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Feld der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft tragbare EKG-Signalvorrichtungen.
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Hintergrund der Erfindung
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Patienten,
die in der Vergangenheit medizinische Hilfseinrichtungen einsetzten,
abonnieren häufig
einen medizinischen Überwachungsdienst
auf ambulanter Basis. Nach Herstellung einer Verbindung mit einer Überwachungseinheit
wird der Patient aufgefordert, einen interaktiven Dialog mit medizinischem
Personal an der Überwachungseinheit
durchzuführen,
um das medizinische Personal zu befähigen, die medizinischen Symptome
des Patienten diagnostisch zu beurteilen. Da viele dieser Personen, das
Risiko haben, ein Herzleiden zu haben, ist ein EKG (Elektrokardiogramm)
gewöhnlich
einer der ersten Tests, der ausgeführt werden sollte. Zu diesem Zweck
ist viel Mühe
auf die Bereitstellung von tragbaren Instrumenten verwandt worden,
die es einem Patienten ermöglichen,
ein EKG bei sich zu tragen. In ihrer reduziertesten Form weisen
diese Instrumente ein Paar von Elektroden auf, die gegen den Körper des
Patienten gehalten werden, gewöhnlich
nahe seiner Brust, um eine elektrische Spannung zu erfassen, die
die elektrische Aktivität
des Herzens anzeigt. Die entstehende Strom-Kennlinienreaktion ermöglicht eine
teilweise Bestimmung der Gesundheit des Patientenherzens. Eine detailliertere
Bestimmung kann gewonnen werden durch Einsatz von mehr als zwei
Elektroden und es sind tragbare Geräte bekannt, die beispielsweise
zehn Elektroden aufweisen, die an einem gemeinsamen Träger befestigt sind
und zur Anordnung auf einem Brustbereich des Patienten durch den
Patienten mit minimalem Aufwand geeignet sind.
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Das
US-Patent 5,339,823 (Reinhold,
Jr.) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhalten einer
elektrischen Herzaktivität
einer einzelnen Person in einer Form, die geeignet ist, ein zwölffaches
bzw. zwölfpoliges
bzw. Zwölf-Leiter-Elektrokardiogramm
einer einzelnen Person zu erzeugen. Die Vorrichtung weist auf einen
tragbaren Elektrodenträger
mit einem Feld von sechs nicht-klebenden präkordialen Elektroden, die daran
an vorbestimmten Positionen innerhalb des Feldes befestigt sind,
welche mit den präcordialen
Wilson-Leitern für
die einzelne Person übereinstimmen.
Die Vorrichtung weist auch auf eine Rechte-Arm-Elektrode, eine Linke-Arm-Elektrode, eine
Linke-Bein-Elektrode und eine Schaltung zum Umwandeln der elektrischen Herzaktivität der einzelnen
Person, die von den Elektroden erhalten wurde, in eine Form, die
geeignet ist, ein Zwölf-Leiter-Elektrokardiogramm
zu erzeugen. Das Verfahren weist auf die Schritte: Anlegen der Linken-Bein-Elektrode,
Linken-Arm-Elektrode und Rechten-Arm-Elektrode an die Haut der einzelnen Person
an derartigen Stellen, daß die
Schaltung elektrisch betriebsfähig
sein kann, um die Leiter I, II, III, AVR, AVL, und AVF zu erhalten.
Ein Huma-Druck wird
aufgebracht, um das Feld der sechs präcordialen Elektroden mit der
Haut der Brust der einzelnen Person in betriebsfähiger Beziehung in Eingriff
zu stellen, und die Schaltung wird betrieben für eine ausreichende Zeit, um
eine elektrische Herzaktivität der
einzelnen Person in einer Form zu erhalten, die geeignet ist, ein
Elektrokardiogramm zu erzeugen.
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Es
ist zu beachten, dass neben der technischen Eignung der EKG-Sender
es ebenso wichtig ist, dass diese in einem Augenblick der Krisis
augenblicklich verfügbar
und zugriffsfähig
sind. In diesem Fall kann die erforderliche Verfügbarkeit nur durch eine tragbare
Vorrichtung verwirklicht werden. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass
selbst dieses oft nicht genug ist. Viele Menschen finden es schwierig,
ihre mentale Gesundheit herzustellen und zu erhalten, wenn sie in
konstanter Angst vor ihrem Tod leben. Insbesondere diejenigen, die
eine frühere
Herzkrankheit oder andere schwerwiegende Krankheiten hatten, schaffen
dies ohne konstante Erinnerung, dass sie ein augenblickliches EKG
auf der Straße
oder woanders entfernt vom Krankenhaus oder ihrem Haus durchführen sollten.
Im Ergebnis gibt es viele, die diesen Gedanken in ihr Unterbewußtsein verlegen
und von dort ist es nur ein kleiner Schritt zum Ablegen dieses Gedankens
im Unbewußten.
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Eine
solche Wahrscheinlichkeit würde
vermindert werden, wenn der EKG-Sender nicht nur tragbar wäre, sondern
so verkleidet ist, dass er von einem täglichen Gegenstand nicht unterschieden werden
könnte,
den der Patient in jedem Fall bei sich trägt. Unsere ebenfalls anhängige internationale
Veröffentlichung
WO99/45516 offenbart die
feste Einbettung der EKG-Elektroden
in einer Börse,
die ein Mikrofon, einen Sendeempfänger und eine Verarbeitungsschaltung
hat. Solch eine Anordnung ist jedoch in der Größe beschränkt aufgrund der Kompaktheit der
Börse,
die eingehalten werden muß.
