DE69112703T2

DE69112703T2 - Tragbares Überwachungsgerät.

Info

Publication number: DE69112703T2
Application number: DE69112703T
Authority: DE
Inventors: Shaun Clifford Byrne; Simon Joseph Large; Peter John Narramore; Richard John Riggs
Original assignee: Oxford Medical Ltd
Current assignee: Huntleigh Technology Ltd
Priority date: 1990-05-14
Filing date: 1991-05-13
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2011-05-14
Also published as: EP0457524A1; DE69112703D1; US5305761A; GB9010774D0; EP0457524B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein tragbares Überwachungsgerät
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit Geräten zum Überwachen der Herztätigkeit in Form von EKG-Signalen. Historisch sind EKG-Signale mittels Geräten überwacht worden, die neben dem Bett angeordnet wurden, auf dem der Patient liegt. Wenn der Patient einen Herzschrittmacher hat, tritt das Problem auf, daß herkömmliche EKG-Überwachungsgeräte auf normale Herzschrittmacherimpulse durch Erzeugung eines Alarmtons ansprechen. In der EP-A-0280530 ist zur Lösung dieses Problems ein Verfahren beschrieben, bei dem ein System der Klassifizierung von QRS-Komplexen vorgeschlagen wird, bei dem für Komplexe, die zu einer speziellen Formgruppe gehören, abgeleitet wird, ob Schrittimpulsabstände innerhalb einer eng begrenzten Anhäufung liegen, die um einen weit oder kurz vor dem QRS-Komplex liegenden Zeitpunkt herum zentriert sind. Dieses Verfahren ist für eine stationäre Überwachung ausreichend, jedoch nicht ohne weiteres an tragbare Überwachungsgeräte anpaßbar.
Tragbare Überwachungsgeräte zur Überwachung besonders des Verhaltens des Merzens eines Patienten, an dem das Überwachungsgerät angebracht wird, werden schon seit vielen Jahren entwickelt. Bislang enthalten Sie ein Magnetband oder dergleichen, das über einen Detektor mit am Patienten angebrachten Elektroden verbunden ist. Die von den Elektroden festgestellten Herzschläge werden in Form entsprechender Signale als herkömmliches Elektrokardiogramm (EKG) auf dem Magnetband aufgezeichnet. Wenn das Magnetband voll ist, wird es aus dem Überwachungsgerät entnommen und in einen Analysator gelegt, in dem es häufig mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit abgespielt wird, so daß das EKG rasch analysiert werden kann, um beispielsweise anomale Herzschläge festzustellen.
Die Anmelder haben kürzlich ein tragbares EKG-Überwachungsgerät entwickelt, bei dem anstelle der einfachen Aufzeichnung des EKG-Signals das Eingangssignal durch einen im tragbaren Überwachungsgerät vorgesehenen Analysator analysiert wird. Der Analysator klassifiziert jeden Herzschlag und ordnet ihm die Nummer einer Schablone zu, die der Form des Herzschlags am nächsten kommt. In einer Datenspur des Magnetbands werden dann Daten aufgezeichnet, die den Zeitpunkt, die Art und die Form des betreffenden Herzschlags definieren. Gleichzeitig werden die ursprünglichen EKG-Signale in getrennten Spuren aufgezeichnet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Analyse weitgehend in Echtzeit erfolgt, so daß, wenn das Magnetband aus dem Überwachungsgerät entnommen wird, aus der Datenspur sehr rasch Daten erzeugt werden, die auf einem Bildschirm dargestellt werden können, um sie von einem Arzt zur Diagnose überprüfen zu lassen. Der Vorteil dieser Echtzeit-Analyse ist daran erkennbar, daß zur Analyse der auf einem Band über 24 Stunden hinweg aufgezeichneten EKG-Signale ca. 20 Minuten erforderlich sind, während bei einer Echtzeit-Analyse das Endergebnis bereits in wenigen Minuten vorliegen kann.
