DE9007293U1 - Oxygen pulse respirograph - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sauerstoff-Puls-Respirografen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an oxygen pulse respirograph according to the preamble of claim 1.
Monitoren für die Überwachung der Sauerstof f sät t i -j ing des Blutes, des Pulses, des Herzmuskels, der AtemtätigkeiT usw. sind bekannt. Resp i rograf en oder Atemmoni tor en werden eingesetzt zur Patientenüberwachung, i nsbesonde r«. auf Intensivstationen, aber auch in sogenannten SchLaf labors. Sie dienen dszu, die *teafrequ^nz des Patienten zu messen, die At?mfcui-ve aufzuze i ch<;i;» u; ' Unrege Itnäßi gke 1 ten der Atmung anzuzeigen, jnsbesonda den Atemst i I Ist and (Apnoe),Monitors for monitoring the oxygen saturation of the blood, the pulse, the heart muscle, the respiratory activity, etc. are known. Respiratory monitors or respiratory monitors are used for patient monitoring, especially in intensive care units, but also in so-called sleep laboratories. They are used to measure the patient's breathing frequency, to record the respiratory rate and to indicate irregularities in breathing, especially the respiratory rate (apnea).
Aufgrund ihrer E i fisat zbest i mmung s,-.;-.-: die ''-«kannten Geräte als StandTsräte konzipiert. Die Messung der Atemtätigkeit erfolgt entwedrr eiiktrisch über die Impedanzänderungen im Thoraxbereich oder m-'t Hilfe eines Brustgurtes, der mit einem entsprechenden elektromechanischen Dehnungssensor ai--q-rüstet ist. Ein derartiges Gerät ist beispielsweise beschrieben in der DE-OS 24 18 910.Due to their intended use, the known devices are designed as standard devices. The measurement of breathing activity is carried out either electrically via the impedance changes in the thorax area or with the help of a chest strap equipped with a corresponding electromechanical strain sensor. Such a device is described, for example, in DE-OS 24 18 910.
Um weitere, für die ärztliche Behandlung wichtige Meßwerte zu gewinnen, sind die bekannten Respirografen mit weiteren Meßmitteln ausgerüstet. Meist handelt es sich um Elektroden zur Aufnahme eines Elektrokardiogramms (EKG). Ein solches Gerät ist beispielsweise beschrieben in der DE-OS 24 18 910.In order to obtain further measurements that are important for medical treatment, the well-known respirographs are equipped with additional measuring devices. These are usually electrodes for recording an electrocardiogram (ECG). One such device is described, for example, in DE-OS 24 18 910.
Seit bekannt ist, daß Schnarcher besonders von Apr. &ogr; e bedroht sind, sind Überwachungsgeräte entwickelt worden, die mit einem Kehlkopfmikrophon ausgerüstet sind. Diese reagieren auf das Ausbleiben der regelmäßigen Schnarchgeräusche, z. B. im Falle eines Oropharynxversch lusses. Ein derartiges Gerät, welches neben einem Kehlkopfmikrophon auch EKG-ElektrodenSince it has been known that snorers are particularly at risk of apharyngitis, monitoring devices have been developed that are equipped with a laryngeal microphone. These react to the absence of regular snoring sounds, e.g. in the case of an oropharyngeal obstruction. Such a device, which in addition to a laryngeal microphone also has ECG electrodes
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besitzt und in einem tragbaren Gehäuse mit einer Langzeit-Aufzeichnungseinrichtung untergebracht ist, ist handeLsüblieh. Es handelt sich dabei aber nicht um einen Respi rografen.and is housed in a portable case with a long-term recording device is commercially available. However, it is not a respirograph.