Dies erfordert in der Praxis, dass nur zwei EKG-Leiter vorgesehen
werden, wobei diese in das Innengewebe der Börse eingenäht werden, was gegen die Anordnung einer
vollen EKG-Überwachungsfähigkeit
spricht, die ein Feld von verteilten Elektroden erfordert, die das Brustgebiet
des Patienten überspannen.
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US 5,724,984 offenbart eine
Mehr-Segment-EKG-Elektrode, die ein flexibles Basisfeld, ein zentrales
Segment, das auf einer Oberfläche
des Basisfeldes definiert ist, und äußere Segmente aufweist, die
auf der Oberfläche
des Basisfeldes definiert sind. Die äußeren Segmente können relativ
zu dem zentralen Segment derart bemessen, geformt und positioniert
werden, daß eine
mittlere Position der äußeren Segmente
sich einer Position des zentralen bzw. mittleren Segmentes annähert.
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US 4,763,660 offenbart eine
flexible und entfernbare Elektrodengurt-Vorrichtung zum Aufnehmen und Übertragen
von elektrischem Strom oder Spannung für die Verwendung an dem Körper eines
Patienten. Dieser Gurt hat eine einheitliche bzw. einstückige bzw.
einfach geschichtete Körperstruktur,
die entfernbar an dem Patienten befestigt ist. Der Körperaufbau
der Gurtvorrichtung hat ein Anschlußende, das zur Verbindung mit
medizinischen Therapie- und Diagnosevorrichtungen verbindbar ist.
Der geschichtete Körperaufbau
weist ferner eine Vielzahl von flexiblen nicht-leitenden und leitenden
Schichten auf, ein gleitendes Netzwerk mit Elektrodenkontaktgebieten
an vorbestimmten Positionen und leitfähigen Klebeelementen (adhesive
members) zum entfernbaren Halten des Gerätes an einem Patienten und
zur Übertragung
von elektrischen Signalen zwischen vorbestimmten Patienten-Körperpositionen und
der medizinischen Therapie- und Diagnosevorrichtung.
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US 4,082,087 offenbart eine
Körperkontakt-Elektrodenstruktur
zum Ableiten von elektrischen Signalen aufgrund einer physiologischen
Aktivität,
die einen dünnen,
flexiblen Körper
aus nicht-leitendem
Material mit einem oder mehreren Löchern bzw. Schächten darin
aufweist. Ein flexibles leitfähiges
Element, das eine Elektrode liefert, ist an dem Boden jedes Lochs
angeordnet. Der Abstand zwischen einer Vielzahl von Elektroden,
die polare und Erdeingänge
für das
medizinische elektronische Instrument liefern können, ist präzise bestimmt
aufgrund der Anordnung der Elektroden in den Löchern. Die Elektrodenstruktur
liefert einen Kontakt mit einer Körperoberfläche, gewöhnlich der Haut. Um den Kontakt
zu erleichtern, wird ein Kontaktgel verwendet. Dieses Kontaktgel
wird in den Löchern
bzw. Vertiefungen auf genommen. Es stellt den Kontakt mit den Elektroden
her. Rippen sind vorgesehen in den Bereichen zwischen den Elektroden,
die eine Dichtung an der Haut bilden, um den Fluß von leitfähigem Fluid zwischen den Elektroden
zu verhindern, so dass auch Kurzschlüsse vermieden werden. Die Flexibilität des Aufbaus
schafft eine komfortable und langfristig verläßliche Befestigung und unterstützt auch
den Kontakt der Elektroden und der Dichtrippen mit der Haut, wenn
sich die Haut und der darunter liegende Muskel biegen.
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US 4,004,578 offenbart eine
erweiterbare bzw. dehnbare Elektrokardiograph-Elektrode, die ein dünnes metallisches
Trägerelement
aufweist, das auf die Oberfläche geschichtet
ist, um an der Haut mit einem Kleber befestigt zu werden und eine
Vielzahl von metallischen Kontaktspeichen aufweist, die von der
beschichteten Oberfläche
vorspringen, wobei die Speichen in die Haut eindringen sollen. Die
beschichtete und gespickte Oberfläche ist mit wenigstens einer
abziehbaren Folie beschichtet, die selbige zusammen mit den Speichen
gegen Umwelteinflüsse schützt. Auf
dem Trägerelement
ist ein quer nach oben gerichteter, Flansch vorgesehen zur Befestigung
an einer Elektrokardiogramm-Vorrichtung.
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US 5,305,746 offenbart eine
entsorgbare, vorgelierte, selbst-vorbereitende Elektrode mit einem Feld
oder einer Matte aus flexiblen Spitzen bzw. Zacken, die dazu dienen,
die äußeren Schichten
der Haut mit hoher Impedanz aufzulösen, um blutangereicherte Schichten
mit niedriger Impedanz ohne Kratzen oder Ablösen freizulegen. Die Zacken
sind bevorzugt eingebettet in eine leitfähige Gelschicht. In einer alternativen
Ausführungsform
kann eine selbst-bereitende Schicht aus flexiblen Zacken, die in Gel
eingebettet sind, eine einzelne entsorgbare, selbst-bereitende Schicht
sein, die über
einer Permanent-Elektrode befestigt ist.