Viele Patienten, deren EKG überwacht wird, sind mit Herzschrittmachern versehen. Ein solcher Herzschrittmacher erzeugt Impulse, die den Herzschlag auslösen. Es ist jedoch wichtig, nicht nur die Herzschläge selbst (wie bei einer herkömmlichen EKG-Untersuchung), sondern auch den Zusammenhang zwischen den Herzschrittmacher- Impulsen und den Herzschlägen zu überwachen. So können bestimmte Arten von Abnormalitäten auftreten, wenn beispielsweise ein Herzschrittmacher-Impuls zu lange nach einem Merzschlag auftritt oder ein Herzschlag zu langsam ist, um einem Herzschrittmacher-Impuls zu folgen. Tragbare Systeme, die sowohl die Überwachung von Herzschrittmacher-Impulsen als auch Herzschlägen ermöglichen, sind in der US-A-4291703 und der US-A-4532934 beschrieben. Eines der Probleme bei der Überwachung von Herzschrittmacher-Impulsen besteht darin, daß diese nicht ohne weiteres auf einem Magnetband in der gleichen Weise wie bei einem herkömmlichen EKG aufgezeichnet werden können. Bei den zwei erwähnten Patenten, die beide sogenannte "retrospektive" Systeme betreffen, wird der Herzschrittmacher-Impuls zu einem unterscheidbaren Signal synthetisiert, das sich auf Magnetband aufzeichnen läßt. Dieses synthetisierte oder "gestreckte" Signal wird in einem eigenen Kanal aufgezeichnet, während die EKG-Signale selbst in einem anderen Kanal aufgezeichnet werden. Nach der Benutzung wird das Magnetband entnommen und in einem Analysiergerät angeordnet, das dann eine retrospektive Analyse der EKG-Wellenform durchführt, diese jedoch mit den Herzschrittmacher-Impulsen in Beziehung setzt, die in dem anderen Kanal aufgezeichnet sind. Bei dieser Vorrichtung treten die gleichen Probleme wie bei den anderen retrospektiven Analysatoren auf, nämlich die zur Analyse des bespielten Magnetbandes erforderliche Zeit, und darüber hinaus benötigt sie eine Einrichtung zur Erzeugung der gestreckten oder synthetisierten Impulssignale und einer Einrichtung zum Feststellen des synthetisierten Signals.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält ein überwachungsgerät zum Überwachen der Tätigkeit eines Herzschrittmachers und der Reaktion des Herzens eines mit dem Herzschrittmacher versehenen Patienten:
zwei Elektroden für den Anschluß an einen Patienten, um Herzschrittmacher-Impulse und analoge EKG- Signale zu überwachen;
einen Impulsdetektor zum Feststellen der von den Elektroden abgegebenen Herzschrittmacher-Impulse, wobei der Impulsdetektor Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals aufweist, das das Auftreten der Herzschrittmacher-Impulse anzeigt;
einen A/D-Umsetzer zum Feststellen der van den elektroden abgegebenen analogen EKG-Signale, wobei der A/D-Umsetzer ein zweites Signal erzeugt, das dem Analagen EKG-Signal, das das Auftreten des analogen EKG- Signals anzeigt, in digitaler Form entspricht;
einen Analysator, der an dem Impulsdetektor und dem A/D-Umsetzer angeschlossen ist, wobei der Analysatar aufweist:
a) Mittel zum Feststellen eines Auftrittszeitpunks der Herzschrittmacher-Impulse aus dem ersten Signal und Mittel zum Feststellen eines Auftrittszeitpunkts des EKG-Signals aus dem zweiten Signal;
b) Mittel zum Feststellen in Echt zeit eines zeitlichen Zusammenhangs zwischen dem ersten und dem zweiten Signal;
c) Mittel zum Analysieren in Echtzeit des zeitlichen Zusammenhangs und einer Form des zweiten Signals; dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsgerät ein tragbares Überwachungsgerät ist; daß die analogen EKG- Signale vor der Feststellung verstärkt werden und daß der Analysator ferner enthält:
d) Mittel zum Erzeugen zusammengesetzter Datensignale in Echtzeit, die darstellen:
einen Auftrittszeitpunkt jedes ersten und zweiten Signals;
eine erste und eine zweite Kennung, die das erste Signal als den Herzschrittmacher-Impuls und das zweite Signal als das EKG-Signal identifizieren; und
eine dritte Kennung, die die Form des ersten und zweiten Signals angibt; und
ein Speichermittel zum Speichern der zusammengesetzten Datensignale in einem ersten Kanal des Speichermittels.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Überwachen der Tätigkeit eines Herz schrittmachers und der Herzreaktian eines mit einem Herzschrittmacher versehenen Patienten, unter Verwendung eines Überwachungsgeräts
