Entwicklung eines Verfahrens zur Druckmessung in der Kompressionstherapie

Development of a piezoresistive pressure measurement tool in compression therapy

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-20529
  • Einleitung: Da nach Verbrennungen und Verbrühungen, welche neben den Verkehrsunfällen zu den zweithäufigsten Verletzungen im Kindesalter zählen, eine Vielzahl der Kinder mit einer Kopressionstherapie behandelt wurden, stellte sich die Frage, in wie weit eine Kalibrierung und lokalitätsbezogene Druckkontrolle mittels piezoresistivem Drucksensor (PRPS) unter dem Kompressionanzug möglich ist und in welchem Druckbereich die verwendeten Kompressionsanzüge liegen? Material und Methoden: Zur Messung des Kompressionsdruckes wurde ein PRPS (Honeywell,Einleitung: Da nach Verbrennungen und Verbrühungen, welche neben den Verkehrsunfällen zu den zweithäufigsten Verletzungen im Kindesalter zählen, eine Vielzahl der Kinder mit einer Kopressionstherapie behandelt wurden, stellte sich die Frage, in wie weit eine Kalibrierung und lokalitätsbezogene Druckkontrolle mittels piezoresistivem Drucksensor (PRPS) unter dem Kompressionanzug möglich ist und in welchem Druckbereich die verwendeten Kompressionsanzüge liegen? Material und Methoden: Zur Messung des Kompressionsdruckes wurde ein PRPS (Honeywell, 24PCAFA6D) verwendet. Die Druckaufnahme erfolgte über einen Ballon (Graseby Medical, Ø=20mm, h=4mm). Nach der Entwicklung eines Prototypen, der eine Kraft-Spannungskorrelation als repräsentative Meßgröße anzeigte, erfolgte die Kalibrierung des Sensors über eine Blutdruckmanschette in 10 Zyklen mit Schritten von 5 mmHg. Im Anschluß wurden im Rahmen von Routinekontrollen in unserer Ambulanz die Druckwerte der Kompressionen von 15 Patienten an insgesamt 41 Meßpunkten erhoben. Zur lokalitätsbezogenen Auswertung wurden die cervicocraniale Region, Thorax, Abdomen, Dorsum, sowie obere und untere Extremität unterschieden. Außerdem wurde zwischen Messungen paracicatral und epicicatral differenziert. Ergebnisse: (1) Die Kalibrierung unseres PRPS-Prototypen ergab eine linear verlaufende Druck-Spannungs-Korrelation, die über den gesamten Meßbereich auf einem Signifikanzniveau von p<0,001 arbeitete. (2) Die Druckwerte der Patientenmessungen lagen im Mittel bei 26,0 mmHg (±8,5 mmHg). (3) In Abhängigkeit von der Lokalisation ergab sich eine Rangfolge von 23,8±6,2 mmHg thorakal, 19,6±7,4 mmHg cervicocranial, 32,4±11,0 mmHg an den oberen Extremitäten, 27,3±5,6 mmHg dorsal und 27,5±4,1 mmHg an den unteren Extremitäten. (4) Paracicatrale Messungen ergaben 23,3±4,6 mmHg, direkt epicicatrale Druckwerte lagen bei 27,7±10,2 mmHg (p>0,05). (5) Druckwerte über weicher Gewebeunterlage standen mit 21,7±2,3 mmHg gemessenen 29,6±9,7 mmHg über harten Gewebestrukturen gegenüber (p&#8804;0,05). (6) Druckmessungen an der Wange ergaben im Vergleich zu den restlichen Messungen mit 12,3±1,3 mmHg signifikant niedrigere Druckwerte (p&#8804;0,01). Schlußfolgerung: Mittels PRPS ist erstmals eine einfache und kostengünstige Druckmessung möglich. Die Ergebnisse zeigen im Mittel mit etwa 25 mmHg ein auf der Basis der Kapillarkompressionstheorie ausreichenden Zieldruck. Ein höherer Zieldruck >30mmHg erscheint, mit Rücksicht auf die Compliance, nur an Lokalisationen mit wenig Unterhautfettgewebe und direkt subkutanen ossären Strukturen realisierbar.show moreshow less
  • Introduction: Many children are treated by compresion therapy after burns and scalds, wich are the most common injuries in childhood after traffic accidents. Therefore the questions was, if a piezoresistive pressure sensor (PRPS) can be calibrated and used for localized pressure monitoring of compression garments. Furthermore what is the pressure range of garments used for compression therapy? Material and methods: A PRPS (Honeywell, 24PCAFA6D) was used for pressure measurements. Pressure reception occured by an air-filled balloon (GrasebyIntroduction: Many children are treated by compresion therapy after burns and scalds, wich are the most common injuries in childhood after traffic accidents. Therefore the questions was, if a piezoresistive pressure sensor (PRPS) can be calibrated and used for localized pressure monitoring of compression garments. Furthermore what is the pressure range of garments used for compression therapy? Material and methods: A PRPS (Honeywell, 24PCAFA6D) was used for pressure measurements. Pressure reception occured by an air-filled balloon (Graseby Medical, Ø=20mm, h=4mm). After development of a prototype, which shows the applied pressure as a value of voltage, calibration occured using a blood-pressure-cuff in 10 cycles and in steps of 5 mmHg. Afterwards the pressures of compression garments of 15 patients were surveyed on overall 41 measuring points during routine examinations at our clinic. For a localisation-related evaluation, the cervicocranial region, thorax, abdomen, dorsum, upper and lower extremity were differentiated. Moreover we compared measurements directly on the scar with those next to the scar and discriminated measurements over soft and hard tissue underlay. Results: (1) The calibration of our PRPS-prototype showed a linear pressure-voltage-correlation, wich was reliable over the whole metering range on p&#8804;0,001. (2) The average pressure of all patient measurements was 26,0 mmHg (±8,5 mmHg). (3) Depending on the localisation the pressure was 19,6±7,4 mmHg cervicocranial, 23,8±6,2 mmHg thoracical, 32,4±11,0 mmHg on the upper extremities, 27,3±5,6 mmHg dorsal and 27,5±4,1 mmHg on the lower extremities. (4) Paracicatrical pressures were 23,3±4,6 mmHg, epicicatrical pressures resulted 27,7±10,2 mmHg (p>0,05). (5) Pressures over soft tissues were 21,7±2,3 mmHg, those measured over hard tissues resulted 29,6±9,7 mmHg (p&#8804;0,05). (6) Pressure measurements on the cheek differed significantly from all other pressure data with 12,3±1,3 mmHg (p&#8804;0,01). Conclusion: The PRPS represents a simple and cheap possibility for pressure measurement under compression garments for the first time. With an average of about 25 mmHg the results show a sufficient pressure regarding to the capillar-compression-theory. Higher target pressures >30 mmHg seem to be realisable only over localisations with few subcutaneous fat and subcutaneous bone structures.show moreshow less

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Metadaten
Author: Matthias Imre Walter Keserü
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-20529
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Gefäß- und Kinderchirurgie (Chirurgische Klinik I)
Date of final exam:2006/11/08
Language:German
Year of Completion:2006
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Druckmessung; Hypertrophe Narbe; Kompressionstherapie; Verbrennung
burns; compression therapy; hypertrophic scar; pressure measurement
Release Date:2006/12/04
Advisor:Dr. Thomas Meyer