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GB 2 287 882 offenbart eine
flexibles Blatt mit EKG-Verbindungsleitern, die in dem Blatt bis
zu einem Punkt nahe ihrer gewünschten
anatomischen Bestimmung eingeschlossen sind und die für die Lagerung
zusammengerollt werden können.
Im wesentlichen lehrt diese Entgegenhaltung eine Vorrichtung, die
das Verdrehen der Drähte
vermeidet, wobei dieses Problem mit Standard-EKG-Leitern auftritt, obwohl keine spezifische
Erwähnung
auftritt, dass die offenbarte Vorrichtung darin geeignet ist für eine Zwölf-Draht-Elektrodenanordnung.
Obwohl ein Vorschlag in der
GB
2 287 882 gemacht wird, die EKG-Drähte bis zu einem Punkt nahe
ihrer gewünschten
anatomischen Bestimmung zu führen, wird
dadurch in jedem Fall nur ausgesagt, dass die Drähte, welche die EKG-Leiter
bilden, von geeigneten Kanten des Elektrodenträgers vorspringen, um am leichtesten
zu geeigneten Teilen des Körpers
zu führen.
Die
GB 2 287 882 lehrt
keinen flexiblen Elektrodenträger
zum Halten auf dem Elektrodenträger selbst
von klinisch vorpositionierten Elektroden in sauberer beabstandeter
Beziehung zum direkten Anordnen gegen eine Patientenbrust, um ein
Elektrokardiogramm zu produzieren.
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US 4,522,211 betrifft eine
Elektrodenkonstruktion mit einer Anschlussanordnung und einer Trägeranordnung
für die
Anschlussanordnung, wobei die Trägerstruktur
zur transkutanen Anwendung am Patienten vorgesehen ist. Die Trägerstruktur
kann aus einer Schicht aus stabilen, semi-flexiblen Material bestehen.
Die Konstruktion kann eine oder mehrere Elektroden zur Ableitung
von Elektrokardiogrammen aufweisen. Bevorzugterweise kann die Elektrodenkonstruktion
mit einer Art Gelenk oder Scharnier versehen sein, so dass zu Aufbewahrungszwecken faltbar
ist.
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EP 0 509 689 A2 betrifft
einen Elektrodenstreifen, der für
die Ableitung eines Elektrokardiogramms geeignet ist. Der Elektrodenstreifen
ist aus einem flexiblen und im Wesentlichen nicht-dehnbaren Material
gebildet und weist eine Vielzahl an Leitern auf, die entlang des
Bandes angeordnet sind und eine Elektrodenanordnung für eine EKG-Ableitung bilden.
Um eine 12-kanalige
EKG Ableitung zu ermöglichen,
ist in einer Ausführungsform
der Elektrodenstreifen mit „Erweiterungsbereichen” bzw. „Dehnbereichen” vorgesehen,
die eine selektive und anpassbare Beabstandung der Elektroden auf
dem Körper
des Patienten ermöglichen.
Die „Dehnbereichen” sind ferner
vorgesehen, einen gekrümmten Verlauf
des Elektrodenstreifens auf dem Körper des Patienten zu ermöglichen.
Weiterhin weist der Elektrodenstreifen abtrennbare lang gestreckte
Abschnitte mit „Dehnbereichen” auf, Jeder
dieser abtrennbaren Abschnitte ist jeweils mit einer Elektrode versehen,
die zur Anordnung an einer der Extremitätenpositionen RA, LA, LL und
RL vorgesehen ist. Die Dehnbereiche sind hierbei als transversale,
aufwärts erstreckende
Faltungen realisiert,
US
5,514,862 betrifft eine tragbare Vorrichtung, die geeignet
ist, um eine Miniatur-Karte und eine Karte von Standardgröße, wie
sie auf dem Gebiet der Mobiltelefonie bekannt sind, aufzunehmen,
die jeweils einen Halbleiterchip mit Kontakten tragen. Die Karten mit
Halbleiterchips sind vorgesehen, um über ihre Kontakte mit einer
externen Vorrichtung, bevorzugt ein zellulares Telefon, bei Kontaktierung
Daten auszutauschen. Die tragbare Vorrichtung, die von Größe und Form
zur Aufnahme in einer Brieftasche vorgesehen ist, umfasst eine Hülle mit
einem oberen und unteren Hülleneinsatz.
Die Hülleneinsätze sind
gestaltet, jeweils die Miniatur-Karte bzw. die Standard-Karte passgerecht
auszunehmen, so dass die Karten mit einem ihrer longitudinalen Enden
aus den Hülleneinsätzen um
eine vorbestimmte Länge
hervorstehen, um eine Entnahme zu ermöglichen.
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US 5,058,597 betrifft einen
Langzeit-Elektrokardiograph, der einen Körper, einen Elektrodenabschnitt
und einen Ereignisschalter aufweist. Die Körper ist in Kartengröße und klein
und leicht genug ausgeführt,
um an der Brust und dem Unterleib eines Patienten befestigbar zu
sein. Während
der Langzeit-Elektrokardiograph für eine vorbestimmte Zeit getragen
wird, kann ein Elektrokardiogramm aufgezeichnet werden.
