FR2602663A1

FR2602663A1 - Probe and apparatus for measuring blood pressure, in particular in the ophthalmic artery

Info

Publication number: FR2602663A1
Application number: FR8611740A
Authority: FR
Original assignee: KEDRA ANTONI
Current assignee: KEDRA ANTONI
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1988-02-19
Also published as: FR2602663B1

Abstract

The balloon probe for measuring blood pressure is characterised, according to the invention, in that the balloon 1 has a wall which is flexible but practically inelastic, and it is connected to a tube 2, the balloon/tube assembly being filled with liquid. The invention also relates to an apparatus for measuring blood pressure comprising the said balloon probe filled with liquid, connected to a manometric system M, and a probe 4 of a Doppler velocimeter D which can enter into contact with the wall of the balloon 1 and compress the latter. Medicine.

Description

La présente invention a pour objet une nouvelle sonde et un nouvel appareil de mesure non-effractive (non sanglante) de la pression artérielle, notamment dans le territoire de l'artère ophtalmique.The present invention relates to a new probe and a new non-invasive (non-bloody) measurement device for blood pressure, especially in the territory of the ophthalmic artery.

Traditionnellement les mesures de pression dans le territoire de l'artère ophtalmique s'effectuent par ophtalmodynamométrie, ophtalmodynamographie ou pneumopléthysmographie.Traditionally, pressure measurements in the territory of the ophthalmic artery are carried out by ophthalmodynamometry, ophthalmodynamography or pneumoplethysmography.

L'ophtalmodynamométrie est une technique classique destinée à mesurer la pression dans l'artère ophtalmique en observant, à l'aide d'un ophtalmoscope, l'apparition des pulsations dans l'artère centrale de la rétine lors du relâchement d'une contrepression appliquée sur le bulbe oculaire. Cette technique a donné lieu a des perfectionnements ultérieurs tels que l'ophtaimodynamographie (H.Hager, Klin. Mbl. Augenheilkunae 141, 801-840 (1962) ; et Wiener Med. Wschr. 39, 795-99, (1966) et à d'autres développements, en particulier la pneumopléthysmographie oculaire (Brockenbrough E.C. et coll.,
Rev. Surg. 24, 299 (1967) ; W. Gee et coll., Am. J. Surg.Ophthalmodynamometry is a classic technique intended to measure the pressure in the ophthalmic artery by observing, using an ophthalmoscope, the appearance of pulsations in the central artery of the retina when an applied counterpressure is released. on the eye bulb. This technique has given rise to further improvements such as ophtaimodynamography (H. Hager, Klin. Mbl. Augenheilkunae 141, 801-840 (1962); and Wiener Med. Wschr. 39, 795-99, (1966) and other developments, in particular ocular pneumoplethysmography (Brockenbrough EC et al.,
Rev. Surg. 24, 299 (1967); W. Gee et al., Am. J. Surg.

130, 121-6 (1975).130, 121-6 (1975).

L'ophtalmodynamométrie est une technique très lourde, nécessitant la présence de deux manipulateurs, et de plus ne permet pas d'effectuer de mesures chez les personnes présentant une opacité de la cornée, du cristallin ou du corps vitreux.Ophthalmodynamometry is a very cumbersome technique, requiring the presence of two manipulators, and moreover does not allow measurements to be made in people with opacity of the cornea, lens or vitreous body.

L'ophtalmodynamographie reste toutefois imprécise car elle utilise des capteurs de pression qui réagissent sensiblement à toute variation de volume, de sorte que la mesure est affectée par tout mouvement involontaire des muscles oculaires. Par ailleurs le sens du flux sanguin dans l'artère ophtalmique et ses branches ne pouvant pas être déterminé, les mesures ne sont pas fiables en pathologie, en cas de collatéralisation.Ophthalmodynamography remains imprecise, however, because it uses pressure sensors which react appreciably to any change in volume, so that the measurement is affected by any involuntary movement of the eye muscles. Furthermore, the direction of the blood flow in the ophthalmic artery and its branches cannot be determined, the measurements are not reliable in pathology, in the event of collateralisation.

