erfassten Dehnungsgrößen sieht eine bevorzugte Ausführungsform eine gleichfalls implantierbare Auswerteeinheit vor, die mit dem Sensor zur Sensordatenübertragung verbunden ist und zugleich über eine Energiequelle und vorzugsweise über eine zusätzliche Speichereinheit der erfassten Sensordaten verfügt. Je nach Ausgestaltung der Auswerteeinheit, der Energiequelle sowie auch der Speichereinheit können optional die intrakorporal erfassten Sensorwerte telemetrisch mit Hilfe eines extrakorporal vorgesehenen Auslesegerätes abgefragt werden. So bietet es sich beispielsweise an, die Energiequelle als Impedanz auszubilden, die mit einer extrakorporalen Impedanz wechselwirkt und über die einerseits der intrakorporal vorgesehenen Energiequelle kontaktlos Energie zugeführt werden kann und über die andererseits die intrakorporal erfassten Sensordaten direkt nach außen abfragbar sind.For processing the strain values detected by the sensor provided on the elastic means, a preferred embodiment provides an evaluation unit which can likewise be implanted and which is connected to the sensor for sensor data transmission and at the same time has an energy source and preferably an additional memory unit of the acquired sensor data. Depending on the design of the evaluation unit, the energy source as well as the storage unit, the intracorporeally detected sensor values can optionally be interrogated telemetrically with the aid of an extracorporeally provided read-out device. Thus, for example, it makes sense to design the energy source as an impedance, which interacts with an extracorporeal impedance and via which, on the one hand, energy can be supplied contactlessly to the intracorporeally provided energy source and via which, on the other hand, the intracorporeally detected sensor data can be interrogated directly to the outside.
Wie die weiteren Ausführungen unter Bezugnahmen auf die nachfolgenden Figuren zeigen, sieht eine bevorzugte Ausführungsform als elastisches Mittel, das an der Blutgefässaußenwand appliziert wird und in der Lage ist, die Blutdruck abhängigen Durchmesserschwankungen des Blutgefässes möglichst widerstandsfrei, d.h. ohne nennenswerte Druckausübung auf das Blutgefäss, zu folgen, eine ringförmig ausgebildete Geometrie vor, mit einer dem Blutgefäss zugewandten Ringinnenseite, deren Innendurchmesser im nicht deformierten Zustand in etwa dem Außendurchmesser des Blutgefässes im entspannten Zustand entspricht. Das ringförmig ausgebildete elastische Mittel ist im einfachsten Fall bandförmig ausgebildet und umschliesst das Blutgefäss in einem Teilbereich längs seines vollständigen Umfangsrandes. Selbstverständlich ist das Material, aus dem das elastische Mittel ausgebildet ist, aus biokompatiblem, elastischem Kunststoff gewählt, beispielsweise aus biokompatiblem Silikonmaterial, dessen Materialdicke und Konsistenz in geeigneter Weise zu wählen sind, um die geforderten an die Blutgefässwand angepaßten elastischen Dehnungseigenschaften zu erhalten.As the further embodiments with reference to the following figures show, a preferred embodiment as an elastic means which is applied to the outer wall of the blood vessel and is capable of blood pressure-dependent diameter fluctuations of the blood vessel as possible without resistance, ie without significant pressure on the blood vessel to follow, a ring-shaped geometry before, with a blood vessel facing ring inner side, the inner diameter in the non-deformed state corresponds approximately to the outer diameter of the blood vessel in the relaxed state. The ring-shaped elastic means is formed band-shaped in the simplest case and encloses the blood vessel in a partial region along its complete peripheral edge. Of course, the material from which the elastic means is formed, selected from biocompatible, elastic plastic, for example, from biocompatible silicone material whose material thickness and consistency are to be chosen in a suitable manner to obtain the required adapted to the blood vessel wall elastic stretching properties.
Ebenso stehen zur Erfassung der Dehnbarkeit mehrere alternative Sensorvarianten zur Verfügung, beispielsweise Dehnungsmessstreifen, die in das elastische Mittel oder an einer Oberfläche des elastischen Mittels integriert bzw. appliziert sind. Ebenso können längs des elastischen Mittels als Kondensatorplatten bzw. als Induktivitäten wirkende Elektrodenstrukturen aufgebracht sein, die in Abhängigkeit ihres Dehnungszustandes unterschiedliche kapazitive oder induktive Eigenschaften annehmen. Schließlich ist es denkbar, das elastische Mittel schlauchartig oder in Form eines Toroids auszubilden, das das Blutgefäss gleichfalls ringartig umgibt, und in dessen Schlauchvolumen bzw. Toroidvolumen ein Fluid mit vorgebbaren Fülldruck eingebracht ist, dessen innerer Fülldruck sensoriell erfassbar ist.Likewise, a plurality of alternative sensor variants are available for detecting the extensibility, for example strain gauges which are integrated or applied in the elastic means or on a surface of the elastic means. Likewise, along the elastic means may be applied as capacitor plates or as inductances acting electrode structures which assume different capacitive or inductive properties depending on their strain state. Finally, it is conceivable to form the elastic means like a tube or in the form of a toroid, which also surrounds the blood vessel like a ring, and in whose tube volume or toroidal volume a fluid with predeterminable filling pressure is introduced, whose internal filling pressure can be sensed.
Der lösungsgemäß ausgebildete implantierbare Blutdrucksensor kann in einer vorteilhaften Weise in Kombination mit einer Neurostimulation oder Dosierungseinheit von Medikamenten eingesetzt werden, deren Mengendosierung und Verabreichungshäufigkeit bei Auftreten der Hypertonie, d.h. übermäßigem Bluthochdruck direkt geregelt werden kann.The implantable blood pressure sensor constructed in accordance with the invention may advantageously be used in combination with a neurostimulation or dosage unit of medicaments whose dosage and frequency of administration in the event of hypertension, i. excessive hypertension can be controlled directly.
Auch ist es möglich, die Blutdruckmessvorrichtung ausschließlich zu Zwecken einer kurzfristigen Sensoraktivierung und gleichzeitigen Sensordatenabfrage auszubilden, ohne das Vorsehen einer implantierbaren Auswerte- und Speichereinheit, sondern lediglich mit einem mit dem elastischen Mittel verbundenen resistivem, kapazitivem oder induktivem Sensor, der mit wenigstens einer Kapazität und/oder Induktivität verbunden ist, die mit Hilfe einer extrakorporal vorgesehenen elektromagnetischen Impedanz aufladbar ist, wobei der Sensor ausschließlich in Gegenwart einer extrakorporal vorgesehenen elektromagnetischen Impedanz aktivierbar ist. Zugleich dient die extrakorporal vorgesehene elektromagnetische Impedanz als Auslesegerät für die am Sensor anfallenden Sensorsignale bzw. Daten, die im Weiteren extrakorporal nach vorheriger entsprechender Kalibrierung mit Blutdruckwerten korreliert werden können.It is also possible to form the blood pressure measuring device exclusively for the purpose of short-term sensor activation and simultaneous sensor data interrogation, without the provision of an implantable evaluation and storage unit, but only with a resistive, capacitive or inductive sensor connected to the elastic means, having at least one capacitance and / or inductance is connected, which is chargeable by means of an extracorporeal electromagnetic impedance provided, wherein the sensor is activated only in the presence of extracorporeally provided electromagnetic impedance. At the same time, the extracorporeal electromagnetic impedance provided serves as a readout device for the sensor signals or data accumulating at the sensor, which are hereafter can be correlated extracorporeally with blood pressure values after prior calibration.