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DE 3 637 956 A1 betrifft
ein flexibles, wegwerfbares Elektrodenband für die Verwendung am Körper eines
Patienten, um an vorgegebenen Stellen des Körpers elektrische Signale abzuleiten,
die Therapie- und Diagnosegeräten,
insbesondere einem Elektrokardiographen zugeführt werden können. Das Elektrodenband
kann einen Verbundhauptkorpus mit Elektroden an einem proximalen
Ende aufweisen und mit Seitenelementen versehen sein, die jeweils eine
Elektrode
35 aufweisen. Das Elektrodenband ist zur Aufbringung
im präkordialen
Bereich des Körpers vorgesehen,
während
die Seitenelemente teilweise abtrennbar ausgeführt sind, um außerhalb
des präkordialen
Bereichs angeordnet werden zu können. Die
Elektroden sind zum Anschlussende mit Leitungsstreifen verbunden.
Die Elektrodenabschnitte bzw. die Leistungsstreifen sind mit Hilfe
einer elektrisch leitenden Tintensubstanz ausgebildet.
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US 5,465,727 betrifft eine
Vorrichtung zum Erfassen von elektrischer Herzaktivität eines
Individuums, die geeignet ist, ein 12-kanaliges Elektrokardiogramm
abzunehmen. Hierzu umfasst die Vorrichtung mindestens drei Elektroden
für die
Extremitäten und
eine tragbaren Elektrodenträger
mit mindestens sieben daran befestigten Perikordial-Elektroden.
Die sieben Perikordial-Elektroden erstrecken sind lateral entlang
des Elektrodenträgers,
um verschiedene laterale Positionen über den Brustkorb anzunehmen, wenn
der Elektrodenträger
auf der Brust angeordnet wird. Ein Schaltung ist in dem Träger vorgesehen,
die mit den Elektroden verbunden ist und eingerichtet ist, die elektrische
Herzaktivität
des Individuums, die mittels der Elektroden abgeleitet wird, in
die Form eines 12-kanaligen Elektrokardiogramms umzuwandeln. Bevorzugt
umfasst die Schaltung einen Verstärker, einen Konverter und einen
Lautsprecher. Der Verstärker
verstärkt
die durch die Elektroden aufgenommenen elektrischen Ableitungen
und der Konverter wandelt die abgeleiteten elektrischen Signale
in hörbare
Signale um, die durch den Lautsprecher abgestrahlt werden.
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Es
stellt sich somit heraus, dass der Stand der Technik sich auf entsorgbare
Elektroden bezieht, die flexibel sind, dass jedoch die Anforderungen
der Kompaktheit vor der Verwendung und insbesondere der Eignung
zum Falten der Elektroden vor ihrer Verwendung vom Stand der Technik
nicht angesprochen werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine tragbare Kompakt-Elektroden-Anordnung
für einen
tragbaren EKG-Monitor zu liefern, der es ermöglicht Standard-Zwölf-Leiter-EKG-Messungen
auszuführen.
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Diese
Aufgabe wird verwirklicht gemäß einem
breiten Aspekt der Erfindung durch eine Elektrodenanordnung für eine tragbare
12-Leiter-EKG-Signalvorrichtung, die aufweist:
einen dünnen flexiblen
Elektrodenträger,
der eine Vielzahl von faltbaren Abschnitten aufweist, wobei die
Elektrodenanordnung in eine kompakte Einheit vor Verwendung gefaltet
werden kann, wobei der Elektrodenträger eine Vielzahl von Elektrodenfeldern aufweist
von denen jedes mindestens sechs auf dem Elektrodenträger in gegenseitig
beabstandeter Beziehung für
einen Patienten vorbestimmter Größe aufgebaute
Elektroden V1, V2, V3, V4, V5 und V6 enthält, elektrischen Kontakt mit
jeweiligen Flächen einer
Brust des Patienten zu erzeugen, wenn zwei Elektroden V1 und V2
im wesentlichen symmetrisch zur Wirbelsäule des Patienten angeordnet
sind, um eine 12-Leiter-Elektrokardiogramm zu erzeugen, wenn die
Elektrodenanordnung auf der Brust des Patienten angeordnet ist;
und
mindestens einen serpentinenförmigen Streifen, der mit einem
Ende an dem Elektrodenträger
fest verbunden ist und ein zweites Ende aufweist, das von dem Elektrodenträger weg
angeordnet ist, wobei der mindestens eine serpentinenförmigen Streifen
sich vor der Verwendung in einer Ebene erstreckt, die durch den
serpentinenförmigen
Streifen selbst definiert ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
die Elektrodenanordnung gekoppelt mit einem EKG-Sender, der in einer
Börse bzw.
einem Etui eingebettet ist und Steuerungen hat, die von innerhalb der
Börse zugängig sind.
Solch eine Börse
ist versehen mit Taschen zum Aufnehmen darin von Bargeld, Kreditkarten
usw. in bekannter Weise, so dass der Patient, der dies trägt, gegen
den unangenehmen Gedanken psychologisch immun ist, dass irgendetwas
medizinisches damit verbunden ist.