das Ankoppeln zweier Elektroden an einen Patienten zur Überwachung von Merzschrittmacher-Impulsen und analoger EKG-Signale;
das Feststellen der Merzschrittmacher-Impulse mittels eines Impulsdetektors;
das Erzeugen eines ersten Signals mittels des Impulsdetektors zum Anzeigen des Auftritts der Herz schrittmacher-Impulse;
das Feststellen der analogen EKG-Signale mittels eines A/D-Umsetzers, der ein zweites Signal erzeugt, das das Auftreten des analogen EKG-Signals anzeigt, wobei das zweite Signal eine digitale Darstellung des analogen EKG-Signals ist;
das Verarbeiten des ersten und zweiten Signals mittels eines Analysators, wobei die Verarbeitungsschritte umfassen:
a) das Bestimmen des Auftrittszeitpunkts des Herz schrittmacher-Impulses aus dem ersten Signal und des Auftrittszeitpunkts des EKG-Signals aus dem zweiten Signal;
b) das Bestimmen eines zeitlichen Zusammenhangs zwischen dem ersten und dem zweiten Signal in Echtzeit;
c) das Analysieren des zeitlichen Zusammenhangs und einer Form des zweiten Signals; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner umfaßt das Verstärken der analogen EKG-Signale und der Merzschrittmacher-Impulse, bevor die jeweiligen Signale festgestellt werden; daß das Verfahren mittels eines tragbaren Überwachungsgeräts ausgeführt wird und daß die Verarbeitungsschritte ferner umfassen
d) das Erzeugen zusammengesetzter Datensignale in Echtzeit, die darstellen:
den Auftrittszeitpunkt des ersten und des zweiten Signals;
eine erste und eine zweite Kennung, die das erste Signal als den Herzschrittmacher-Impuls und das zweite Signal als das EKG-Signal identifizieren;
eine dritte Kennung, die die Form des ersten und zweiten Signals angibt, und
das Speichern der zusammengesetzten Datensignale in einem ersten Kanal eines Speichermittels in Echtzeit.
Wir haben ein neues, tragbares Überwachungsgerät entwickelt, das nicht nur in der Lage ist, die Tätigkeit eines Herzschrittmachers und des Herzens zu überwachen, sondern zusätzlich auch eine Echtzeit-Analyse aufgrund des Vorhandenseins des Ahalysators in dem tragbaren Überwachungsgerät selbst durchführen kann.
Grundsätzlich werden bei der Anwendung jeder Impuls, sei es ein Herzschrittmacher-Impuls oder ein Herzschlag, und die Datensignale aufgezeichnet. Die Datensignale stellen typischerweise den Zeitpunkt des Auftritts des Impulses, die Art des Impulses (Herzschrittmacher-Impuls oder Herzschlag) und die Form des Herzschrittmacher-Impulses oder der Reaktion dar. In einigen Fällen kann der Analysatar auch den Zusammenhang zwischen dem festgestellten Herzschrittmacher-Impuls und der Herzreaktionen feststellen. Diese Datendefinitiansimpulse und Reaktionsarten können dann einfach abgespielt und angezeigt, d.h. auf einem Bildschirm wiedergegeben werden. Unter gewissen Umständen kann eine Schwierigkeit dahingehend auftreten, daß es nicht möglich ist, alle Daten aufzuzeichnen. Beispielsweise kann es in einem typischen Anwendungsfall nur möglich sein, Datensignale zu speichern, die Impulse oder Reaktionen bis zu einer Dauerfrequenz von 200 pro Minute darstellen. Da es wichtig ist, Informationen bezüglich der Herzreaktionen zu speichern, ist der Analysator erfindungsgemäß so ausgebildet, daß er ein zusammengesetztes Datensignal erzeugen kann, wenn ein Herzschrittmacherimpuls und eine Herzreaktion normalerweise getrennt sind. Wenn daher keine abnormen Zustände vorliegen, wird ein einziges Datensignal erzeugt, das beispielsweise den Zeitpunkt des Auftretens und die Art des Herzschlags darstellt, indem ein spezieller Wert verwendet wird, der anzeigt, daß der Herzschlag innerhalb eines vorbestimmten normalen Zeitbereichs des vorhergehenden Herzschrittmacher-Impulses lag. Natürlich gibt es verschiedene Arten, wie dieses zusammengesetzte Signal auf der Basis entweder des Auftrittszeitpunkts des Herzschlags oder des Herzschrittmacher-Impulses erzeugt werden kann.