Mittels der neuartigen implantierbaren Blutdruckmesseinrichtung ist es erstmals möglich, den Blutdruck über einen langen Zeitraum zu überwachen und gegebenenfalls zu protokollieren, ohne dabei unangenehm für den jeweiligen Patienten in Erscheinung zu treten. Im Gegensatz zu intraarteriell implantierten Sensoren und deren erhöhtem Gefahrenpotential belässt der lösungsgemäß vorgeschlagene implantierbare Blutdrucksensor die Blutbahn innerhalb des Blutgefässes vollkommen unbeschadet. Darüber hinaus kann der lösungsgemäße Blutdrucksensor an einer leicht zugänglichen Stelle am Körper implantiert werden, vorzugsweise während einer ohnehin durchzuführenden Operation.By means of the novel implantable blood pressure measuring device, it is possible for the first time to monitor the blood pressure over a long period of time and, if necessary, to log it without appearing unpleasant for the respective patient. In contrast to intra-arterially implanted sensors and their increased potential for danger, the proposed implantable blood pressure sensor leaves the bloodstream within the blood vessel completely undamaged. In addition, the solution according to the invention blood pressure sensor can be implanted in an easily accessible place on the body, preferably during an operation to be performed anyway.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Blutdrucksensor am elastischen Mittel zusätzlich wenigstens einen weiteren Sensor zur Erfassung zumindest eines weiteren Vitalparameters, insbesondere zur Erfassung der Blut-Sauerstoffsättigung, auf. Zur Bestimmung der Blut-Sauerstoffsättigung haben sich hierbei Sensoren, die nach dem bekannten Prinzip der Pulsoximetrie arbeiten, als besonders geeignet erwiesen.In a further particularly advantageous embodiment, the blood pressure sensor according to the invention additionally has at least one further sensor on the elastic means for detecting at least one further vital parameter, in particular for detecting the blood oxygen saturation. To determine the blood oxygen saturation, sensors which operate according to the known principle of pulse oximetry have proven to be particularly suitable.
Die Pulsoximetrie ist als ein Verfahren zur Ermittlung der Sauerstoffsättigung mittels der Lichtabsorption bei Durchleuchtung der Haut (percutan) bekannt. Die Messung erfolgt bekanntermaßen mit einem aufsteckbaren Sensor (Clip) an einem leicht zugänglichen Körperteil, vorzugsweise an einem Finger, Zeh oder am Ohrläppchen. Über den Clip wird neben der Sauerstoffsättigung auch der Puls in den kleinsten Blutgefässen (Kapillaren) erfasst. Der Clip hat auf der einen Seite zwei jeweils in einem definierten (Infra-)Rot-Bereich leuchtende Lichtquellen, auf der anderen einen für das von den Lichtquellen jeweils ausgesandte Licht sensitiven Fotosensor. Durch die unterschiedlichen Absorptionseigenschaften des mit Sauerstoff gesättigten Hämoglobins (OaHb) und des nicht mit Sauerstoff gesättigten Hämoglobins (Hb), wird das jeweils durchstrahlende Licht abhängig von der aktuell vorliegenden Sauerstoffsättigung des Hämoglobins vom Blut unterschiedlich absorbiert, was mit dem Fotosensor erfasst werden kann. Gemessen werden typischerweise drei Werte, die Absorption des Lichts im 660 nm-Bereich, im 940 nm-Bereich und zur Eichung ohne die Strahlung der Messlichtquellen, die Absorption nur mit Umgebungslicht. Anhand eines Vergleichs der Messergebnisse mit Referenzwerten kann die Blut- Sauerstoffsättigung, d.h. der prozentuale Anteil des mit Sauerstoff gesättigten Hämoglobins im Blut, ermittelt werden. Übliche Werte liegen beim gesunden Menschen zwischen 96% und 98%.Pulse oximetry is known as a method of determining oxygen saturation by means of light absorption by skin transillumination (percutaneous). The measurement is carried out, as is known, with an attachable sensor (clip) on an easily accessible body part, preferably on a finger, toe or earlobe. In addition to the oxygen saturation, the pulse in the smallest blood vessels (capillaries) is also recorded via the clip. On the one hand, the clip has two light sources, each illuminated in a defined (infra) red area, and on the other, a photosensor sensitive to the light emitted by the light sources. Due to the different absorption properties of the oxygen-saturated hemoglobin (OaHb) and the non-oxygen-saturated hemoglobin (Hb), the respective transmitted light is absorbed differently depending on the currently present oxygen saturation of hemoglobin from the blood the photosensor can be detected. Typically, three values are measured, the absorption of the light in the 660 nm range, in the 940 nm range and for calibration without the radiation of the measuring light sources, the absorption only with ambient light. Based on a comparison of the measurement results with reference values, the blood oxygen saturation, ie the percentage of oxygenated hemoglobin in the blood, can be determined. Normal values are between 96% and 98% in healthy people.
Im vorliegen Fall wird der Pulsoximetrie-Sensor in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Blutdrucksensor allerdings intrakorporal angewendet. Vorzugsweise sind hierfür an dem aus transparentem elastischen Material bestehenden ringförmigen Mittel zwei nebeneinander liegende lichtemittierende Dioden (LED's) sowie dazu diametral gegenüberliegend ein Lichtdetektor jeweils nahe oder an der Ringinnenfläche des Mittels angebracht. Eine erste Diode sendet Licht mit Wellenlänge von 660 nm (rot) und eine zweite Diode Licht mit einer Wellenlänge von 940 nm (infrarot) aus und der Lichtdetektor ist für diese Wellenlängen sensitiv. Die von einer Steuereinheit angesteuerten Dioden arbeiten im Pulsbetrieb bei einigen Hundert Hertz, so dass am Lichtdetektor nur jeweils die Intensität des durch das Blutgefäss transmittierten Lichtanteils einer Wellenlänge detektiert wird. Das Lichtdetektorsignal wird anschließend an die Auswerteinheit übermittelt und dort ausgewertet. Aus dem Verhältnis der variablen Intensitätsanteile für beide Wellenlängen ermittelt die Auswerteeinheit in bekannter Weise die Anteile der zwei Hämoglobin-Fraktionen (O2Hb und Hb), und daraus schließlich die Blut- Sauerstoffsättigung.In the present case, however, the pulse oximetry sensor is used intracorporally in connection with the blood pressure sensor according to the invention. For this purpose, two adjacent light-emitting diodes (LED's) are provided on the ring-shaped means consisting of transparent elastic material, and a light detector diametrically opposite to each other is provided near or on the ring inner surface of the means. A first diode emits light of 660 nm wavelength (red) and a second diode emits light of 940 nm (infrared) wavelength and the light detector is sensitive to these wavelengths. The diodes controlled by a control unit operate in pulse mode at a few hundred hertz, so that only the intensity of the light component of a wavelength transmitted through the blood vessel is detected at the light detector. The light detector signal is then transmitted to the evaluation unit and evaluated there. From the ratio of the variable intensity components for both wavelengths, the evaluation unit determines in a known manner the proportions of the two hemoglobin fractions (O 2 Hb and Hb), and finally the blood oxygen saturation.
