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ERFINDUNGSGEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der nichtinvasiven
Patientenüberwachung.
Insbesondere bezieht sich die Darlegung auf eine Vorrichtung zur
nichtinvasiven Überwachung
der uterinen Aktivität
bei einer schwangeren Patientin.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Vor
dem Einsetzen der Wehen zieht es eine schwangere Patientin vor,
ambulant zu sein. Anders gesagt zieht es die schwangere Patientin
vor, sich frei bewegen zu können,
sei es nun im eigenen Heim der Patientin oder innerhalb des Krankenhauses.
Allerdings ist bei einer schwangeren Patientin, bei der das baldige Einsetzen
von Wehen zu erwarten ist, die Bewegungsfreiheit eingeschränkt, und
zwar aufgrund der Anzahl von Sensoren, die normalerweise an ihrem
Bauch angebracht sind, um sowohl das Einsetzen der Wehen sowie auch
die Gesundheit des ungeborenen Kindes zu überwachen.
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Die
zwei gängigsten
Wandler, die am Körper
der schwangeren Patientin angebracht werden, sind Wandler zur Überwachung
der fetalen Herzfrequenz (FHF) sowie Wandler zur Erkennung der uterinen
Aktivität (z.
B. Kontraktion). Die fetale Herzfrequenz wird typischerweise mit
Hilfe eines nichtinvasiven Systems überwacht, bei dem eine Dopplerultraschalltechnik
eingesetzt wird, um die Bewegung des schlagen den Herzen des Fötus zu erkennen.
Das schlagende Herz des Fötus
erzeugt eine Dopplerverschiebung beim Ultraschallsignal, das vom
Wandler empfangen wird. Die Dopplerverschiebungsfrequenz wird dann
in die fetale Herzfrequenz übersetzt.
Die uterine Aktivität
der schwangeren Patientin wird überwacht,
indem eine separate Vorrichtung zum Einsatz kommt, die als Wehenmesser
bekannt ist. Beim Wehenmesser wird Druck oder Verdrängung benutzt,
um uterine Kontraktionen zu erkennen. In einer Ausführungsform
eines Wehenmessers wird ein Druckwandler, wie z. B. ein herunterdrückbarer
Knopf, am Bauch der schwangeren Patientin angebracht, so dass der
Druck des Bauchs erkannt und Kontraktionen überwacht werden können. Alternativ
kann bei einem Wehenmesser ein Dehnmessstreifen verwendet werden,
der zwischen einem oder mehreren Punkten angeordnet ist, welche
an Stellen auf dem Bauch der Patientin angebracht sind, so dass
die Expansion und Kontraktion des Bauchs der Patientin erkannt werden
können.
Der Wehenmesser benutzt den gemessenen Druck, die Verdrängung oder
die Dehnung, um die relative Stärke
der Kontraktionen zu bestimmen.
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Der
FHF-Monitor und der Wehenmesser werden typischerweise in einem kommunikativen
Verhältnis mit
dem Bauch der schwangeren Patientin durch große elastomerische Bänder an
ihrem Platz gehalten, die um den Bauch der Patientin platziert werden.
Die elastomerischen Bänder
können
auch ein Batteriepaket und einen Sender halten, so dass der FRF-Monitor
oder der Wehenmesser an einem entfernten Standort mit Energie versorgt
werden kann und die erfassten Signale zu einem Basissender zurückgesendet
werden können, so
dass die FHF und die uterine Aktivität aufgezeichnet und überwacht
werden können.
Während
dieses System es der schwangeren Patientin erlaubt, bis zu einem
gewissen Maß vor
den Wehen am bulant zu sein, wird typischerweise für jeden
Fötus der
Schwangerschaft ein separater EHE-Monitor benötigt. Daher kann es bei einer
Patientin mit einer Mehrfachfötus-Schwangerschaft
erforderlich sein, dass pro Fötus
der Schwangerschaft zusätzlich
zum Wehenmesser, welcher ihre uterine Aktivität misst, ein FHF-Monitor an
ihrem Bauch angebracht wird. Jedes zusätzliche separate Wandlersystem
erhöht
das Gewicht, das die schwangere Patientin während des Gehens mit sich tragen
muss. Ferner sind die einzelnen Überwachungsvorrichtungen
relativ schwer, was insbesondere für den Wehenmesser gilt. Der
Energiebedarf von jedem dieser Wandler macht vergleichsweise größere Batteriepakete
erforderlich, um die Wandler mit Strom zu versorgen, wodurch das
Gewicht zusätzlich
vergrößert wird.