Vorzugsweise speichert das Speichermittel auch die Herzreaktionen. Diese herkömmliche Art der Speicherung des EKG ist für den Fall hilfreich, daß der Arzt aus irgendeinem Grunde das grobe EKG betrachten möchte.
Vorzugsweise enthält das Speichermittel einen ersten und einen zweiten Speicher, wobei der erste Speicher beispielsweise einen Magnetband-Rekorder zum Speichern der Datensignale und, wenn nötig, des EKG, und der zweite Speicher einen oder mehrere Zähler zum Zählen etwaiger abnormaler Zustände aufweist. Andere Arten von Speichermitteln, insbesondere Festwertspeicher und digitale Tonbänder, können ebenfalls verwendet werden.
Die Datensignale können verschiedene Formen haben, doch hat ein typisches erfindungsgemäßes Datensignal drei Teile, von denen der eine den Auftrittszeitpunkt des Impulses oder der Reaktion, der zweite die Art des Schlages (Herzschrittmacher-Impulse oder Herzreaktion) und der Dritte eine die Form des betreffenden Schlages definierende Schablone darstellt.
Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen tragbaren Überwachungsgeräts wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gerätes,
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Impuls-Detektars nach Fig. 1 und
Fig. 3 ein Beispiel einer Folge von Herzschrittmacher- Impulsen und Herzreaktionen.
Das in Fig. 1 dargestellte Überwachungsgerät hat ein (nicht dargestelltes) Gehäuse herkömmlicher Art, das am Patienten angeschnallt werden kann und an dem zwei Paar Differenzelektroden 1, 2 angeschlossen sind. Die Elektroden leiten Herzschrittmacher-Impulsen und Herzreaktionen entsprechende Signale in einen ersten Verstärker 3, der im Gehäuse als Vorverstärkerstufe angeordnet ist, und die verstärkten Signale werden einem Impulsdetektor 4 zugeführt. Der Pulsdetektor 4 stellt das Eintreffen eines elektrischen Impulses fest, der einen Herzschrittmacher-Impuls darstellt, und erzeugt bei Feststellung eines solchen Impulses ein digitales Zeitsignal, das einem Analysator 5 zugeführt wird, der durch einen geeignet programmierten Mikroprozessor gebildet wird. Die verstärkten Signale werden ferner einem zweiten Verstärker 6 in einer Ausgangsstufe und einem A/D-Umsetzer 7, der mit dem Analysator 5 verbunden ist, zugeführt. Die Ausgangssignale des Verstärkers 6, bei denen es sich um analoge Signale handelt, werden einem Speicher zugeführt, bei dem es sich um einen Festwertspeicher handeln kann, der im vorliegenden Beispiel jedoch ein herkömmlicher Audio-Magnetband-Rekorder 8 zur Speicherung in zwei Kanälen (Kanal 1 und Kanal 2) eines Tonbandes ist. Da die in den Herzschrittmacher-Impulsen auftretenden Frequenzen für eine zuverlässige Aufzeichnung auf Band zu hoch sind, ist der in den Signalen enthaltene Informationsgehalt der Impulse gering.
Der Analysator 5 erzeugt Datensignale, die Kanälen (CH3, CH4) des Magnetband-Rekorders 8 zur Aufzeichnung in entsprechenden Spuren des Bandes zugeführt werden. Im Kanal CH3 werden Daten gespeichert, die die Form und den Auftrittszeitpunkt von Herzschrittmacher-Impulsen und Herzschlägen darstellen, wie nachstehend noch beschrieben wird, während im Kanal CH4 eine Zeitmarkierung in regelmäßigen Abständen sowie "Patientenereignisse", die dem Analysator durch den Patienten selbst mitgeteilt werden, darstellen.