Patienten,, bei denen der Arzt aufgrund der beobachteten Symptome eine Apnoe-Gefährdung vs-Jtet, müssen in besondere ich lafLabors eingewiesen werden, wo eine überwachung der Atemtätigkeit und weiterer Körperfunktionen während des Schlafens stattfinden kann. Die Zahl der Schlaflabors und damit die Zahl der zu untersuchenden Patienten ist beschränkt; außerdem ist eine soLche Untersuchung sehr kostspielig und für den Patienten zeitaufwendig. Auch ist bekannt, daß Apnoen nicht nur nachts und im Schlaf auftreten, sondern auch tagsüber, diese werden in Schlaflabors nicht erfaßt.Patients who the doctor believes are at risk of apnea based on the symptoms observed must be admitted to special sleep laboratories where their breathing and other body functions can be monitored during sleep. The number of sleep laboratories and thus the number of patients that can be examined is limited; in addition, such an examination is very expensive and time-consuming for the patient. It is also known that apneas do not only occur at night and during sleep, but also during the day; these are not recorded in sleep laboratories.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde- einen Sauerstoff-PuIs-Respirografen anzugeben, der es gestattet, die Atemtätigkeit, die Sauerstoffsättigung des Blutes und den Puls sowie bei Bedarf eine Reihe weiterer, für die arzt1, iche Diagnostik wichtiger Körperfunktionen des Patienten rund um die Uhr zu erfassen, wobei der Patient seinen normalen Tagesablauf beibehalten kann.The present invention is based on the object of providing an oxygen pulse respirograph which makes it possible to record the respiratory activity, the oxygen saturation of the blood and the pulse as well as, if required, a number of other body functions of the patient which are important for medical diagnosis around the clock, while the patient can maintain his normal daily routine.
den Merkmalen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1.the features according to the characterizing part of claim 1.
Es handelt sich also um ein Gerät, 'Jessen Stromquelle und Aufzeichnungseinrichtung beispielsweise für einen 24-stündigen Dauerbetrieb ausgelegt sind. Die Sensoren und Elektroden werden vor- Arzt oder vom ärztlichen Hilfspersonal in der Praxis angebracht und auf einwandfreie Funktion kontrolliert. Der Patient selbst kann dann die PraxisIt is therefore a device whose power source and recording device are designed for 24-hour continuous operation, for example. The sensors and electrodes are fitted in the practice by the doctor or medical assistants and checked for proper functioning. The patient can then leave the practice himself.
verlassen und einer normalen Tätigkeit nachgehen, ohne durch das tragbare Gerät oder die Sensoren und Elektroden merkbar behindert zu werden.and carry out normal activities without being noticeably hindered by the wearable device or the sensors and electrodes.
Dabei &rgr; r ü f &idiagr; der vorhandene Atemfühler, vorzugsweise ein Temperatursensor, ob aus Mund und/oder Nase juch wirklich ein Atemhauch austritt oder ob die Atmung unterbrochen ist.The breathing sensor, preferably a temperature sensor, checks whether a breath is actually coming out of the mouth and/or nose or whether breathing is interrupted.
Die Existenz des Pulssensors erlaubt die Überwachung dor rierztätiykcii in rineiTi für die Aiemüuefwdcnurig ausreichenden Maß. Einfache, leichte und betriebssichere Pulssensoren sind handelsüblich. Die Aufnahme eines vollständigen EKG ist im allgemeinen nicht erforderlich. Gegebenenfalls kann das erfindungsgemäße Gerät jedoch auch zusätzlich mit &Ggr; KG-EIektroden ausgestattet werden.The existence of the pulse sensor allows monitoring of the patient's activity to a degree that is sufficient for the patient. Simple, lightweight and reliable pulse sensors are commercially available. Recording a complete ECG is generally not necessary. If necessary, the device according to the invention can also be additionally equipped with ECG electrodes.
Die Verwendung des Blutsauerstoff-Sättigungssensor; erlaubt es, die Fälle sicher zu erkennen, bei denen zwar die Atemtätigkeit nicht unterbrochen ist, die Atmung jedoch so flach wird, daß das Blut zj wenig Sauerstoff bekommt (z. B. beim H/poventiIations -Syndrom). Derartige Fälle können mit den bekannter Geräten, die nur mit Brustgurt und/oder EfCG-Elekiroden ausgerüstet sind, nicht erkannt werden.The use of the blood oxygen saturation sensor allows cases to be reliably identified in which breathing is not interrupted, but breathing becomes so shallow that the blood receives very little oxygen (e.g. in hyperventilation syndrome). Such cases cannot be identified with the known devices that are only equipped with a chest strap and/or EfCG electrodes.