Abgesehen von den Bewegungsschwierigkeiten, die eine Schwangerschaft an
sich mit sich bringt, macht es dieses zusätzliche Gewicht für die schwangere
Patientin noch schwieriger, sich zu bewegen.
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Alternative
Ausführungsformen
umfassen eine Kombination aus einem Ultraschall-FHF-Monitor und einem
Wehenmesser. Allerdings werden diese Vorrichtungen durch die Kombination
beeinträchtigt,
da der daraus resultierende Zusammenschluss ein beträchtliches
Gewicht erzeugt, das in einer bestimmten Position auf dem Bauch
der Patientin gehalten werden muss. Außerdem sind bei den kombinierten
Systemen separate Kontroll- und Überwachungsschaltkreise
notwendig. Dies erfordert eine zusätzliche Batteriekapazität, was dazu
führt,
dass sogar noch mehr Gewicht am Körper der Patientin befestigt
wird. Die Kombinationsvorrichtungen schränken die Bewegungsfreiheit
der Patientin vor den Wehen ein.
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Daher
ist es in dem Bereich der nichtinvasiven Patientenüberwachung
wünschenswert,
einen kombinierten Monitor für
die fetale Herzfrequenz (FHF) und die uterine Aktivität zu liefern.
Ferner ist es auf den Gebiet der nichtinvasiven Patientenüberwachung
wünschenswert,
einen Monitor für
die uterine Aktivität
zu liefern, der sich durch ein reduziertes Gewicht und einen reduzierten
Energieverbrauch auszeichnet.
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ZUSAMMENFASSUNG DER DARLEGUNG
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In
einer Ausführungsform
umfasst der Monitor für
die uterine Aktivität
eine Quelle für
eine elektrische Signalwellenform und mindestens eine Elektrode,
so dass die elektrische Signalwellenform auf die Haut einer Patientin
angewendet wird, um die Impedanz der Patientin überwachen zu können. Die
Impedanz der Patientin stellt die uterine Aktivität der schwangeren
Patientin dar.
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In
einer weiteren Ausführungsform
wird ein Monitor für
die fetale Herzfrequenz, bei welchem ein Ultraschallwandler verwendet
wird, mit der Quelle der elektrischen Wellenform verbunden, die
sich zur Aktivierung eines Ultraschallwandlers eignet, der bei einem
Ultraschallwandler verwendet wird. Mindestens eine Elektrode wird
an den Bauch der Patientin sowie an die Quelle der elektrischen
Signalwellenform angebracht, die sich für die Anregung eines Ultraschallwandlers
eignet. Das elektrische Signal, das auf die Haut der Patientin angewendet
wird, und die Impedanz des Bauches der Patientin, werden erfasst
und überwacht.
Die Impedanz des Bauches der Patientin stellt die uterine Aktivität bei der
Patientin dar.
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In
einer weiteren Ausführungsform
werden ein Monitor für
das fetale Herz oder die fetale Herzfrequenz und ein Monitor für uterine
Aktivität
in kombinierter Form geliefert, wobei die Wehenmesser-Komponenten durch
Elektroden ersetzt werden und der Druck für die Dehnungs-Messung des
Wehenmessers durch eine elektrische Messung der Impedanz ersetzt
wird. Die doppelten Schaltkreise zur Kontrolle der separaten FHF- und
UA-Wandler, die Schaltkreise zur Überwachung und Verarbeitung
der von den Wandlern kommenden Signale und die Schaltkreise zur Übertragung
der Signale, welche mit Hilfe der Wandler erfasst wurden, werden durch
einen einzigen Satz von Schaltkreisen für die Kontrolle, die Verarbeitung
und die Übertragung
von Daten ersetzt.
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In
einer weiteren Ausführungsform,
werden die Wandler für
die FHF und für
die uterine Aktivität
mit Hilfe einer einzigen Stromquelle angetrieben, die in Verbindung
mit den reduzierten Schaltkreisen zu verwenden ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Für die Zeichnungen
gilt:
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1 bildet
eine Patientin ab, bei der eine Ausführungsform des kombinierten
Monitors für
die uterine Aktivität
sowie die fetale Herzfrequenz verwendet wird.
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines kombinierten
Monitors für
die uterine Aktivität
und die fetale Herzfrequenz.