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Um
dem Patienten zu ermöglichen,
das EKG-Signal mit einer entfernten Überwachungseinheit zu verbinden,
kann eine akustische Einheit vorgesehen sein, um die EKG-Signale
in ein repräsentatives
akustisches Signal zu wandeln, das über das Telefon an eine Überwachungseinheit
geschickt werden kann. Alternativ kann das EKG-Signal auf ein Funkfrequenz-Trägersignal
moduliert werden zur direkten Übertragung
zu der Überwachungseinheit, wodurch
der Patient nicht genötigt
wird, einen schnellen Zugriff auf ein Telefon zu haben.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun beschrieben, und zwar mittels eines nicht-beschränkenden
Beispiels unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen, in denen
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1:
graphisch eine EKG-Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung, eingebettet
in eine Börse
zeigt;
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2:
zeigt graphisch die EKG-Anordnung in Gebrauch.
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3 und 4:
sind Blockdiagramme von alternativen Ausführungsformen, die funktionell
die Hauptkomponenten einer EKG-Signalvorrichtung zeigen, welche
die in 1 und 2 gezeigte EKG-Elektrodenanordnung
zeigen;
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5:
ist eine graphische Darstellung einer Börse mit darin eingebetteter
EKG-Signalvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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1 zeigt
graphisch eine tragbare Kompaktelektrodenanordnung, die allgemein
mit
10 bezeichnet ist, welche einen dünnen, flexiblen Elektrodenträger aufweist,
der angepaßt
ist, ein zwölf-poliges
Elektrokardiogramm in einer Weise zu liefern, das derjenigen ähnlich ist,
die im
US-Patent 5,339,823 gezeigt
ist. Der flexible Träger
weist einen ersten rechtwinkligen Abschnitt
12 auf, der
anstößt gegen
einen zweiten rechtwinkligen Abschnitt
13 an dessen einer
Seite und an einer gegenüberliegenden Seite
davon gegen einen serpentinenförmigen
Streifen
14, der eine Elektrode RA trägt. Eine untere Kante des ersten
rechtwinkligen Abschnitts
12 stößt an einen dritten rechtwinkligen
Abschnitt
15, der wiederum an seiner unteren Kante an einen
vierten rechtwinkligen Abschnitt
16 stößt. Der vierte rechtwinklige Abschnitt
16 liegt
an einer ersten Seitenkante an einem serpentinenförmigen Streifen
17,
der eine Elektrode LL trägt
und an einer zweiten gegenüberliegenden
Seitenkante gegen einen im Wesentlichen trapezförmigen Abschnitt
18 grenzt.
Zusammenhängende
Abschnitte können
längs ihrer
gemeinsamen Kanten gefaltet bzw. zusammengelegt werden, wie es gestrichelt
in der Figur gezeigt ist. Durch eine solche Einrichtung kann der
Elektrodenträger
in eine kompakte Einheit zusammengelegt bzw. zusammengefaltet werden,
die leicht innerhalb einer Börse
19 untergebracht
werden kann. Genauer werden der serpentinenförmige Streifen
17 und
der trapezförmige
Abschnitt
18 nach innen längs ihrer jeweiligen Faltlinien
gefaltet, so dass sie flach auf dem vierten rechtwinkligen Abschnitt
16 liegen.
In gleicher Weise wird der serpentinenförmige Abschnitt
14 längs seiner
Faltlinie gefaltet, um flach auf dem ersten rechtwinkligen Abschnitt
12 zu
liegen. Der vierte rechtwinklige Abschnitt
16 wird dann
nach innen längs
seiner Faltlinie gefaltet, um flach auf dem dritten rechtwinkligen
Abschnitt
15 zu liegen, der in gleicher Weise nach innen
gefaltet ist, um flach auf dem ersten rechtwinkligen Abschnitt
12 zu
liegen. Nachdem dies geschehen ist, wird der zweite rechtwinklige
Abschnitt
13 nach innen auf die nun gepackten zweiten, dritten
und vierten rechtwinkligen Abschnitte gefaltet, welche die angrenzenden
serpentinenförmigen
Streifen
14 und
17 sowie den trapezförmigen Abschnitt
18 aufweisen.
Der erste rechtwinklige Abschnitt
12 ist mit einem Schlitz
20 versehen,
der so angeordnet ist, daß er
freigelegt bleibt, auch wenn der serpentinenförmige Abschnitt
14 gefaltet
ist und eine Lasche
21 aufnimmt, die an eine Seitenkante
des zweiten rechtwinkligen Abschnitts
13 grenzt. Durch
eine solche Einrichtung kann die Elektrodeneinheit
10 in
eine kompakte Einheit gefaltet werden und die Lasche
21 in
den Schlitz
20 gesteckt werden, um die gefaltete Elektrodeneinheit
gegen Öffnung
zu schützen.
Die Elektrodeneinheit
10 kann dann getrennt in einer Tasche
eines Benutzers getragen werden, beispielsweise, oder wie oben bemerkt,
kann sie in einer Börse
bzw. einem Portemonnaie aufgenommen sein, um einen weiteren Schutz
und leichte Zugänglichkeit
bereitzustellen. Ein Bandverbinder
22 ist an den Elektroden
befestigt, um eine nachstehend unter Bezugnahme auf die
3 und
4 der
Zeichnungen beschriebene elektronische Einheit mit der Elektrodenanordnung
10 zu
verbinden.