Sowohl aus den Messdaten des Blutdrucksensors als auch aus den Messdaten des Sensors zur Erfassung der Blut-Sauerstoffsättigung kann zudem jeweils die Herzfrequenz (Puls) bestimmt werden. Neben dem Vorteil, dass damit ein weiterer Vitalparameter erfasst und damit überwacht werden kann, bietet sich durch die redundante Erfassung der Herzfrequenz die ideale Möglichkeit eine gegenseitige Funktionskontrolle der Sensoren bzw. eine Gütebewertung der erfassten Messdaten vorzunehmen (interne Referenz). Die Erweiterung der mit dem erfindungsgemäßen Blutdrucksensor erfassbaren Vitalparameter (Blut-Sauerstoffsättigung und Herzfrequenz) stellt bei der Dauerüberwachung von Patienten, insbesondere bei kardiovaskulären Risikopatienten, einen entscheidenden diagnostischen Vorteil dar und ermöglicht damit eine deutliche Verbesserung der entsprechenden Therapie. Im Rahmen von Lanqzeitüberwachungen bietet der Blutdrucksensor mit einem Sensor zur Erfassung der Blut-Sauerstoffsättigung einen erhöhten Lebenskomfort und ein geringeres Risiko der Fehldiagnose aufgrund von Messartefakten. Die patientengerechte Langzeitüberwachung des Blutdruckes mit weiteren Vitalparametern wie der Blutsauerstoffsättigung und der Herzfrequenz ist insbesondere bei geplanter Herztransplantation, schwerster Herzinsuffizienz und pulmonaler Hypertonie medizinisch relevant. Ein derartiger implantierbarer Blutdrucksensor ist insbesondere dann einfach einsetzbar, wenn ein Patient ohnehin operiert werden müsste, etwa beim Anlegen von Bypässen oder der Implantation von Herzschrittmachern. Bei Patienten, bei denen der Blutdrucksensor nicht bei einer ohnehin geplanten Operation eingesetzt werden kann, könnte dieses an einer leicht zugänglichen Stelle, etwa der Hals- oder der Beinarterie eingesetzt werden.In addition, the heart rate (pulse) can be determined both from the measurement data of the blood pressure sensor and from the measurement data of the sensor for detecting the blood oxygen saturation. In addition to the advantage of being able to record and thus monitor another vital parameter, the redundant detection of the heart rate offers the ideal option of performing a mutual function check of the sensors or a quality assessment of the acquired measurement data (internal reference). The extension of the vital parameters (blood oxygen saturation and heart rate) detectable with the blood pressure sensor according to the invention represents a decisive diagnostic advantage in the long-term monitoring of patients, in particular in cardiovascular risk patients, and thus enables a significant improvement of the corresponding therapy. In the context of long-term monitoring, the blood pressure sensor with a sensor for detecting blood oxygen saturation offers increased comfort and a lower risk of misdiagnosis due to measurement artifacts. The patient-appropriate long-term monitoring of blood pressure with other vital parameters such as blood oxygen saturation and heart rate is medically relevant in particular in the case of planned heart transplantation, severe heart failure and pulmonary hypertension. Such an implantable blood pressure sensor is particularly easy to use when a patient would have to be operated anyway, such as when creating bypasses or the implantation of cardiac pacemakers. For patients where the blood pressure sensor can not be used in an already planned operation, it could be used in an easily accessible location, such as the cervical or leg arteries.
Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described by way of example without limitation of the general inventive idea by means of embodiments with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1a, b perspektivische Ansicht sowie Querschnittsdarstellung durch einen um ein Blutgefäss ringförmig ausgebildeten und angeordneten Blutdruckmesssensor,1a, b perspective view and cross-sectional view through a ring around a blood vessel designed and arranged blood pressure measuring sensor,
Fig. 2a, b perspektivische Ansicht sowie Querschnittsdarstellung durch einen schlauchförmig ausgebildeten Blutdrucksensor, sowie Fig. 3 perspektivische Ansicht auf einen Doppelkammer-schlauchförmigenFig. 2a, b perspective view and cross-sectional view through a hose-shaped blood pressure sensor, as well Fig. 3 perspective view of a dual-chamber tubular
Blutdrucksensor mit Drucksensor und Mikropumpe.Blood pressure sensor with pressure sensor and micropump.
Fig. 4 perspektivische Ansicht sowie Querschnittsdarstellung durch einen um ein Blutgefäss ringförmig ausgebildeten und angeordneten Blutdruckmesssensor mit zwei Leuchtdioden und einem Lichtdetektor.4 shows a perspective view and a cross-sectional view through a blood vessel ring-shaped and arranged blood pressure measuring sensor with two light-emitting diodes and a light detector.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWays to carry out the invention, industrial usability
In Figur 1a ist eine perspektivische Ansicht eines Blutgefässabschnittes 1 dargestellt, an dessen Außenwand 2 ein ringförmig ausgebildetes Mittel 3 angebracht ist, das das Blutgefäss 1 in Umfangsrichtung vollständig umfaßt. Das ringförmig ausgebildete Mittel 3 besteht aus einem elastischen Material, dessen elastische Dehnbarkeit derart gewählt ist, dass sie gleich oder kleiner der elastischen Dehnbarkeit des Blutgefässes 1 ist. Auf diese Weise soll sichergestellt werden, dass das eng an der Blutgefässaußenwand 2 anliegende elastische Mittel 3 den durch den im Inneren des Blutgefässes 1 vorherrschenden Blutdruck aufgeprägten Blutgefässdurchmesser nicht oder nicht wesentlich verändert, d.h. die sich durch den inneren Blutdruck ergebende äußere Form des Blutgefässes 1 soll durch das außenwandig aufsitzende elastische Mittel 3 nicht oder nicht wesentlich beeinträchtigt werden. Andererseits gilt es, das elastische Mittel 3 in Form und nach entsprechender Materialwahl so auszubilden, dass eine durch Blutdruckänderung hervorgerufene Blutgefässdurchmesseränderung gleichfalls vom elastischen Mittel 3 mit ausgeführt wird.FIG. 1 a shows a perspective view of a blood vessel section 1, on the outer wall 2 of which an annular means 3 is provided which completely encloses the blood vessel 1 in the circumferential direction. The ring-shaped means 3 consists of an elastic material whose elastic extensibility is chosen such that it is equal to or smaller than the elastic extensibility of the blood vessel 1. In this way, it is to be ensured that the elastic means 3, which bears tightly against the blood vessel outer wall 2, does not change, or does not substantially change, the blood vessel diameter impressed by the blood pressure prevailing in the interior of the blood vessel 1, ie. the external shape of the blood vessel 1 resulting from the internal blood pressure should not or not be substantially impaired by the externally seated elastic means 3. On the other hand, it is necessary to form the elastic means 3 in shape and after appropriate choice of material so that a blood vessel diameter change caused by blood pressure change is likewise carried out by the elastic means 3.