Der Impulsdetektor 4 ist in Fig. 2 ausführlicher dargestellt. Er enthält ein Differenzierglied 10, dem das EKG-Signal zugeführt wird. Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt das EKG-Signal steil ansteigende und abfallende Flanken 11, die einem Herzschrittmacher-Impuls entsprechen, und ein weiteres Signal 12, das der Herzreaktion entspricht. Die steil ansteigenden und abfallen Flanken eines Herzschrittmacher-Impulses 11 erzeugen ein sehr viel größeres differenziertes Signal als das zugehörige EKG-Signal 12, das sich verhältnismäßig langsam ändert. Das differenzierte Ausgangssignal des Differenzierglieds 10 wird zwei Komparatoren 13, 14 zugeführt, die nur dann ein Ausgangssignal erzeugen, wenn das differenzierte Signal den jeweiligen Komparator-Schwellenwert überschreitet. Der Komparator 13 hat einen positiven Schwellenwert zum Feststellen der ansteigenden Flanke des Impulses und der Komparator 14 einen negativen Schwellenwert zum Feststellen der abfallenden Flanke. Die Komparator-Ausgangssignale werden jeweils einem Impulsgenerator 15 bzw. 16 zugeführt, so daß ein einziger Impuls erzeugt wird, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Die Ausgangsimpulse der Detektoren für die ansteigende und abfallende Flanke werden dann dem Analysator 5 zugeführt.
Der Analysator 5 kann die verschiedensten Arten von Analysen durchführen. Eine typische Gruppe von Analysen wird nachstehend anhand der Fig. 3 beschrieben.
Fig. 3 stellt eine Folge von Herzschrittmacher-Impulsen und Herzreaktionen dar, wobei die Herzschrittmacher- Impulse mit P und die Herzschläge mit S bezeichnet sind. In diesem Fall sind alle Herzschläge supraventrikulär, d.h. die Herzschläge sind an sich akzeptabel, doch kann der Analysator auch sogenannte ventrikuläre Herzschläge feststellen, die anomal sind.
Die Zeitabstände zwischen P&sub1; S&sub2;, P&sub3; S&sub4;, P&sub7; S&sub8; sind kurz, wie sie sein sollten, wobei der Herzschrittmacher-Impuls innerhalb eines normalen Zeitintervalls einen Herzschlag zur Folge hat.
Die Kombination P&sub5; S&sub6; stellt zwei Arten von Fehlfunktionen dar. Zunächst folgt P&sub5; sehr spät nach S&sub4;. Herzschrittmacher sollten Pausen im Herzrythmus verhindern, und dies ist als "verzögertes Ausgangssignal" bekannt. Zweitens folgt der Herzschlag S&sub6; dem vorhergehenden Impuls zu spät. Der Analysator 5 erhält vom Impuls-Detektor 4 Signale, die den Zeitpunkt des Auftretens von Herzschrittmacher-Impulsen darstellen, und vom A/D-Umsetzer 7 digitale Darstellungen der Herzreaktionen. Der Analysator kann daher die Art der Herzreaktion und ihre zeitliche Lage relativ zu den Herzschrittmacher-Impulsen feststellen und zum einen irgendwelche abnormalen Zustände, z.B. die oben erwähnten, feststellen und zum anderen Datensignale erzeugen, die die Form jedes Impulses oder jeder Reaktion darstellen.
Die Datenspur (CH3) speichert Datensignale in der Form: T1/P/SCH60, T2/S/SCH4, T3/P/SCH usw.
Jedes Signal hat drei Komponenten. Die erste, z.B. T1, stellt die Zeit des Auftritts des Impulses oder der Reaktion relativ zu einer vorhergehenden Zeitmarkierung im Kanal CH4 dar, die zweite, z.B. P, die Art des Impulses oder der Reaktion, und die dritte, z.B. SCH60, eine Schablonen-Nummer, die die Form des Impulses oder der Reaktion darstellt. Bei dem ersten Signal, das sich auf den Impuls P&sub1; bezieht, ist die Schablonen-Nummer 60 gewählt, weil dieses außerhalb des Bereiches der Nummer liegt, die den normalen Herzschlag-Formen zugeordnet sind.
Wie bereits erwähnt wurde, gibt es, insbesondere bei der Speicherung auf Magnetband, eine maximale Anzahl von Datensignalen, die in einem bestimmten Zeitintervall gespeichert werden können. Bei herkömmlichen EKG- Rekordern ist die maximal aufnehmbare Herzfrequenz eine Dauerfrequenz von etwa 200 Schlägen pro Minute. Da die Herzschrittmacher-Impulse als Herzschläge kodiert sind, fällt diese Grenze effektiv bis auf 100 ab. Um dies zu berücksichtigen, kann ein spezieller Schablonenwert, z.B. SCH28, eingestellt werden, der zusammen mit einem einen Herzschlag darstellenden Datensignal gespeichert (aufgezeichnet) wird, was bedeutet, daß der Herzschlag innerhalb eines normalen, voreingestellten Zeitbereichs vom vorhergehenden Herzschrittmacher-Impuls an aufgetreten ist. Ein Beispiel eines Datensignals dieser Art wäre dann:
T/2S/SCH28, was bedeutet, daß im Zeitpunkt T2 ein supraventrikulärer Herzschlag aufgetreten ist, dem ein Herzschrittmacherimpuls innerhalb eines vorbestimmten normalen Zeitbereichs vorausging.
Sobald das Magnetband voll ist, wird es aus dem Band- Rekorder 8 entfernt und in ein Lesegerät herkömmlicher Art eingelegt, das einfach nur die Daten auf der Datenspur lesen und zur Analyse anzeigen kann.
Der Analysator 5 arbeitet beispielsweise wie folgt. Das EKG wird in zwei Phasen analysiert. In der ersten wird die Anwesenheit eines Herzschlags unter Anwendung einer Steilheitskreuzung und eines Störsignalunterdrückungskriteriums in beiden Kanälen des EKG festgestellt. Das Grundprinzip dieses Verfahrens ist in dem Aufsatz "A Single Scan Algorithm for QRS-Detection and Feature Extraction", W.A.H. Engelse and C. Zeelenberg, Computers in Cardiology, 1979, beschrieben. In der zweiten Phase wird der zuletzt festgestellte Herzschlag mit Schablonen verglichen, die aus zuvor festgestellten Herzschlägen gebildet sind, wobei ein Korrelationsverfahren angewandt wird. Wenn der Herzschlag gut mit einer vorliegenden Schablone korreliert, wird er durch Zuordnung dieser Schablonen-Nummer klassifiziert, und wenn das EKG-Signal sauber ist, wird die Herzschlagform in die Schablonenform gemittelt. Wenn er nicht gut mit einer der vorhandenen Schablonen korreliert und das Signal sauber ist, wird aus diesem Herzschlag eine neue Schablone gebildet. Wenn der Herzschlag mit keiner Schablone gut korreliert, sondern das Signal zu stark gestört ist, um damit eine neue Schablone zu bilden, dann wird der Herzschlag mit derjenigen Schablone klassifiziert, die am besten zu ihm paßt, doch wird er als schlechte Übereinstimmung markiert. Wenn das Band später abgespielt wird, kann der Wiedergabeanalysator in der Lage sein, die schlecht übereinstimmenden Herzschläge mit der gesamten Gruppe von Schablonen aus der gesamten Aufzeichnung zu korrelieren, um eine bessere Übereinstimmung zu ermitteln.
Die Ausgangsimpulse des Impulsdetektors werden ebenfalls analysiert. Da ein Herzschrittmacher-Impuls normalerweise aus einem kurzen spitzen Impuls besteht, dessen Dauer im allgemeinen kleiner als 2 ms ist, kann der Analysator die Störunterdrückung dadurch verbessern, daß er nur Paaren von aus Anstiegs- und Abfallflanken abgeleiteten Impulsen, die um weniger als 2 ms auseinanderliegen, gestattet, sich als Herzschrittmacher-Impulse zu qualifizieren. Einige Herzschrittmacher erzeugen jedoch Impulse, die eine weniger ausgeprägt abfallende Flanke haben, die den normalerweise eingestellten Schwellenwert nicht überschreiten. Aus diesem Grunde kann der Analysator mit einer Hochempfindlichkeits-Betriebsart programmiert werden, so daß entweder eine einzige Flanke oder ein Flankenpaar den Forderungen genügt.
Wenn ein Impuls kurz vor einem Herzschlag festgestellt wird, wird unterstellt, daß der Herzschlag vom Herzschrittmacher ausgelöst wurde. Wenn zwei Impulse dicht nebeneinander und vor dem Herzschlag auftreten, wird angenommen, daß der Herzschlag doppelt ausgelöst wird, d.h. daß beide Herzkammern durch einen Doppelkammer- Schrittmacherimpuls aktiviert wurden. Jeder Herzschlag wird daher entsprechend seiner Auslösung durch den Herzschrittmacher klassifiziert in: nicht ausgelöst, durch einen einzigen Impuls ausgelöst oder durch einen Doppelimpuls ausgelöst. Jeder festgestellte Herzschlag wird daher nur mit Schablonen korreliert, die andere Herzschläge der gleichen Herzschrittmacherauslösungs- Klassifizierung enthalten. Auf diese Weise können daher durch den Herzschrittmacher ausgelöste Herzschläge weiterhin als solche anhand der Schablonen-Nummer identifiziert werden, wenn die Herzschlagfrequenz zu hoch ist, um sowohl die Herzschläge als auch die Herzschrittmacher-Impulse aufzeichnen zu können, und die Herzschrittmacher-Impulse weggelassen sind.