La technique de la pneumopléthysmographie oculaire pour la détermination simultanée des pressions sanguines dans l'artère ophtalmique et dans l'artère carotide interne nécessite l'application d'un vide de 300 à 500 mm Hg (40 à 66 kPa) sur la sclérotique, ce qui peut entraîner des hémorragies conjonctivales. De plus, nécessitant l'utilisation d'un anesthésique local, cette technique est interdite chez les sujets présentant des conjonctivites, glaucomes et décollement de la rétine.The technique of ocular pneumoplethysmography for the simultaneous determination of blood pressures in the ophthalmic artery and in the internal carotid artery requires the application of a vacuum of 300 to 500 mm Hg (40 to 66 kPa) on the sclera, which can lead to conjunctival bleeding. In addition, requiring the use of a local anesthetic, this technique is prohibited in subjects with conjunctivitis, glaucoma and detachment of the retina.

Toutes ces méthodes sont assez compliquées, difficiles à mettre en oeuvre, relativement coûteuses et non dépourvues de risques pour le patient.All these methods are quite complicated, difficult to implement, relatively expensive and not without risks for the patient.

On a maintenant trouvé un appareil, comprenant une sonde à ballonnet, et une méthode de mesure de la pression ophtalmique permettant de déterminer la pression de la carotide interne ce façon non-effractive, sans inconvénient pour le patient et ne nécessitant aucun produit pharmaceutique. De plus, la technique selon l'invention indique la direction du r-lux sanguin et sa pression dans les branches de l'artère ophtalmique
On a déjà utilisé en médecine des sondes à ballonnet, par exemples la sonde de Swann-Ganz pour le cathéterisme cardiaque. Il s'agit d'une sonde dont l'extrémité est entourée d'un ballonnet gonflable avec de l'air, la fonction du ballonnet étant de guider la sonde à travers le système cardio-vasculaire ou de bloquer sa position.Ainsi, d'une façon générale, les ballonnets - notamment pour sondes - sont utilisés en médecine pour leur capacité de distension. j
Comme on le verra ci-après, la fonction et l'utilisation du ballonnet selon ltinvention sont tout à fait différentes.We have now found an apparatus, comprising a balloon probe, and a method of measuring the ophthalmic pressure making it possible to determine the pressure of the internal carotid in this non-invasive manner, without inconvenience for the patient and requiring no pharmaceutical product. In addition, the technique according to the invention indicates the direction of the blood r-lux and its pressure in the branches of the ophthalmic artery
Balloon catheters have already been used in medicine, for example the Swann-Ganz catheter for cardiac catheterization. It is a probe whose end is surrounded by an inflatable balloon with air, the function of the balloon being to guide the probe through the cardiovascular system or to block its position. '' generally, balloons - especially for probes - are used in medicine for their capacity of distension. j
As will be seen below, the function and the use of the balloon according to the invention are quite different.

L'invention concerne donc une sonde à ballonnet pour la mesure de la pression artérielle, notamment dans l'artère ophtalmique, caractérisée en ce que le ballonnet a une paroi souple mais pratiquement non-élastique, et il est relié à un conduit, l'ensemble ballonnet-conduit étant rempli d'un liquide.The invention therefore relates to a balloon probe for measuring blood pressure, in particular in the ophthalmic artery, characterized in that the balloon has a flexible but practically non-elastic wall, and it is connected to a conduit, the balloon-conduit assembly being filled with a liquid.

Le ballonnet, ou chambre distale, a notamment une forme sensiblement sphérique, mais peut avoir également une forme ovoïde, ellipsoïde, hémisphérique voire cylindrique, ou une combinaison de ces formes, et sa taille est en rapport avec le calibre du vaisseau sur laquelle la mesure de pression est effectuée (par exemple 1 à 4 cm de diamètre, en particulier environ 1 à 2 cm pour le territoire de l'artère ophtalmique).The balloon, or distal chamber, in particular has a substantially spherical shape, but may also have an ovoid, ellipsoid, hemispherical or even cylindrical shape, or a combination of these shapes, and its size is in relation to the caliber of the vessel on which the measurement pressure is performed (for example 1 to 4 cm in diameter, in particular approximately 1 to 2 cm for the territory of the ophthalmic artery).

Le conduit a pour fonction de transmettre la pression exercée sur le liquide contenu dans le ballon vers un système de mesure manométrique. Il peut être souple mais pratiquement non-distensible. Le conduit ainsi que le ballonnet peuvent entre réalisés notamment en une matière plastique peu élastique, par exemple polyéthylène, polypropylène, poly(chlorure de vinyle), etc, et peuvent être en une seule pièce ou séparés. L'extrémité du conduit opposée au ballonnet peut utilement comporter un raccord et un robinet, notamment un robinet a trcis voies.The function of the conduit is to transmit the pressure exerted on the liquid contained in the balloon to a manometric measurement system. It can be flexible but practically non-distensible. The conduit as well as the balloon may in particular be made of a plastic material which is not very elastic, for example polyethylene, polypropylene, poly (vinyl chloride), etc., and may be in one piece or separate. The end of the conduit opposite the balloon may usefully include a connector and a valve, in particular a three-way valve.