Das ringförmig elastische Mittel 3 umfasst das Blutgefäss 1 bandförmig und weist eine dem Blutgefäss 1 zugewandte Innenfläche 31 auf (siehe auch die in Figur 1 b dargestellte Querschnittsdarstellung, die einen Schnitt durch das Blutgefäss samt elastischem Mittel 3 zeigt). Die Innenfläche 31 des elastischen Mittels 3 liegt bündig an der Außenwand 2 des Blutgefässes 1 auf. Nur aus Gründen einer zeichnerisch besseren Darstellung ist im Querschnittsbild gemäß Figur 1 b zwischen der Innenfläche 31 und der Außenwand 2 des Blutgefässes 1 ein Abstand dargestellt, den es jedoch bei einer realen Ausbildung des Blutdrucksensors zu vermeiden gilt, zumal es darum geht, Dehnungsvorgänge des Blutgefässes 1 nahezu vollständig vom elastischen Mittel 3 zu erfassen.The ring-shaped elastic means 3 comprises the blood vessel 1 in the form of a ribbon and has an inner surface 31 facing the blood vessel 1 (see also the cross-sectional representation shown in FIG. 1 b, which shows a section through the blood vessel together with elastic means 3). The inner surface 31 of the elastic means 3 is flush with the outer wall 2 of the blood vessel 1. Only for the sake of a graphically better representation, a distance is shown in the cross-sectional image according to FIG. 1 b between the inner surface 31 and the outer wall 2 of the blood vessel 1, which, however, must be avoided in a real embodiment of the blood pressure sensor, Especially since it comes to detecting expansion processes of the blood vessel 1 almost completely from the elastic means 3.
Das ringförmig ausgebildete elastische Mittel 3 weist eine Banddicke d auf, die gross genug gewählt ist, um im Inneren des bandförmig ausgebildeten Mittels 3 eine Sensoreinheit 4 zu integrieren, mit der es möglich ist, Dehnungsänderungen innerhalb des elastischen Mittels 3 sensoriell zu erfassen. Zwar ist es grundsätzlich möglich, die Sensoreinheit 4 auch auf Außenfläche 32 zu plazieren, wie es beispielsweise aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 hervorgeht, doch hat eine vollständige Integration des Sensors 4 innerhalb des aus biokompatiblen Material gefertigten elastischen Mittels 3 den Vorteil, dass die Sensoreinheit selbst aus nicht biokompatiblem Materialien gefertigt sein muss, zumal sie vollständig innerhalb des elastischen Mittels 3 gekapselt ist.The ring-shaped elastic means 3 has a band thickness d, which is chosen large enough to integrate in the interior of the band-shaped means 3, a sensor unit 4, with which it is possible to detect changes in strain within the elastic means 3 sensorially. Although it is in principle possible to place the sensor unit 4 on outer surface 32, as is apparent, for example, from the embodiment of Figure 2, but has a complete integration of the sensor 4 within the made of biocompatible material elastic means 3 has the advantage that the sensor unit itself must be made of non-biocompatible materials, especially since it is completely encapsulated within the elastic means 3.
Als bevorzugte, den Dehnungszustand des elastischen Mittels 3 erfassende Sensoren eignen sich Dehnungsmessstreifen, kapazitiv oder induktiv sensible Elektrodenstrukturen, beispielsweise in Form einer interdigitalen Elektrodenanordnung oder eine mäanderförmig ausgebildete Elektrodenstruktur, deren Impedanz bei Formveränderung ebenfalls eine sich messtechnisch erfassende Änderung bewirkt.Strain gauges, capacitive or inductive sensitive electrode structures, for example in the form of an interdigital electrode arrangement or a meander-shaped electrode structure, whose impedance also causes a change in the form of the measurement when changing the shape, are suitable as preferred sensors which detect the strain state of the elastic means 3.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die an der Sensoreinheit 4 generierten Sensorsignale bzw. Sensordaten einer Auswerteeinheit 5 zugeführt, die vorzugsweise gemeinsam mit der Sensoreinheit 4 innerhalb des elastisch ausgebildeten Mittels 4 integriert ist. Die Auswerteeinheit 5 vermag die von der Sensoreinheit 4 generierten Sensordaten in tatsächliche Blutdruckwerte umzuwandeln, die zu Zwecken einer Abspeicherung einer ebenfalls im elastischen Mittel 4 integrierten Speichereinheit 6 abgespeichert werden. Schließlich ist eine Energiequelle 7 vorzugsweise innerhalb des elastischen Mittels 4 integriert, die zur Stromversorgung der für die Blutdruckwerte erfassenden Sensor-, Auswerte- und Speichereinheit erforderlich ist. Die Energiequelle 7 ist vorzugsweise als elektromagnetische Impedanz ausgebildet, die kontaktfrei mit Hilfe einer extrakorporal vorgesehenen Schwingkreisanordnung mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Die Energiequelle 7 kann darüber hinaus als Datenausgabeeinheit für die in der Speichereinheit 6 abgespeicherten Blutdruckwerte dienen, wobei zur extrakorporalen Datenübertragung die extrakorporal vorgesehene Schwingkreisanordnung zur Datenauslesung entsprechend auszubilden ist.In a preferred embodiment, the sensor signals or sensor data generated at the sensor unit 4 are fed to an evaluation unit 5, which is preferably integrated together with the sensor unit 4 within the elastically formed means 4. The evaluation unit 5 is able to convert the sensor data generated by the sensor unit 4 into actual blood pressure values which are stored for purposes of storing a memory unit 6 likewise integrated in the elastic means 4. Finally, an energy source 7 is preferably integrated within the elastic means 4, which is required for the power supply of the sensor, evaluation and storage unit which detects the blood pressure values. The energy source 7 is preferably designed as an electromagnetic impedance, the non-contact by means of a extracorporeal provided resonant circuit arrangement can be supplied with electrical energy. In addition, the energy source 7 can serve as a data output unit for the blood pressure values stored in the memory unit 6, wherein the extracorporeally provided resonant circuit arrangement for data readout is to be designed accordingly for extracorporeal data transmission.