Claims

1. Uberwachungsgerät zum Überwachen der Tätigkeit eines Herzschrittmachers und der Herzreaktion eines mit dem Herzschrittmacher versehen Patienten, wobei das Überwachungsgerät aufweist:

zwei Elektroden (1, 2) für den Anschluß an einen Patienten, um Herzschrittmacher-Impulse und analoge EKG-Signale zu überwachen;

einen Impulsdetektor (4) zum Feststellen der von den Elektroden abgegebenen Herzschrittmacher-Impulse, wobei der Impulsdetektor Mittel zum Erzeugen eines ersten Signals aufweist, das das Auftreten der Herzschrittmacher-Impulse anzeigt;

einen A/D-Umsetzer (7) zum Feststellen der von den elektroden abgegebenen analogen EKG-Signale, wobei der A/D-Umsetzer ein zweites Signal erzeugt, das dem analogen EKG-Signal, das das Auftreten des analogen EKG-Signals anzeigt, in digitaler Form entspricht;

einen Analysator (5), der an dem Impulsdetektor und dem A/D-Umsetzer angeschlossen ist, wobei der Analysator aufweist:

a) Mittel zum Feststellen eines Auftrittszeitpunks der Herzschrittmacher-Impulse aus dem ersten Signal und Mittel zum Feststellen eines Auftrittszeitpunkts des EKG-Signals aus dem zweiten Signal;

b) Mittel zum Feststellen in Echtzeit eines zeitlichen Zusammenhangs zwischen dem ersten und dem zweiten Signal;

c) Mittel zum Analysieren des zeitlichen Zusammenhangs und einer Form des zweiten Signals in Echtzeit; dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsgerät ein tragbares Überwachungsgerät ist; daß die analogen EKG-Signale vor der Feststellung verstärkt werden und daß der Analysator ferner enthält:

d) Mittel zum Erzeugen zusammengesetzter Datensignale in Echtzeit, die darstellen:

einen Auftrittszeitpunkt jedes ersten und zweiten Signals;

eine erste und eine zweite Kennung, die das erste Signal als den Herzschrittmacher-Impuls und das zweite Signal als das EKG-Signal identifizieren; und

eine dritte Kennung, die die Form des ersten und zweiten Signals angibt; und

ein Speichermittel (8) zum Speichern der zusammengesetzten Datensignale in einem ersten Kanal des Speichermittels.

2. Überwachungsgerät nach Anspruch 1, bei dem das Speichermittel die analogen EKG-Signale in einem zweiten Kanal im gleichen Zeitpunkt speichert, in dem die zusammengesetzten Datensignale in dem ersten Kanal gespeichert werden.

3. Überwachungsgerät nach Anspruch 2, bei dem der Analysator ferner aufweist:

Mittel zum Erzeugen in Echtzeit, während das analoge EKG-Signal gespeichert wird, einer vierten Kennung, die den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem ersten und dem zweiten Signal angibt, und Mittel zum Kombinieren der vierten Kennung mit den zusammengesetzten Datensignalen zur Speicherung im ersten Kanal des Speichermittels in Echtzeit, während das Analoge EKG-Signal in dem zweiten Kanal des Speichermittels gespeichert wird.

4. Überwachungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Analysator ferner aufweist:

Mittel zum Erzeugen in Echtzeit einer weiteren Kennung, die das Auftreten des zweiten Signals in einem normalen, voreingestellten Zeitbereich von dem entsprechenden ersten Signal an angibt, und Mittel zum Kombinieren der weiteren Kennung mit den zusammengesetzten Datensignalen zur Speicherung in dem ersten Kanal des Speichermittels in Echtzeit.

5. Überwachungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem der Analysator ferner aufweist:

Mittel zum Erzeugen eines Zeitmarkierungssignals in regelmäßigen Zeitabständen, wobei das Zeitmarkierungssignal in einem dritten Kanal des Speichermittels in Echt zeit gespeichert wird, während das analoge EKG-Signal in dem zweiten Kanal des Speicherkanals gespeichert wird.