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2 ist
ein schematisches Diagramm einer alternativen Ausführungsform
eines kombinierten Monitors für
die uterine Aktivität
und die fetale Herzfrequenz.
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4 bildet
eine graphische Darstellung eines generischen Ausgangs eines kombinierten
Monitors für die
fetale Herzfrequenz und die uterine Aktivität ab; und
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5 bildet
eine Ausführungsform
eines Monitors für
die uterine Aktivität
und die fetale Herzfrequenz ab.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 bildet
eine schwangere Patientin 10 ab, bei der die uterine Aktivität (UA) mit
Hilfe eines Monitors für
die uterine Aktivität
(DA) 12 überwacht
wird. Der Monitor für
die uterine Aktivität 12 umfasst
eine Vielzahl von Elektroden 14, die an dem Bauch 16 der
Patientin 10 abgebracht werden. Die Vielzahl von Elektroden 14 kann
zwei Elektroden oder vier Elektroden oder eine beliebige geeignete
Anzahl von Elektroden zur Messung der Impedanz umfassen. Der Monitor
für die
uterine Aktivität 12 wird
mit Hilfe eines elastomerischen Bandes 18 an seinem Platz
auf dem Bauch 16 der Patientin 10 gehalten. Das
elastomerische Band 18 ist an den Monitor für die uterine
Aktivität 12 angebracht
und liegt um den Bauch der Patientin 10 herum, wodurch
der Monitor für
die uterine Aktivität 12 in
einer sicheren Position gehalten wird.
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Die
Basiseinheit 20 kann so mit der Patientin 10 verbunden
sein, dass die Basiseinheit 20 physiologische Patientendaten,
welche vom Monitor für
die uterine Aktivität 12 erfasst
wurden, empfangen, verarbeiten, anzeigen und speichern kann. Die
Basiseinheit 20 kann eine Antenne 22 zum Empfang
von drahtlosen Kommunikationen vom Monitor für uterine Aktivität 12 oder
einen drahtlosen Sender (nicht abgebildet) umfassen, der mit dem
Monitor für
uterine Aktivität 12 verbunden
ist. Alternativ kann der Monitor für uterine Aktivität 12 über ein
Datenkabel (nicht abgebildet) Daten an die Basiseinheit 20 senden.
Die Basiseinheit 20 kann ferner ein Display 24 zum
Anzeigen der physiologischen Parameter umfassen, die durch den Monitor
für uterine
Aktivität 12 überwacht
werden, welcher am Körper
der Patientin 10 angebracht ist. Das Display 24 kann
ein Signal anzeigen, welches die uterine Aktivität der Patientin 10 darstellt.
Die Basiseinheit 20 kann ferner über eine Netzwerkdatenverbindung 26 an
ein Krankenhausnetzwerk (nicht abgebildet) angeschlossen sein. Bei
der Netzwerkdatenverbindung 26 kann es sich um eine Kabelverbindung
oder eine drahtlose Netzwerkverbindung handeln, welche Daten zu
und von der Basiseinheit 20 und einem Krankenhausdatennetzwerk
oder Server überträgt. In einer
Ausführungsform,
bei der ein Krankenhausserver oder -netzwerk verwendet wird, kann
die Basiseinheit 20 physiologische Daten speichern, die
bei der Patientin 10 erfasst wurden, so dass zu einem späteren Zeitpunkt
auf die physiologischen Daten zugegriffen werden kann.
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2 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform einer kombinierten
UA- und FHF-Überwachungsvorrichtung 28.
Die kombinierte Vorrichtung 28 umfasst eine Energiequelle 30.
Die Energiequelle 30 ist mit den Elektroden 14,
die am Bauch 16 der Patientin 10 befestigt sind,
sowie einer Vielzahl von Ultraschallwandlern 32 verbunden,
die in solch einer Position innerhalb der Überwachungsvorrichtung 28 angeordnet
werden können,
dass die Ultraschallwandler 32 in Kommunikation mit dem
Bauch 16 der Patientin 10 gehalten werden, wenn
die Überwachungsvorrichtung 18,
im Kontakt mit dem Bauch 16 der Patientin 10 gehalten
wird. Die Ultraschallwandler 32 können mittels eines Mediums
(nicht abgebildet) wie eines Ultraschallgels in Kommunikation mit dem
Bauch 16 der Patientin 10 stehen. Bei der Energiequelle 30 kann
es sich um einen beliebigen Typ von Energiequelle handeln, der dazu
geeignet ist, ein Aktivierungssignal zur Energetisierung der Vielzahl
von Ultraschallwandlern 32 zu generieren, so dass anhand
von diesen ein verwendbares Ultraschallsignal gewonnen werden kann.