In einer modifizierten Ausführungsvariante ist es ebenfalls denkbar, die Sensoreinheit 4 ausschließlich mit einer Energiequelle 7 zu verbinden, also ohne Vorsehen einer Auswerteeinheit 6 sowie Speichereinheit 5, so dass die Sensoreinheit 4 lediglich zu ganz bestimmten Zeiten, beispielsweise durch Annäherung an eine extrakorporal vorgesehene Schwingkreisanordnung, aktiviert werden kann, wobei die während der Aktivierung der Sensoreinheit 4 generierten Sensordaten online über die Energiequelle 7 in ein extrakorporal vorgesehenes Auslesegerät übertragen werden können.In a modified embodiment variant, it is likewise conceivable to connect the sensor unit 4 exclusively to an energy source 7, that is to say without providing an evaluation unit 6 and storage unit 5, so that the sensor unit 4 only at very specific times, for example by approaching an extracorporeally provided resonant circuit arrangement, can be activated, wherein the generated during the activation of the sensor unit 4 sensor data can be transmitted online via the power source 7 in a extracorporeally provided read-out device.
In der Bilddarstellung gemäß Figur 2 a, b ist im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 , bei dem das ringförmig ausgebildete elastische Mittel 3 mit Ausnahme des integrierten Sensors 4 und den Komponenten 5 bis 7 aus Vollmaterial eines biokompatiblen Materials gefertigt, das elastische Mittel 3 schlauchförmig in Form eines Cuffs ausgebildet, der ein Schlauchvolumen umfasst, das mit einem Fluid gefüllt ist. Die Innenfläche des schlauchförmig ausgebildeten Mittels 3 liegt gleichsam dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ganzflächig bündig an der Blutgefässaußenwand 2 des Blutgefässes 1 an und vermag somit blutdruckbedingte Blutgefässdurchmesserschwankungen simultan zu übernehmen. An der Außenfläche 32 des schlauchförmig ausgebildeten Cuffs ist ein fester Haltering 8 angeordnet, dessen Durchmesser unverändert konstant bleibt. Gleichsam dem elastisch ausgebildeten Cuff 3 ist auch das starre Material des Halterings 8 biokompatibel und stellt somit kein Gefährdungspotential für den Organismus des Patienten dar. Die Dimensionierung des Innendurchmessers des festen Halterings 8 ist derart gewählt, dass der innenliegende Cuff mit seiner dem Blutgefäss 1 abgewandten Außenfläche 32 bündig an der Innenfläche des Halterings 8 anliegt. Findet Blutdruck bedingt beispielsweise eine Dehnung des Blutgefässes 1 statt, so wird das Fluid innerhalb des Cuffs 3 verdrängt und drückt gegen die Innenfläche des Halterings 8. Dies führt zu einer Druckerhöhung innerhalb des Cuffs, die mit Hilfe eines am Haltering 8 befestigten Drucksensors 4 erfasst wird. Nur aus Gründen einer besseren zeichnerischen Darstellung des Drucksensors 4 überragt in Figur 2a der Sensor 4 die Oberfläche des Halterings 8. Im realen Fall ist auch, wie im Falle des Ausführungsbeispieles gemäß Figur 1 , der Drucksensor 4 vollständig innerhalb des aus biokompatiblem Material bestehenden Halterings 8 integriert. In gleicherweise wie auch zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 sind auch die für die Sensordatenerfassung und Übertragung entsprechenden Komponenten vorzugsweise innerhalb des festen Halteringes 8 vorzusehen, die jedoch aus Gründen der Vermeidung von Wiederholungen nicht dargestellt sind.In the image representation according to FIG. 2 a, b, in contrast to the exemplary embodiment according to FIG. 1, in which the ring-shaped elastic means 3, with the exception of the integrated sensor 4 and the components 5 to 7, are made of solid material of a biocompatible material, the elastic means 3 are tubular in the form of a cuff comprising a tube volume filled with a fluid. The inner surface of the tube-shaped means 3 is flush with the exemplary embodiment according to FIG. 1 over the entire surface of the blood vessel outer wall 2 of the blood vessel 1 and is thus able to take on blood pressure-related diameter fluctuations simultaneously. On the outer surface 32 of the tubular cuff a fixed retaining ring 8 is arranged, the diameter remains unchanged unchanged. As with the elastically formed cuff 3, the rigid material of the retaining ring 8 is also biocompatible and therefore does not constitute a danger to the patient's organism. The dimensioning of the inner diameter of the fixed retaining ring 8 is selected such that the inner cuff with its outer surface facing away from the blood vessel 1 32 flush against the inner surface of the retaining ring 8. Finds blood pressure conditionally For example, an expansion of the blood vessel 1 instead, the fluid is displaced within the cuff 3 and presses against the inner surface of the retaining ring 8. This leads to an increase in pressure within the cuff, which is detected by means of a retaining ring 8 attached to the pressure sensor 4. In FIG. 2 a, the sensor 4 projects beyond the surface of the retaining ring 8 only for the sake of a better graphical representation of the pressure sensor 4. In the real case, as in the case of the exemplary embodiment according to FIG. 1, the pressure sensor 4 is completely inside the retaining ring 8 made of biocompatible material integrated. In the same way as also for the exemplary embodiment according to FIG. 1, the components corresponding to the sensor data acquisition and transmission are preferably to be provided within the fixed retaining ring 8, which however are not shown for the sake of avoiding repetitions.
Schließlich zeigt das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eine Erweiterung des implantierbaren Blutdrucksensors, der sich aus den folgenden Einzelkomponenten zusammensetzt. Um die Außenwand 2 des Blutgefässes 1 ist ein schlauchförmig ausgebildeter Cuff 3 vorgesehen, gleichsam dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2. An der Außenfläche des schlauchförmig ausgebildeten Cuffs 3 liegt ein aus festem Material bestehender Haltering 8 an, gleichsam dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2. Zusätzlich umschliesst die Außenfläche des fest ausgebildeten Halterings 8 ein weiteres schlauchförmig ausgebildetes Mittel 9, das über eine Mikropumpe 10, in der ein Drucksensor 4 integriert ist, mit dem innenliegenden Cuff 3 verbunden ist. Über die Mikropumpe 4 kann auf diese Weise Fluid aus dem innenliegenden Cuff 3 in das äußere schlauchförmig ausgebildete Mittel 9 gepumpt werden und umgekehrt. Somit ist es möglich, ein Blutdruckmessverfahren nach der Methode von Riva-Rocci durchzuführen, bei der durch äußere Krafteinwirkung auf das Blutgefäss 1 , durch Aufblähen des inneren Cuffs 3 und Entleeren des schlauchförmigen Mittels 9, die Blutströmung zum Erliegen kommt, und nach entsprechendem Wegfall des äußeren mechanischen Zwangs auf das Blutgefäss, durch Entleeren des inneren Cuffs 3 und Befüllen des schlauchförmigen Mittels 9, Messungen am sich wieder einstellenden Blutdurchfluss durchgeführt werden können, um letztlich den diastolischen und systolischen Blutdruckwert zu ermitteln. In gleicher weise wie zu Figur 1 beschrieben ist eine entsprechende Auswerteeinheit, Speichereinheit sowie auch Energiequelle im Bereich der in Figur 3 dargestellten Mikropumpe 10 sowie Drucksensor 4 vorgesehen.Finally, the embodiment shown in Figure 3 shows an extension of the implantable blood pressure sensor, which is composed of the following individual components. To the outer wall 2 of the blood vessel 1 is a hose-shaped cuff 3 is provided, as the embodiment of FIG 2. On the outer surface of the tubular cuff 3 is made of a solid material existing retaining ring 8, as the embodiment of Figure 2. In addition encloses the Outer surface of the fixed retaining ring 8 another tubular shaped means 9, which is connected via a micropump 10, in which a pressure sensor 4 is integrated with the inner cuff 3. In this way, fluid can be pumped out of the inner cuff 3 into the outer tubular means 9 via the micropump 4, and vice versa. Thus, it is possible to perform a blood pressure measurement method according to the method of Riva-Rocci, in which by external force on the blood vessel 1, by inflation of the inner cuff 3 and emptying of the tubular means 9, the blood flow stops, and after a corresponding elimination of the external mechanical constraint on the blood vessel, by emptying the inner cuff 3 and filling the tubular means 9, measurements can be performed on the re-adjusting blood flow to ultimately the diastolic and to determine systolic blood pressure. In the same way as described with reference to FIG. 1, a corresponding evaluation unit, storage unit and also energy source are provided in the region of the micropump 10 and pressure sensor 4 shown in FIG.