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Die
EKG-Leiter an den verschiedenen Abschnitten der Elektrodeneinheit
werden mit ihren durchgehend verwendeten Symbolen V1,
V2, V3, V4, V5, V6,
LA, RA und LL bezeichnet. Die Elektroden sind auf dem Elektrodenträger siebgedruckt,
obwohl ein anderes geeignetes Verfahren zum Befestigen der Elektroden
an einem flexiblen isolierenden Futter verwendet werden kann.
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2 zeigt,
wie die Elektrodenanordnung 10 für die Bestimmung einer vollen
Zwölf-Elektroden-EKG-Messung
eingesetzt wird. Ein Patient 25 entfaltet den Elektrodenträger und
befestigt den zweiten rechtwinkligen Abschnitt 13 gegen
seine oder ihre Brust, so dass die Leiter V1 und
V2 im Wesentlichen symmetrisch um seine
oder ihre Wirbel angeordnet sind. Zu diesem Zweck ist an jedem der Leiter
ein elektrisch leitendes Klebgel (nicht gezeigt) vorgesehen, das,
falls gewünscht,
mit einem Wachsfutter beschichtet sein kann, das vor Benutzung entfernt
wird. Das Gel ist spezifisch vorbereitet, um an der Haut des Patienten
zu kleben und eine gute elektrische Verbindung bereitzustellen,
während
es eine schmerzlose Entfernung nach dem Gebrauch ermöglicht.
Nachdem die zwei Leiter V1 und V2 befestigt sind, sind die vier Leiter V3, V4, V5 und
V6 an dem linken Rippenraum des Patienten
befestigt, wobei sie gegenseitig derart verschoben sind um den erforderlichen
Abstand zum Patienten, so daß die
sechs Leiter V1 bis V6 als
präcordiale
Wilson-Elektroden dienen. Die Abmessungen des Elektrodenträgers sind derart,
daß für einen
gegebenen Patienten die Elektrode LA unter die linke Achsel des
Patienten paßt, während die
serpentinenförmige
Elektrode RA vollständig
erstreckt ist, um unter der rechten Armachsel des Patienten gehalten
zu werden. Der serpentinenförmige
Leiter LL wird sodann gedehnt und nahe der Hüfte des Patienten befestigt,
wobei er typischerweise unter Benutzung eines Klebgels oder durch
einen Gurt (nicht gezeigt) in Stellung gehalten wird.
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3 zeigt
funktionell eine EKG-Signalvorrichtung 30 gemäß einer
ersten Ausführungsform, die
eine Elektrodenanordnung 31 aufweist, welche ein Elektrodenfeld,
Hüft- und
Rechte-Arm-Elektroden umschließt. Das
Elektrodenfeld ist zur Anordnung gegen die freie Brust des Patienten
bemessen und zu diesem Zweck sind Elektrodenanordnungen vorgesehen,
die geeignet für
Patienten unterschiedlicher Größen bemessen
sind. Aufgrund der anatomischen Unterschiede zwischen Männern und
Frauen sind unterschiedliche Elektrodenanordnungen ferner bevorzugt
für Männer und
Frauen bereitgestellt. Die Elektrodenanordnung 31 ist mit
einem EKG-Leiter-Schalt-
und Gewichtungsnetzwerk 32 gekoppelt, das die geeignete
Auswahl der Elektroden ebenso wie die Leitergewichtung ermöglicht,
um eine sequentielle Auswahl der I, II, III, AVR, AVL, AVF, V1, V2, V3,
V4, V5 und V6 EKG-Leiter zu erzeugen. Der Ausgang des
EKG-Leiter-Schalt-
und Gewichtungsnetzwerk 32 ist mit einem Verstärkter 33 gekoppelt,
der wiederum mit einem Frequenzmodulator 34 verbunden ist,
um das analoge EKG-Signal in ein repräsentatives Frequenzsignal zu
wandeln, das typisch eine Mittelfrequenz um 1700 Hertz besitzt und
durch das EKG-Signal des Patienten frequenzmoduliert ist. Die Spannung
mit variabler Frequenz wird einem Audioverstärker 35 zugeführt, dessen
Ausgang einem Lautsprecher 36 zugeführt wird, welche zusammen eine
akustische Einheit zum Wandeln des EKG-Signals in ein äquivalentes
akustisches Signal bilden, welches wiederum über die Telefonleitung zu einer entfernten Überwachungseinheit
(nicht gezeigt) geliefert werden kann. Alternativ kann das EKG-Signal digitalisiert
und digital übertragen
werden.