6. Überwachungsgerät nach Anspruch 5, das ferner Mittel zum Speichern von Patientenereignissen aufweist, wobei die Patientenereignisse durch den Patienten in den Analysator eingegeben und zusammen mit der Zeitmarkierung in dem dritten Kanal des Speichermittels gespeichert werden.

7. Überwachungsgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Speichermittel ein Tonbandrecorder ist.

8. Verfahren zum Überwachen der Tätigkeit eines Herzschrittmachers und der Herzreaktion eines mit einem Herzschrittmacher versehenen Patienten, unter Verwendung eines Überwachungsgeräts, wobei das Verfahren umfaßt:

das Ankoppeln zweier Elektroden an einen Patienten zur Überwachung von Herzschrittmacher-Impulsen und analoger EKG-Signale;

das Feststellen der Herzschrittmacher-Impulse mittels eines Impulsdetektors;

das Erzeugen eines ersten Signals mittels des Impulsdetektors zum Anzeigen des Auftritts der Schrittmacher-Impulse;

das Feststellen der analogen EKG-Signale mittels eines A/D-Umsetzers, der ein zweites Signal erzeugt, das das Auftreten des analogen EKG-Signals anzeigt, wobei das zweite Signal eine digitale Darstellung des analogen EKG-Signals ist;

das Verarbeiten des ersten und zweiten Signals mittels eines Analysators, wobei die Verarbeitungsschritte umfassen:

a) das Bestimmen des Auftrittszeitpunkts des Herzschrittmacher-Impulses aus dem ersten Signal und des Auftrittszeitpunkts des EKG-Signals aus dem zweiten Signal;

b) das Bestimmen eines zeitlichen Zusammenhangs zwischen dem ersten und dem zweiten Signal in Echtzeit;

c) das Analysieren des zeitlichen Zusammenhangs und einer Form des zweiten Signals; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner umfaßt: das Verstärken der analogen EKG-Signale und der Schrittmacher-Impulse, bevor die jeweiligen Signale festgestellt werden; daß das Verfahren mittels eines tragbaren Überwachungsgeräts ausgeführt wird und daß die Verarbeitungsschritte ferner umfassen

d) das Erzeugen zusammengesetzter Datensignale in Echtzeit, die darstellen:

den Auftrittszeitpunkt des ersten und des zweiten Signals;

eine erste und eine zweite Kennung, die das erste Signal als den Merzschrittmacher-Impuls und das zweite Signal als das EKG-Signal identifizieren;

eine dritte Kennung, die die Form des ersten und zweiten Signals angibt, und

das Speichern der zusammengesetzten Datensignale in einem ersten Kanal eines Speichermittels in Echtzeit.

9. Verfahren nach Anspruch B, bei dem die verstärkten analogen EKG-Signale in einem zweiten Kanal des Speichermittels gespeichert werden, während die zusammengesetzten Datensignale in dem ersten Kanal gespeichert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner die folgenden Schritte umfaßt:

die Erzeugung einer vierten, den zeitlichen Zusammenhang zwischen dem ersten und dem zweiten Signal darstellenden Kennung in Echtzeit, während das analoge EKG-Signal gespeichert wird, und das Kombinieren der vierten Kennung mit den zusammengesetzten Datensignalen zur Speicherung in dem ersten Kanal des Speichermittels in Echtzeit, während das analoge EKG-Signal in dem zweiten Kanal des Speichermittels gespeichert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das ferner die folgenden Schritte umfaßt:

das Erzeugen einer weiteren Kennung, die das erste Signal und das entsprechende zweite Signal, die normalerweise zeitlich getrennt sind, darstellt, in Echtzeit und das Kombinieren der ersten Kennung mit den zusammengesetzten Datensignalen zum Speichern im ersten Kanal des Speichermittels in Echtzeit.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, das ferner die folgenden Schritte umfaßt:

das Erzeugen eines Zeitmarkierungssignals in regelmäßigen Zeitabständen und das Speichern des Zeitmarkierungssignals in einem dritten Kanal des Speichermittels in Echtzeit, während das analoge EKG-Signal in dem zweiten Kanal des Speichermittels gespeichert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem Patientenereignisse gespeichert werden, die durch den Patienten in den Analysator eingegeben und zusammen mit der Zeitmarkierung in dem dritten Kanal des Speichermittels gespeichert werden.