Figur 4 zeigt in Querschnittsdarstellung einen erfindungsgemäßen Blutdrucksensor, der ein Blutgefäss 1 umschliesst, mit einem ringförmigen elastischen Mittel 3 an dem zusätzlich ein zweiter Sensor zur Erfassung der Blut-Sauerstoffsättigung angeordnet ist. Der zweite Sensor besteht aus einer ersten Diode 11 , die Licht mit Wellenlängen von 660 nm aussendet, einer zweiten Diode 12, die Licht mit Wellenlängen von 940 nm aussendet sowie einem den Dioden 11 ,12 gegenüberliegenden Lichtdetektor 13. Der Detektor und die Dioden sind derart am Mittel 3 angeordnet, dass der Detektor 13 jeweils von den Dioden 11 , 12 ausgesandtes und durch das Blutgefäss 1 , bzw. durch das im Blutgefäss fließende Blut, transmittierte Licht erfassen kann. Der Lichtdetektor 13 ist mit der Auswerteeinheit 5 verbunden (nicht dargestellt). Die Leuchtdioden 11 , 12 sind mit einer Steuereinheit (nicht dargestellt) verbunden und werden von dieser alternierend, d.h. im Pulsbetrieb, mit einer Frequenz von bspw. 400 Hz zur Aussendung von Licht angeregt. Das von den Dioden ausgesandte Licht tritt dabei, wie vorstehend beschrieben, auf seinem Weg durch das Blutgefäss, insbesondere mit dem Hämoglobin im Blut in Wechselwirkung und wird dadurch in seiner Intensität in Abhängigkeit von der Sauerstoffsättigung des Hämoglobins geschwächt und schließlich vom Lichtdetektor 13 erfasst. Das elastische ringförmige Mittel 3 besteht im vorliegenden Fall aus einem für das von den Dioden ausgesandte Licht biokompatiblen, transparenten Elastomer. Die Dioden 11 , 12 sowie der Detektor 13 sind im Mittel 3 vollständig eingebettet, so dass weder die Dioden noch der Detektor in unmittelbaren Kontakt zum Blutgefäss treten und daher deren Biokompatibilität unkritisch ist. Wesentlich bei der Materialwal als auch bei der Zusammenstellung aller Komponenten ist lediglich, dass sowohl die Lichtemission als auch der Lichtnachweis durch das transparente Elastomer nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt werden. Ein nicht weiter dargestelltes weiteres Ausführungsbeispiel sieht eine getrennte Ausführung der beiden vorstehend beschriebenen Sensoren zur Blutdruck- und Blutsauerstofferfassung vor, sodass die jeweilige Messwertaufnahme zur Blutdruck- und Blutsauerstoffmessung an zwei verschiedenen Orten innerhalb des Körpers erfolgen kann. Denkbar hierzu sei der Einsatz eines Blutdruckmesssystems gemäß der in Figur 1 a, b gezeigten Ausführungsvariante sowie eines Blutsauerstoffmesssystem, vergleichbar der in Fig. 4 dargestellten Variante jedoch ohne den Drucksensor 4. Günstigenfalls könnte das Blutdruckmesssystem an einen Bereich längs eines Blutgefässes platziert werden, in dem eine besonders ausgeprägte, Blutdruck bedingte Gefässdilatation stattfindet, wohingegen das Blutsauerstoffmesssystem an einen bevorzugt dünnwandig ausgebildeten Blutgefässbereich platziert werden sollte. Die von beiden Messsystemen aufgenommenen Messsignale werden in einer implantierbaren Auswerteinheit ausgewertet, die an einem der beiden elastischen Mittel vorgesehen ist. Entweder besteht eine drahtgebundene oder drahtungebundene, d.h. per Funktechnik, Messsignalübertragung zwischen jeweils jenem Messsystem, das die Auswerteeinheit nicht vorsieht. FIG. 4 shows a cross-sectional illustration of a blood pressure sensor according to the invention, which encloses a blood vessel 1, with an annular elastic means 3, to which additionally a second sensor for detecting the blood oxygen saturation is arranged. The second sensor consists of a first diode 11 which emits light with wavelengths of 660 nm, a second diode 12 which emits light with wavelengths of 940 nm, and a light detector 13 which opposes the diodes 11, 12. The detector and the diodes are such arranged on the means 3, that the detector 13 each detected by the diodes 11, 12 and detected by the blood vessel 1, or by the blood flowing in the blood vessel, transmitted light can detect. The light detector 13 is connected to the evaluation unit 5 (not shown). The light-emitting diodes 11, 12 are connected to a control unit (not shown) and are alternately excited by this, ie in pulse mode, with a frequency of, for example, 400 Hz to emit light. As described above, the light emitted by the diodes interacts on its way through the blood vessel, in particular with the hemoglobin in the blood, and is thereby weakened in intensity as a function of the oxygen saturation of the hemoglobin and finally detected by the light detector 13. The elastic annular means 3 in the present case consists of a biocompatible, transparent elastomer for the light emitted by the diodes. The diodes 11, 12 and the detector 13 are completely embedded in the means 3, so that neither the diodes nor the detector come into direct contact with the blood vessel and therefore their biocompatibility is not critical. Essential in the material whale as well as in the compilation of all components is only that both the light emission and the light detection by the transparent elastomer are not or only slightly affected. A not further illustrated further embodiment provides for a separate embodiment of the two above-described sensors for blood pressure and blood oxygen detection, so that the respective measured value recording for blood pressure and blood oxygen measurement can be done at two different locations within the body. Conceivable for this purpose is the use of a blood pressure measuring system according to the embodiment shown in Figure 1 a, b and a blood oxygen measuring system, comparable to the variant shown in Fig. 4 but without the pressure sensor 4. Conveniently, the blood pressure measuring system could be placed on a region along a blood vessel in the a particularly pronounced, blood pressure-related Gefäßdilatation takes place, whereas the Blutsauerstoffmesssystem should be placed on a preferably thin-walled blood vessel area. The measurement signals recorded by both measuring systems are evaluated in an implantable evaluation unit, which is provided on one of the two elastic means. Either there is a wired or wireless, ie by radio technology, measurement signal transmission between each measuring system, which does not provide the evaluation unit.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Blutgefäss Blutgefässaußenwand elastisches Mittel Innenfläche des elastischen Mittels Außenfläche des elastischen Mittels Drucksensor Auswerteeinheit Speichereinheit Energiequelle fester Haltering äußeres, schlauchförmig ausgebildetes Mittel Mikropumpe Lichtemittierende Dioden (LED's) Lichtdetektor Blood vessel Blood vessel outer wall Elastic means Inner surface of elastic means Outer surface of elastic means Pressure sensor Evaluation unit Storage unit Energy source Fixed retaining ring Outer tube-shaped means Micro-pump Light-emitting diodes (LED's) Light detector