Vorzugsweise werden Brust- und/oder Bauchgurt auch bei dem erfindungsgemäßen Gerät eingesetzt, wodurch sowohl Brustatmung als auch Bauchatmung erfaßt werden können. Eine typische Erscheinung bei Apnoen ist, daß Brustkorb und/oder Bauch weiterhin ihre periodischen Bewegungen ausführen können, wobei jedoch infolge eines Oropharynxverschlusses aus Mund und Nase kein Atemhauch austritt. Dies wird vom Atemfühler erkannt.Preferably, chest and/or abdominal belts are also used with the device according to the invention, whereby both chest breathing and abdominal breathing can be recorded. A typical phenomenon in apneas is that the chest and/or abdomen can continue to perform their periodic movements, but due to an oropharyngeal closure, no breath comes out of the mouth and nose. This is detected by the breath sensor.
Zur Messung von Puls und Blutsauerstoff-Sättigung kann vorzugsweise ein handelsüblicher Kombinationssensor, derTo measure pulse and blood oxygen saturation, preferably a commercially available combination sensor, which
unblutig auf der Basis &oacgr;&tgr; L i r. h t1 ransm i s s i onsmes sung arbeitet, eingesetzt werden.bloodlessly based on &oacgr;&tgr; L i r. h t1 ransm issi onsmes sung works.
In vielen Fällen geht mit der Apnoe eine besondere Muskelaktivität einher. Um diese Fälle erfassen zu können, sind gemäß einer· Weiterbildung der Erfindung Elektroden zur Aufnahme eines E I ektromusku logramms vorgesehen.In many cases, apnea is accompanied by particular muscle activity. In order to be able to record these cases, according to a development of the invention, electrodes are provided for recording an electromusculogram.
Um (I . e in anderen Fällen mit einer Apnoe einhergehenden &ngr; &igr;; r äfiue rünye &pgr; ues pH-Met" ;.es &iacgr; ti Speiseröhre und/oder nagen oder auch de; Drucks in der Speiseröhre erfassen zu können, sind besondere Sensoren vorzusehen, die die Meßwerte aus dem Körper des Patienten aufnehmen und an das Gerät bzw. an die Elektronikschaltung weiterleiten.In order to be able to record the pH value of the esophagus and/or the pressure in the esophagus that is associated with apnea, special sensors must be provided that record the measured values from the patient's body and transmit them to the device or to the electronic circuit.
Als Langzeit-SignaIspeieher eignen sich Magnetbänder oder Magnet &rgr; I atten, ab^r auch Halbleiterspeicher, insbesondere die neuen Mega-Chips, deren Daten mittels Akku gepuffert werden können.Magnetic tapes or magnetic strips are suitable as long-term signal storage devices, but also semiconductor memories, especially the new mega-chips, whose data can be buffered using a battery.
Im Fall einer digitalen Speicherung der gemessenen Werte ist ein Analog-Digital-Wandler als Anpassungsschaltung zwischen den Sensoren und der tlektronike-nheit erforderlich. Eine programmierbare Zeiteinheit rflit akustischem Signal verbunden erlaubt die genaue Messung der im Bett verbrachten Zeit ("Total time in bed").If the measured values are stored digitally, an analog-digital converter is required as an adaptation circuit between the sensors and the electronic unit. A programmable time unit connected to an acoustic signal allows the exact measurement of the time spent in bed ("Total time in bed").
Da die Hand-Auswertung der Daten, insbesondere in der höchsten Ausbaustufe des Gerätes, fjst unmöglich, auf jeden Fall sehr zeitaufwendig ist, wird diese Aufgabe üblicherweise einem programmierten Computer übertragen. Zu diesem Zweck wird das Gerät mit einer geeigneten Datenschnittstelle ausgerüstet. Das Gerät ist somit auch für den stationären Bereich z. B. in einem Krankenhaus geeignet und einsatzfähig.Since manual evaluation of the data, especially in the highest configuration of the device, is almost impossible and in any case very time-consuming, this task is usually assigned to a programmed computer. For this purpose, the device is equipped with a suitable data interface. The device is therefore also suitable and usable for inpatient use, e.g. in a hospital.