Le liquide remplissant le ballonnet et le conduit joue un double rôle : (1) transmission de la pression provoquée par la compression du ballonnet et (2) transmission des ultrasons émis par une sonde de vélocimètre Doppler, à l'aide de laquelle on peut aussi effectuer ladite compression.The liquid filling the balloon and the conduit plays a double role: (1) transmission of the pressure caused by the compression of the balloon and (2) transmission of the ultrasound emitted by a Doppler velocimeter probe, using which one can also perform said compression.

Le liquide peut donc être une substance quelconque dans la mesure où elle transmet convenablement la pression et les ultrasons sans détériorer les matériaux qui le contiennent, c'est à dire que les liquides trop visqueux, les solvants des matières plastiques et les substances agressives sont à éviter. On peut simplement utiliser de l'eau. Le ballonnet ne doit évidemment pas contenir de bulles d'air.The liquid can therefore be any substance insofar as it properly transmits pressure and ultrasound without damaging the materials which contain it, i.e. too viscous liquids, plastic solvents and aggressive substances are to avoid. You can just use water. The balloon should obviously not contain air bubbles.

L'invention concerne également un appareil de mesure de la pression artérielle, notamment dans l'artère ophtalmique, comprenant une sonde à ballonnet remplie de liquide, telle que décrite ci-dessus, reliée à un système manométrique, et une sonde de vélocimètre Doppler pouvant entrer en contact avec la paroi du ballonnet et effectuer la compression de ce dernier.The invention also relates to an apparatus for measuring blood pressure, especially in the ophthalmic artery, comprising a balloon probe filled with liquid, as described above, connected to a manometric system, and a Doppler velocimeter probe capable of come into contact with the wall of the balloon and perform compression of the latter.

La sonde du vélocimètre Doppler est du type couramment utilisé en médecine et peut être indifféremment à émission continue ou pulsée ; le système à émission continue, plus maniable et moins onéreux, convient dans le cadre de l'invention.The Doppler velocimeter probe is of the type commonly used in medicine and can be either continuous or pulsed emission; the continuous emission system, which is more manageable and less expensive, is suitable in the context of the invention.

La sonde à ballonnet avec son conduit et la sonde Doppler peuvent être insérées et rendues solidaires d'un même tube rigide, la sonde Doppler étant en contact avec le ballonnet, et le ballonnet dépassant à l'une des extrémités du tube et pouvant être appliqué sur l'artère explorée. Cet agencement constitue une sonde compacte facile à manier.The balloon probe with its conduit and the Doppler probe can be inserted and made integral with the same rigid tube, the Doppler probe being in contact with the balloon, and the balloon projecting at one end of the tube and being able to be applied. on the artery explored. This arrangement constitutes a compact probe which is easy to handle.

Selon une variante, l'invention prévoit une sonde de vélocimètre Doppler sur l'extrémité de laquelle (côté capteurs) est fixé un ballonnet, notamment hémisphérique, le conduit de ce dernier étant Intégré dans la sonde Doppler.According to a variant, the invention provides a Doppler velocimeter probe on the end of which (sensor side) is fixed a balloon, in particular hemispherical, the duct of the latter being integrated in the Doppler probe.

invention sera maintenant décrite plus en détail en regard des dessins annexés représentant des exemples de réalisation. The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing exemplary embodiments.

Sur ces dessins - la figure 1 représente une vue de côté d'une sonde à ballonnet selon l'invention - la figure 2 représente une vue de côté partielle d'un appareil de mesure de la pression artérielle comprenant la sonde à ballonnet de la figure 1 ; et - la figure 3 représente une vue de côté, une variante de l'appareil de mesure selon la figure 2.In these drawings - Figure 1 shows a side view of a balloon probe according to the invention - Figure 2 shows a partial side view of a blood pressure measuring device comprising the balloon probe of Figure 1; and - Figure 3 shows a side view, a variant of the measuring device according to Figure 2.