Claims

Patentansprüche claims
1. Implantierbarer Blutdrucksensor zum Erfassen des Blutdruckes innerhalb eines menschlichen oder tierischen Blutgefässes (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass ein elastisches Mittel (3) vorgesehen ist, das zumindest abschnittsweise unmittelbar auf einem Außenwandbereich des1. An implantable blood pressure sensor for detecting the blood pressure within a human or animal blood vessel (1), characterized in that an elastic means (3) is provided which at least partially directly on an outer wall portion of the
Blutgefässes (1) applizierbar ist, dass das elastische Mittel (3) eine elastische Dehnbarkeit aufweist, so dass dasBlood vessel (1) can be applied, that the elastic means (3) has an elastic extensibility, so that the
Mittel (3) entsprechend einer blutdruckbedingten Durchmesseränderung desMeans (3) corresponding to a blood pressure-induced change in diameter of
Blutgefässes (1 ) deformiert wird, und dass am Mittel (3) wenigstens ein Sensor vorgesehen ist, der den Grad derBlood vessel (1) is deformed, and that on the means (3) at least one sensor is provided which determines the degree of
Deformation des Mittels (3) erfasst.Deformation of the means (3) detected.
2. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Dehnbarkeit des elastischen Mittels (3) weitgehend jener des Blutgefässes (1 ), d.h. der elastischen Dehnbarkeit der Blutgefässwand, entspricht oder größer ist als die des Blutgefässes (1 ).2. An implantable blood pressure sensor according to claim 1, characterized in that the elastic extensibility of the elastic means (3) substantially that of the blood vessel (1), i. the elastic extensibility of the blood vessel wall, equal to or greater than that of the blood vessel (1).
3. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine implantierbare Auswerteeinheit (5) zumindest mit dem Sensor verbunden ist, die über eine Energiequelle (7) und/oder eine Speichereinheit (6) für die Sensordaten verfügt.3. Implantable blood pressure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that an implantable evaluation unit (5) is connected at least to the sensor, which has an energy source (7) and / or a memory unit (6) for the sensor data.
4. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Sensor eine Energiequelle (7) in Form wenigstens einer Kapazität und/oder einer Induktivität verbunden ist, die mittels einer extrakorporal vorgesehenen elektromagnetischen Impedanz aufladbar ist. 4. An implantable blood pressure sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor is connected to a power source (7) in the form of at least one capacitance and / or an inductance, which is chargeable by means of an extracorporeal electromagnetic impedance provided.
5. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass über die extrakorporal vorgesehene elektromagnetische Impedanz eine Sensorsignalauslesung erfolgt.5. An implantable blood pressure sensor according to claim 4, characterized in that on the extracorporeal electromagnetic impedance provided a sensor signal readout.
6. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Mittel ringförmig ausgebildet ist, mit einer dem Blutgefäss (1 ) zugewandten Ringinnenseite (31 ), deren Innendruchmesser im nicht deformierten Zustand in etwa dem Außendurchmesser des Blutgefässes (1 ) im entspannten Zustand entspricht.6. Implantable blood pressure sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the elastic means is annular, with a blood vessel (1) facing ring inner side (31) whose inner diameter in the non-deformed state in about the outer diameter of the blood vessel (1 ) in the relaxed state corresponds.
7. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige, elastische Mittel (3) wenigstens eine längs des Ringumfangs befindliche Trennstelle mit zwei sich gegenüberliegenden Ringendstücken aufweist, und dass beide Ringendstücke über einen Fügemechanismus oder mittels eines Fügemittels verbindbar sind.7. An implantable blood pressure sensor according to claim 6, characterized in that the annular elastic means (3) has at least one ring along the circumference separating point with two opposite Ringendstücken, and that both Ringendstücke are connected via a joining mechanism or by means of a joining means.
8. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige, elastische Mittel (3) bandförmig ausgebildet ist, mit einer dem Blutgefäss (1 ) zugewandten Innenfläche und einer dem Blutgefäss (1 ) abgewandten Außenfläche.8. An implantable blood pressure sensor according to claim 6 or 7, characterized in that the annular elastic means (3) is strip-shaped, with a blood vessel (1) facing the inner surface and the blood vessel (1) facing away from the outer surface.
9. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige, elastische Mittel (3, 9) schlauchartig oder toroidal ausgebildet ist, mit einer dem Blutgefäss (1 ) zugewandten Innenfläche und einer dem Blutgefäss (1 ) abgewandten Außenfläche sowie einem mit einem Fluid oder Gas befüllbaren Schlauch- oder Torusvolumen.9. An implantable blood pressure sensor according to claim 6 or 7, characterized in that the annular elastic means (3, 9) is tubular or toroidal, with a blood vessel (1) facing the inner surface and the blood vessel (1) facing away from the outer surface and a tube or torus volume that can be filled with a fluid or gas.
10. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche bündig an der Außenwand des Blutgefässes (1 , 2) anlegbar ist, und dass an der Oberfläche der Sensor vorgesehen ist oder dass der Sensor innerhalb des ringförmigen, elastischen Mittels (3) vollständig integriert ist.10. Implantable blood pressure sensor according to claim 8 or 9, characterized in that the inner surface is flush with the outer wall of the blood vessel (1, 2) can be applied, and the sensor is provided on the surface or that the sensor is completely integrated within the annular elastic means (3).
11. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor in Form eines Dehnungsmessstreifens oder mehrerer Dehnungsmessstreifen ausgebildet ist.11. Implantable blood pressure sensor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sensor is designed in the form of a strain gauge or a plurality of strain gauges.
12. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor wenigstens zwei voneinander beabstandete, als Kondensatorelektroden wirkende Elektrodenstrukturen aufweist.12. An implantable blood pressure sensor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sensor has at least two spaced-apart, acting as capacitor electrodes electrode structures.
13. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor wenigstens eine als Induktivität wirkende Elektrodenstrukturen aufweist.13. Implantable blood pressure sensor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sensor has at least one acting as an inductance electrode structures.
14. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein im oder am Schlauch- oder Torusvolumen befindlicher Drucksensor (4) ist.14. An implantable blood pressure sensor according to claim 9, characterized in that the sensor is located in or on the tube or torus volume pressure sensor (4).
15. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass radial um die Außenfläche des schlauchförmig oder toroidal ausgebildeten Mittels (3) ein fester Haltering (8) vorgesehen ist, der Träger für den Drucksensor (4) ist und gegen den die Außenfläche des schlauchförmig oder toroidal ausgebildeten Mittels (3) bei Ausdehnung des Blutgefässes (1 ) drückt.15. An implantable blood pressure sensor according to claim 14, characterized in that radially around the outer surface of the tubular or toroidal means (3) a fixed retaining ring (8) is provided, the support for the pressure sensor (4) and against the outer surface of the tubular or toroidal means (3) upon expansion of the blood vessel (1) presses.
16. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites schlauchartig oder toroidal ausgebildetes Mittel (9) um das auf dem Blutgefäss (1 ) aufsitzenden elastischen schlauchartig oder toroidal ausgebildeten ersten Mittel (3) angeordnet ist, mit einem Schlauchvolumen, das mit dem Schlauchvolumen des ersten schlauchartig oder toroidal ausgebildeten Mittel über eine Mikropumpe (10) sowie an einen Drucksensor (4) verbunden ist. 16. An implantable blood pressure sensor according to claim 9, characterized in that a second tubular or toroidal formed means (9) is arranged around the on the blood vessel (1) seated elastic hose-like or toroidal first means (3), with a tube volume, with the tube volume of the first tube-like or toroidal means via a micro-pump (10) and to a pressure sensor (4) is connected.
17. Implantierbares Blutdrucksensor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten schlauchartig oder toroidal ausgebildeten Mitteln (3, 9) ein fester Zwischenring (8) eingebracht ist.17. An implantable blood pressure sensor according to claim 16, characterized in that between the first and second tubular or toroidal means (3, 9), a fixed intermediate ring (8) is introduced.
18. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Mittel (3) aus bioverträglichem Silikonmaterial besteht.18. Implantable blood pressure sensor according to one of claims 1 to 17, characterized in that the elastic means (3) consists of biocompatible silicone material.
19. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 3 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteinheit (5) eine Telemetrieeinheit aufweist, über die die Sensordaten drahtungebunden mit einem extrakorporalen Auslesegerät auslesbar sind.19. An implantable blood pressure sensor according to any one of claims 3 to 18, characterized in that the evaluation unit (5) has a telemetry unit, via which the sensor data are wirelessly readable with an extracorporeal readout device.
20. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Mittel (3) derart ausgebildet ist und an dem Außenwandbereich (2) angebracht ist, so dass die natürliche blutdruckbedingte Dehnung und Verengung des Blutgefässes (1 ) durch das elastische Mittel (3) nicht oder weitgehend nicht beeinträchtigt wird.20. An implantable blood pressure sensor according to any one of claims 1 to 19, characterized in that the elastic means (3) is formed and attached to the outer wall portion (2), so that the natural blood pressure-induced stretching and narrowing of the blood vessel (1) through the elastic means (3) is not or largely not affected.
21. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass an dem elastischen Mittel (3) wenigstens ein zweiter Sensor vorgesehen ist, mit dem die Sauerstoffsättigung des Blutes im Blutgefäss (1) erfassbar ist.21. An implantable blood pressure sensor according to one of claims 1 to 20, characterized in that on the elastic means (3) at least a second sensor is provided, with which the oxygen saturation of the blood in the blood vessel (1) can be detected.
22. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites elastisches Mittel (31) vorgesehen ist, das zumindest abschnittsweise unmittelbar auf einem Außenwandbereich des Blutgefässes (1 ) applizierbar ist, und dass am zweiten Mittel (31) wenigstens ein zweiter Sensor vorgesehen ist, mit dem die Sauerstoffsättigung des Blutes im Blutgefäss (1 ) erfassbar ist. 22. An implantable blood pressure sensor according to any one of claims 1 to 20, characterized in that a second elastic means (3 1 ) is provided which is at least partially directly on an outer wall region of the blood vessel (1) can be applied, and that on the second means (3 1 ) at least a second sensor is provided, with which the oxygen saturation of the blood in the blood vessel (1) can be detected.
23. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor aus einer ersten und einer zweiten lichtemittierenden Diode (11 , 12) und wenigstens einem Lichtdetektor (13) besteht.23. An implantable blood pressure sensor according to claim 21 or 22, characterized in that the second sensor consists of a first and a second light emitting diode (11, 12) and at least one light detector (13).
24. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Dioden (11 , 12) und der Lichtdetektor (13) am elastischen Mittel (3, 3') derart gegenüberliegend angebracht sind, dass das von den Dioden (11 , 12) ausgesandte und jeweils durch das Blutgefäss (1 ) transmittierte Licht von dem Lichtdetektor (13) erfassbar ist.24. An implantable blood pressure sensor according to claim 23, characterized in that the two diodes (11, 12) and the light detector (13) on the elastic means (3, 3 ') are mounted opposite one another, that of the diodes (11, 12) emitted and in each case by the blood vessel (1) transmitted light from the light detector (13) can be detected.
25. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Diode (11 ) Licht mit einer ersten Wellenlänge, vorzugsweise 660 nm, mit der zweiten Diode (12) Licht mit einer zweiten Wellenlänge, vorzugsweise 990 nm, im Pulsbetrieb emittierbar ist, und dass der Lichtdetektor (13) für die erste und zweite Wellenlängen nm sensitiv ist.25. An implantable blood pressure sensor according to claim 23 or 24, characterized in that with the first diode (11) light having a first wavelength, preferably 660 nm, with the second diode (12) light having a second wavelength, preferably 990 nm, in pulsed operation is emissive, and that the light detector (13) is sensitive to the first and second wavelengths nm.
26. Implantierbarer Blutdrucksensor nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Lichtdetektor (13) die Intensität des durch das Blutgefäss (1 ) transmittierten Lichts der zwei Dioden (11 , 12) detektierbar ist.26. Implantable blood pressure sensor according to one of claims 23 to 25, characterized in that the light detector (13) detects the intensity of the light emitted by the blood vessel (1) of the two diodes (11, 12).
27. Implantierbarer Blutdrucksensor nach Anspruch 3 sowie einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor mit der implantierbaren Auswerteeinheit (5) sowie der oder einer weiteren Energiequelle (7) verbunden ist oder in Wechselwirkung tritt. 27. An implantable blood pressure sensor according to claim 3 and one of claims 21 to 26, characterized in that the second sensor with the implantable evaluation unit (5) and the or another energy source (7) is connected or interacts.
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