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Die
EKG-Signalvorrichtung 30 wird gespeist aus einer inneren
9 V-Batterie 37, die mit einer Stromversorgung 38 über einen
normalerweise offenen Schalter (nicht gezeigt) verbunden ist. Die Schließung des
Schalters verbindet somit eine regulierte Batteriespannung mit den
verschiedenen Komponenten der EKG-Signalvorrichtung 30,
so dass ein modulierter Ton, der einen EKG-Rhythmusstreifen darstellt,
durch den Lautsprecher 36 so lange ausgegeben wird, wie
der Druckknopfschalter gedrückt
ist. Die Batterie 37 kann entfernbar in einem Gehäuse der
EKG-Signalvorrichtung 30 befestigt sein, um entfernbar
zu sein, oder sie kann nicht-entfernbar sein, in welchem Fall die
EKG-Signalvorrichtung 30 entsorgt wird, wenn die Batterie 37 erschöpft ist.
Die Stromversorgung weist einen Stromregulator auf, um eine regulierte
Spannung für
die analogen und digitalen Komponenten in der EKG-Signalvorrichtung 30 bereitzustellen.
Zusätzlich
ist ein Batteriesensor vorgesehen, der geeignet ist, die Schaltungen
zu unterbrechen, wenn die Batteriespannung auf einen Punkt abfällt, bei
dem die regulierte Spannung oder die Leistung der Vorrichtung nachteilig
beeinflußt
wird. Ein Zeit- und Steuerlogikmodul 39 ist mit der Stromversorgung 38 und
mit dem EKG-Leiter-Schalt- und Gewichtungsnetzwerk 32 verbunden
und weist verdrahtete Logikgatter auf, die für die Auswahl der geeigneten
Elektroden und die Zeitfunktionen der EKG-Signalvorrichtung 30 sorgen.
Mit dem Zeit- und Steuerlogikmodul 39 ist ein Druckknopf-Schalter 14 in
einer Umhüllung
verbunden, welcher dem Patienten ermöglicht, einen Rhythmusstreifen
und ein Zwölf-Leiter-EKG
zu übertragen.
Alle Übertragungen werden
intern zeitlich gesteuert und die Druckknöpfe werden elektronisch nach
Niederdrücken
verriegelt, um eine komplette bzw. vollständige Übertragung sicherzustellen,
auch wenn die Finger des Patienten während der Übertragung von dem Knopf abrutschen.
Das Zeit- und Steuerlogikmodul 39 kann durch geeignet programmierte
Mikroprozessoren ersetzt werden, zum Beispiel durch eine digitale
Schaltung 41, die mit den EKG-Leiter-Schalt- und Gewichtungsnetzwerken 32 verbunden
ist. Die digitale Schaltung 41 erlaubt auch die Übertragung
der akustischen Daten als äquivalentes
digitales Signal.
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4 zeigt
funktionell eine EKG-Signalvorrichtung 50 gemäß einer
zweiten Ausführungsform. Diejenigen
Komponenten, die gemeinsam mit der ersten Ausführungsform sind, werden mit
identischen Bezugszeichen bezeichnet. Die EKG-Signalvorrichtung 50 weist
eine Elektrodenanordnung 51 auf, die ein Elektrodenfeld,
Hüft- und
Rechte-Arm-Elektroden umfaßt.
In diesem Fall wird eine einheitliche Elektrodenanordung mit unterschiedlichen
Elektrodenfeldern bereitgestellt, wobei jede geeignet dimensioniert
ist, um gegen die nackte Brust eines entsprechend großen Patienten
gedrückt
bzw. gehalten zu werden. In gleicher Weise sind unterschiedliche
Elektrodenfelder für
Männer
und Frauen vorgesehen, um anatomische Unterschiede zwischen den
Geschlechtern zu berücksichtigen.
Die Elektrodenanordnung 51 ist mit einem EKG-Leiter-Schalt-
und Gewichtungsnetzwerk 32 verbunden, welche die geeignete Auswahl
der Elektroden wie auch die Leitergewichtung erlaubt, um eine sequentielle
Auswahl der I; II; III; AVR; AVL, AVF, V1,
V2, V3, V4, V5 und V6 EKG-Leiter zu erzeugen. Der Ausgang des
EKG-Leiter-Schalt- und Gewichtungsnetzwerks 32 ist mit
einem Verstärker 33 gekoppelt,
der wiederum mit einem Frequenzmodulator 34 gekoppelt ist,
um das analoge EKG-Signal in ein repräsentatives Frequenzsignal zu
wandeln, das typischerweise um 1700 Hertz eine Mittelfrequenz hat
und durch das EKG-Signal des Patienten frequenzmoduliert ist. Die
Spannung mit variabler Frequenz wird einem Audioverstärker 35 zugeführt, dessen
Ausgang einem Lautsprecher 36 zugeführt wird, welche zusammen eine
Audioeinheit (vokal) zum Wandeln des EKG-Signals in ein äquivalentes akustisches
Signal bilden, das über
die Telefonleitung an eine entfernte Überwachungsstation (nicht gezeigt)
geschickt wird. Alternativ können
digitale Verbindungstechniken eingesetzt werden unter Verwendung
einer digitalen Schaltung 41, die mit dem EKG-Leiter-Schalt-
und Gewichtungsnetzwerk 32 verbunden ist.
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Um
die Auswahl des korrekten Elektrodenfeldes zu gewährleisten,
wird ein präcordialer
Elektrodenauswahlschalter 52 mit dem EKG-Leiter-Schalt-
und Gewichtungsnetzwerk 32 gekoppelt und spricht auf einen
männlich/weiblichen
Wählschalter 53 an.