La sonde représentée sur la figure 1 comprend un ballonnet 1 ayant une paroi souple mais pratiquement non élastique, relié à un conduit 2, l'ensemble étant rempli d'un liquide tel que l'eau. Le ballonnet 1 (chambre distale) a une forme sensiblement sphérique (par exemple d'environ 1,5 cm de diamètre). Le ballonnet et le conduit souple (mais à paroi plus épaisse, d'environ 1 mm par exemple) sont en une seule pièce et peuvent être réalisés en un matériau tel que le polyéthylène. The probe shown in FIG. 1 comprises a balloon 1 having a flexible but practically non-elastic wall, connected to a conduit 2, the assembly being filled with a liquid such as water. The balloon 1 (distal chamber) has a substantially spherical shape (for example about 1.5 cm in diameter). The balloon and the flexible conduit (but with a thicker wall, of about 1 mm for example) are in one piece and can be made of a material such as polyethylene.

L'extrémité du conduit 2 opposée au ballonnet comporte un raccord 3, adaptable notamment sur un conduit à trois voies, afin de permettre son remplissage et sa vidange.The end of the conduit 2 opposite the balloon has a connector 3, adaptable in particular to a three-way conduit, in order to allow it to be filled and emptied.

Sur la figure 2 est représenté un appareil de mesure de la pression artérielle, notamment dans l'artère ophtalmique, comprenant une sonde à ballonnet telle que représentée sur la figure 1 (ballonnet 1 et conduit 2), ainsi qu'une sonde 4 de vélocimètre Doppler en contact avec la paroi du ballonnet 1.In FIG. 2 is shown an apparatus for measuring arterial pressure, in particular in the ophthalmic artery, comprising a balloon probe as represented in FIG. 1 (balloon 1 and conduit 2), as well as a velocimeter probe 4 Doppler in contact with the wall of the balloon 1.

Les deux sondes 1 et 4 sont insérées et rendues solidaires d'un même tube rigide 5 par exemple métallique, le ballonnet 1 dépassant à l'extrémité inférieure du tube 5. Le ballonnet 1 rempli d'un liquide, est relié par le conduit 2 et éventuellement par l'intermédiaire d'un robinet à trois voies (non représenté) à un manomètre M à petit volume de respiration et, le cas échéant, à un réservoir de liquide (non représentés). La sonde 4 est branchée sur un vélocimètre Doppler D (non représenté) notamment d'usage médical, par exemple. un appareil Angiodop 481 de la firme DMS-France. De tels appareils sont couramment utilisés pour l'enregistrement des courbes véloclmétriques dans le diagnostic des artères.The two probes 1 and 4 are inserted and made integral with the same rigid tube 5, for example metallic, the balloon 1 protruding at the lower end of the tube 5. The balloon 1 filled with a liquid, is connected by the conduit 2 and possibly via a three-way tap (not shown) to a manometer M with small breathing volume and, if necessary, to a liquid reservoir (not shown). The probe 4 is connected to a Doppler D velocimeter (not shown), in particular for medical use, for example. an Angiodop 481 device from the firm DMS-France. Such devices are commonly used for recording velocimetric curves in the diagnosis of arteries.

L'appareil de mesure de la pression artérielle représenté sur la figure 3 comprend une sonde 4 de vélocimètre Doppler sur l'extrémité inférieure de laquelle (du côté des capteurs 6) est fixé un ballonnet 1 notamment de forme hémisphérique, relié à un conduit 2 Intégré dans la sonde Doppler 4. The blood pressure measuring device shown in FIG. 3 comprises a Doppler velocimeter probe 4 on the lower end of which (on the side of the sensors 6) is fixed a balloon 1 in particular of hemispherical shape, connected to a conduit 2 Integrated in the Doppler 4 probe.

Le ballonnet 1 et la sonde 4 sont reliés respectivement au manomètre M et au vélocimètre D.The balloon 1 and the probe 4 are respectively connected to the manometer M and to the velocimeter D.