Der Atemfühler ist je nach Bedarf zusätzlich oder im Einzelbetrieb auch durch ein Volumen-Meßgerät zu ergänzen.The breathing sensor can be supplemented by a volume measuring device as required, either in addition to or in stand-alone operation.
Um das Gerät je nach Bedarf konfigurieren zu können, empfiehlt sich ein modulartiger Aufbau desselben, auch der Elektronikeinheit.In order to be able to configure the device according to requirements, a modular structure of the device, including the electronic unit, is recommended.
Anhand der sehematise hen Zeichnung soll die Erfindung näher srls'jtcrt w erde p> . Ourgsstsllt ist ein SLöcksciidlibi i.d eines Sauerst&ogr;ff- Pu Is-Res&rgr;irografen mit Zusat&zgr;funktionen.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawing. The invention is a block diagram of an oxygen-pump resistor with additional functions.
In einem tragbaren Gehäuse 1 sind eine Stromquelle 2, ein Langzeit-SignaIspeicher 3, beispielsweise ein akkugepufferter Halbleiterspeicher, und eine Elektronikeinheit 4 untergebracht. Die Elektronikeinheit 4 ist mit einer der Zahl der ansch I iePbaren Sensoren entsprechenden Zahl von Anpassungsschaltungen 5 ausgerüstet. D ; e gespeicherten Daten können über eire Datenschnittstelle 6 an einen Ausuertungscomputer übertragen werden. Alle Komponenten sind derart aufeinander abgestimmt, daß eine lückenlose Überwachung und Meßwertspeiehe rung über beispielsweise 2 4 Stünden m ö y L i oh ist.A portable housing 1 contains a power source 2, a long-term signal storage device 3, for example a battery-buffered semiconductor memory, and an electronic unit 4. The electronic unit 4 is equipped with a number of adaptation circuits 5 corresponding to the number of sensors that can be connected. The stored data can be transmitted to an evaluation computer via a data interface 6. All components are coordinated with one another in such a way that continuous monitoring and storage of measured values is possible for, for example, 2-4 hours.
Außerhalb des tragbaren Gerätes 1 und mit der Elektronikeinheit 4, 5 üblicherweise über Leitungen verbunden erkennt man eine Anzahl von Sensoren. Im einzelnen handelt es sich um einen Dehnungssensor 11 an einem Brustgurt 10, einen Atemfühler 20, beispielsweise einen Thermosensor oder eine Windfahne, die/der auf den aus Hund und/oder Nase austretenden Atemhauch anspricht, einen weiteren Dehnungssensor 31 an einem Bauchgurt 30, einen Pulssensor 40, einen Blutsauerstoff-Sättigungssensor 41, die bevorzugt in einem Kombinationssensor kombiniert sind und unblutig auf der Basis der LichttransmissionsmessungOutside the portable device 1 and connected to the electronic unit 4, 5, usually via cables, a number of sensors can be seen. Specifically, these are a strain sensor 11 on a chest strap 10, a breathing sensor 20, for example a thermosensor or a wind vane, which responds to the breath coming out of the dog and/or nose, another strain sensor 31 on a belly strap 30, a pulse sensor 40, a blood oxygen saturation sensor 41, which are preferably combined in a combination sensor and are bloodlessly based on the light transmission measurement.
arbeiten, Elektroden 50 für die Aufnahme eineselectrodes 50 for recording a
In eiler Basisversion mit Thermosensor 20 und Pulssensjr AO ist das Gerät ein Puls-Respirograf. Eine weitere Version mit Sauer3toff-Sensor 41 dann ein Sauerst&ogr;ff-Pu Ls-Respirograf. Eine erweitere Version verwendet zusätzlich Brust- und Bauengurt 10, 30. Wird der Pulssensor 40 duf:h EKG-Elektroden 80 ersetzt und/oder ergänzt, arbeitet das Gerät als Saue rs t &ogr; f f-Pu I s-r-■ rdi &ogr;-Respi rog r af . In der höchsten Ausbaustufe, bevorzugt für den Forschungseinsatz, sind auch EMG-EIektroden 50 und Speiseröhren- und Magensonden 60, 70 angeschlossen. Ein m^dulartiger Aufbau des Gehäuses 1 und der Elektronikeinheit U ermöglicht dies.In a basic version with thermosensor 20 and pulse sensor AO the device is a pulse respirograph. A further version with oxygen sensor 41 is then an oxygen pulse respirograph. An extended version additionally uses chest and wrist straps 10, 30. If the pulse sensor 40 is replaced and/or supplemented by ECG electrodes 80, the device works as an oxygen pulse respirograph . In the highest level of expansion, preferably for research use, EMG electrodes 50 and esophageal and stomach probes 60, 70 are also connected. A modular structure of the housing 1 and the electronic unit U makes this possible.