Der präcordiale
Elektrodenwählschalter 52 erlaubt
die genaue Auswahl der geeigneten präcordialen Elektroden V1, V2, V3,
V4, V5 und V6 abhängig
vom spezifizierten Geschlecht des Patienten, wie es durch den Wählschalter 53 eingestellt
ist. Um unterschiedliche Brustgrößen aufzunehmen,
sind zwei Elektroden-Wahlgebiete in dem Batteriefach vorgesehen.
Drei Verbindungsblöcke
werden verwendet, um die V5 und V6 Elektroden für männliche und weibliche Patienten
auszuwählen.
Der männlich/weibliche
Wählschalter 53 erlaubt
die Auswahl entweder der männlichen
oder weiblichen V1 und V2-Elektrodengruppen
ebenso wie die entsprechende Vorwahl der V4,
V5 und V6. Dieselbe
V3-Elektrode wird für männliche und weibliche Patienten
unabhängig
von der Brustgröße eingesetzt.
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Die
verbleibenden Komponenten der EKG-Signalvorrichtung 50 sind
identisch mit denen der EKG-Signalvorrichtung 30, die vorstehend
unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde. Es ist
zu beachten, dass die Elektrodenanordnung 51 der zweiten
Ausführungsform
ausgelegt ist, um wiederholt verwendet zu werden, während die
Elektrodenanordnung 31 der ersten Ausführungsform entfernbar ist.
Die Bereitstellung von unterschiedlichen Elektrodenfeldern für unterschiedlich
große
männliche
und weibliche Patienten beseitigt den Bedarf, überflüssige Elektroden auf den Elektrodenträger zu drucken und
vermindert deren Oberflächengebiet.
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Die
in 3 und 4 gezeigte Schaltung kann mit
der Elektrodenanordnung unter Verwendung eines flachen Bandkabelverbinders
verbunden werden, der mit dem Bandverbinder 22 (gezeigt
in 1) verbunden ist, oder kann alternativ oberflächenbefestigt
werden unter Verwendung flexibler Schaltungstechnologie auf dem
Elektrodenträger. Dies
erlaubt der Elektrodenanordnung, von der elektronischen Schaltung
entfernt bzw. nach Gebrauch entkoppelt zu werden und entsorgt zu
werden. Eine weitere Möglichkeit
ist die Oberflächenbefestigung auf
zwei oder mehreren steifen PCBs, die durch eine flexible Schaltung
untereinander verbunden sind. Dies macht die EKG-Signalvorrichtung
kompakter und anpassungsfähig
für deren
Einbettung in eine Börse
normaler Größe.
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Unter
Bezugnahme auf 5 ist eine Börse 55 mit einstückig eingebetteter
EKG-Signalvorrichtung 30 gezeigt,
wobei der Lautsprecher 36 und der Druckknopf-Schalter 40 an
deren äußerer Fläche 56 eingenäht oder
anderweitig befestigt sind. Eine Innenfläche 57 der Börse ist
in bekannter Weise mit einer Vielzahl von Taschen versehen, um Banknoten, Kreditkarten
usw. aufzunehmen. Die übrige
Schaltung ist auf einer flexiblen Schaltkreisplatte (nicht gezeigt)
befestigt, die zwischen der äußeren und
inneren Oberfläche 56 und 57 der
Börse 55 befestigt
ist. Die Verwendung einer flexiblen bzw. biegsamen Schaltkreisplatte
erlaubt es, dass die Börse 55 gefaltet
wird und einer moderaten Verformung unterzogen wird, wie sie erfolgt,
wenn die Börse 55 beispielsweise
in eine hintere Hosentasche des Benutzers eingesteckt wird und dadurch
einer Verformung unterfällt, wenn
der Patient sich setzt. Im Gebrauch muß der Patient das Elektrodenfeld
in Position bringen und eine entfernte Überwachungseinheit antelefonieren. Nachdem
die Verbindung hergestellt ist, aktiviert der Patient nun die Vorrichtung
durch Drücken
des Druckknopf-Schalters 40. Wie bemerkt, erzeugt dies ein
akustisches Signal, das den EKG-Rhythmusstreifen
darstellt und das akustische Signal wird über die Telefonleitung in gewöhnlicher
Weise übertragen.
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Es
ist zu beachten, dass weitere Modifikationen und Variationen an
den bevorzugten Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne von der Erfindung abzuweichen.
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Es
ist beispielsweise klar, dass die Trägerfrequenz, die zur Übertragung
akustischer Daten dient, nicht 1700 Hertz betragen muß. Digitale
Nachrichtentechniken können
anstelle dessen eingesetzt werden, um die akustischen Daten als
Analogsignal zu übertragen.
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In
gleicher Weise können
andere Haushaltsartikel angepaßt
werden, um darin die EKG-Signalvorrichtung
oder tatsächlich
andere elektronische Vorrichtungen aufzunehmen, um einem doppelten Zweck
zu dienen, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass deren Benutzer
davon Gebrauch macht. Es ist auch zu beachten, dass es unbedeutend
ist, ob die EKG-Elektroden an einer Innenfläche oder Außenfläche der Börse befestigt sind. Es ist
ferner zu beachten, dass die Elektrodenanordnung eine komplett unabhängige in
sich geschlossene Einheit sein kann.