Le procédé de mesure à l'aide de l'appareil selon l'invention consiste à appliquer une surpression (par ex. 150 à 170 mm Hg soit 20 à 22,6 kPa) sur l'artère, en appuant le ballonnet 1 sur cette dernière à l'aide de la sonde Doppler 4, ce qui a pour effet de bloquer temporairement (quelques secondes) le flux de l'artère. En relâchant progressivement la pression, il est alors possible de détecter précisément, à l'aide de la sonde Doppler, l'instant où le flux sanguin reprend dans l'artère. A cet instant précis, la pression appliquée (mesurée au manomètre M) devient légèrement inférieure à la pression systolique de l'artère dont on obtient ainsi une mesure précise.The measurement method using the device according to the invention consists in applying an overpressure (eg 150 to 170 mm Hg or 20 to 22.6 kPa) on the artery, by pressing the balloon 1 on this last using the Doppler 4 probe, which temporarily blocks (a few seconds) the flow of the artery. By gradually releasing the pressure, it is then possible to precisely detect, using the Doppler probe, the moment when blood flow resumes in the artery. At this precise moment, the pressure applied (measured with the manometer M) becomes slightly lower than the systolic pressure of the artery from which an accurate measurement is thus obtained.

En effet la sonde à ballonnet, étant remplie de liquide, laisse passer les ultrasons émis par la sonde Doppler, ce qui permet de localiser la position de l'artère et d'enregistrer son signal.Indeed, the balloon probe, being filled with liquid, lets through the ultrasound emitted by the Doppler probe, which allows to locate the position of the artery and to record its signal.

Dans le cas des branches de l'artère ophtalmique, la mesure correspond chez un sujet normal à la pression dans la carotide interne intracérébrale, ainsi qu'à celle du polygone de
Willis, et donc à la pression artérielle cérébrale.In the case of the branches of the ophthalmic artery, the measurement corresponds in a normal subject to the pressure in the internal intracerebral carotid, as well as to that of the polygon of
Willis, and therefore to cerebral blood pressure.

Les branches supra orbitales et frontales de l'artère ophtalmique forment des anastomoses avec les branches artérielles de la face de la carotide externe. Le sens du flux est norma liement depuis l'artère ophtalmique vers ces branches faciales de la carotide externe. S'il existe une sténose ou occlusion sur l'artère ophtalmique, ou en amont d'elle, notamment sur la carotide interne, le flux sanguin s'inverse Bans les branches de l'artère ophtalmique. Selon l'invention, on peut donc détecter et le sens du flux et la pression artérielle correspondante.The supra-orbital and frontal branches of the ophthalmic artery form anastomoses with the arterial branches of the face of the external carotid. The direction of flow is normally from the ophthalmic artery to these facial branches of the external carotid. If there is a stenosis or occlusion on the ophthalmic artery, or upstream of it, especially on the internal carotid artery, the blood flow is reversed in the branches of the ophthalmic artery. According to the invention, it is therefore possible to detect both the direction of the flow and the corresponding arterial pressure.

Avec l'appareil selon l'invention, les mesures de la pression artérielle peuvent être effectuées à différents niveaux, par exemple - dans des territoires périphériques des membres (artères radiale, cubitale, pédieuse, plexus pulpaire). With the apparatus according to the invention, the measurements of the arterial pressure can be carried out at different levels, for example - in peripheral territories of the limbs (radial, ulnar, pedal arteries, pulp plexus).

- dans le territoire de la carotide externe (artère temporale et artère faciale par exemple).- in the territory of the external carotid artery (temporal artery and facial artery for example).

Mais l'intérêt de cette méthode se situe au niveau du territoire ophtalmique.However, the advantage of this method lies in the ophthalmic territory.

Cette invention présente des nombreux avantages par rapport aux techniques utilisées jusqu'a ce jour, notamment une très grande simplicité d'emploi. This invention has many advantages over the techniques used to date, including great ease of use.

Claims

1. Balloon probe for measuring arterial pressure, characterized in that the balloon (1) has a flexible but practically non-elastic wall, and it is connected to a duct (2), the balloon-duct assembly being filled with liquid.

2. Probe according to claim 1, characterized in that the balloon has a substantially spherical shape.

3. Blood pressure measuring device, characterized in that it comprises a balloon probe (1,2) according to claim 1 or claim 2, connected to a manometric system, and a probe (4) of Doppler velocimeter can come into contact with the wall of the balloon (1) and effect its compression.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the balloon probe with its conduit (1,2) and the probe

Doppler (4) are inserted and made integral with the same rigid tube (5 # the Doppler probe being in contact with the balloon (1), and the balloon (1) projecting at one end of the tube (5).

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the balloon (1) is fixed on the end of the probe (4) of the Doppler velocimeter, the conduit (2) being integrated in the probe (4).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the balloon (1) is substantially hemispherical.