Ferner ist ein Eingang für einen Druck-Sensor (im n-CPAP-Gerät gemessener Druck) im oben genannten Gerät vorhanden, mit dem die Effektivität der n-CPAP-TheraDi"e gleichzeitig kontrolliert werden kann.Furthermore, there is an input for a pressure sensor (pressure measured in the n-CPAP device) in the above-mentioned device, with which the effectiveness of the n-CPAP therapy can be monitored at the same time.
Die über 24 Stunden aufgezeichneten Meßwerte werden nach Rückkehr des Gerätes in der ärztlichen Praxis in den Computer überspielt und über eine entwickelte Software ausgewertet und ausgedruckt. Die Feinauswertung aller aufgezeichneten Werte erfolgt ebenfalls mittels Computer, an den die Daten über eine Datenschnittstelle 6 übertragen werden. Da&lgr; it kann dann auch die richtige Behandlung eingeleitet werden. Es können viele Patienten in kürzester Zeit nacheinander überwacht werden. Eine stationäre Einweisung der Patienten kann meist entfallen.The measured values recorded over 24 hours are transferred to the computer after the device has been returned to the doctor's office and are evaluated and printed out using specially developed software. The detailed evaluation of all recorded values is also carried out using a computer, to which the data is transferred via a data interface 6. This means that the correct treatment can then be initiated. Many patients can be monitored one after the other in a very short space of time. Inpatient admission of the patients is usually not necessary.
Atembild des Patienten aufgezeichnet werden, einschLießLier aLLer einschlägiger Körperfunktionen, so daß auch Begleiteffekte erkannt werden können, d. h. nicht nur Apno« sondern auch Hypoventi lationen, Herzrhythmusstörungen wie Extrasystolen oder Tachykardien, Muskelzittern, pH-Wert-Veränderungen usw. Es ist auch möglich, zu Beginn der Messung typische Körperreaktionen des Patienten aufzuzeichnen, z. B. Luftanhalten, Luftpressen (Valsalvabzu. Müller-Manöver), Husten, Tiefatmung etc., und diese unter Umständen sogar in die Elektronik einzueichen.The patient's breathing pattern can be recorded, including all relevant body functions, so that accompanying effects can also be detected, i.e. not only apnoea but also hypoventilation, cardiac arrhythmias such as extrasystoles or tachycardias, muscle tremors, pH changes, etc. It is also possible to record typical body reactions of the patient at the beginning of the measurement, e.g. holding one's breath, pressing one's breath (Valsalvab-Müller maneuver), coughing, deep breathing, etc., and under certain circumstances even calibrate these into the electronics.
Wird der Thermistor (Atemfühler) durch ein Volumen-Meßgeräi ersetzt und/oder ergänzt, ict das oben genannte Gerät auch als portables Lungenfunktionsgerät einsetzbar und z. B. zur Überwachung einer antiobstruktiven Asthma-Therapie geeigne!If the thermistor (breathing sensor) is replaced and/or supplemented by a volume measuring device, the above-mentioned device can also be used as a portable lung function device and is suitable , for example, for monitoring anti-obstructive asthma therapy!
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0549835A1 (en) * | 1991-12-30 | 1993-07-07 | Hamamatsu Photonics K.K. | Diagnostic apparatus |
| DE4309923A1 (en) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Boesch Wilhelm | Apparatus arrangement for supplying respiration gas to a patient |
-
1990
- 1990-06-29 DE DE9007293U patent/DE9007293U1/en not_active Expired - Lifetime
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