In der illustrierten Ausführungsform
umfasst die Energiequelle 30 einen Wellenformgenerator,
der eine Sinuswelle generiert. In einem Beispiel handelt es sich
bei dem Aktivierungssignal, welches von der Energiequelle 30 erzeugt
wird, um eine sechs Volt Peak-to-Peak-Sinuswelle bei 1,15 MHz. In
einer weiteren Ausführungsform
erzeugt die 1,15 MHz Sinuswelle eine Burstfrequenz aus den Ultraschallwandlern 32,
die zwischen 2 kHz–4
kHz liegt. Da es sie hier lediglich um Beispiele für Werte
des Aktivierungssignals und der Ultraschallwandler-Burstfrequenz
handelt, können
viele andere Werte in klinischem Umgebungen verwendet werden, wobei
das Aktivierungssignal und die Ultraschall-Burstfrequenz koordiniert
werden, so dass der Ultraschallwandler ein gewünschtes Signal erzeugt. Dasselbe
Aktivierungssignal, das von der Energiequelle 30 erzeugt
und auf die Ultraschallwandler 32 angewendet wird, wird
auch auf mindestens eine der Elektroden 14 angewendet,
die an dem Bauch 16 der Patientin angebracht ist.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst die Überwachungsvorrichtung 28 einen
Multiplexer 34, der mit der Energiequelle 30 verbunden
ist und einen Schalter 36 umfasst, der selektiv mit der
Elektrode 14, die sich am Bauch 16 der Patientin
befindet, oder alternativ mit der Vielzahl von Ultraschallwandlern 32 verbunden
wird. Der Schalter 36 des Multiplexers 34 kann
manuell betätigt
werden oder ein Eingangssignal 38 empfangen, das dem Multiplexer 34 die
Anweisung gibt, zwischen den Elektroden 14 zur Überwachung
der uterinen Aktivi tät und
den Ultraschallwandlern 32 zur Überwachung der fetalen Herzfrequenz
umzuschalten. Das Eingangssignal 38 kann ein Taktsignal
oder eine Impulsfolge bei einer Frequenz sein, welche die Multiplexerfrequenz
darstellt.
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Das
Signal vom Wandler (entweder den Elektroden 14 oder den
Ultraschallwandlern 32), das aktuell durch den Multiplexer 34 ausgewählt wird,
wird an einen Differentialverstärker 40 geschickt.
Der Verstärker 40, der
eigenständig
ist oder mit zusätzlichen
Schaltkreisen (nicht abgebildet) angeordnet ist, generiert ein Ausgangssignal,
welches die über
den Wandler auftretende Differentialspannung darstellt. Wie in 2 abgebildet,
wird der Schalter 36 des Multiplexers 34 gezeigt,
wie er die Energiequelle 30 und den Verstärker 40 mit den
Elektroden 14 verbindet, so dass die uterine Aktivität bei der
Patientin 10 überwacht
werden kann. Das Aktivierungssignal von der Energiequelle 30 wird
auf eine der Elektroden 14 angewendet. Die Differentialspannung
zwischen den zwei Elektroden 14 zeigt die Impedanz des
Gewebes des Bauches 16 der Patientin 10 zwischen
den Elektroden 14 an. Die Differentialspannung, wie sie
von dem Verstärker 40 überwacht
wird, kann dann an einen Demodulator 42 gesendet werden.
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Wenn
bei der Patientin 10 eine uterine Kontraktion auftritt,
steigt die Impedanz des Bauches 16 der Patientin zwischen
den Elektroden 14 an. Dieses Ansteigen der Impedanz resultiert
in einer Amplitudenmodulation (AM), die von dem Demodulator 42 erkannt
wird. Der Demodulator 42 entfernt das zugrunde liegende sinusförmige Aktivierungssignal,
das von der Energiequelle 30 aus der Differentialspannung
erzeugt wird, die vom Verstärker 40 generiert
wird. So variiert die daraus resultierende demodulierte Spannung
mit der uterinen Aktivität
der Patientin 10.
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Die
demodulierte Spannung, die mit Hilfe des Demodulators 42 gewonnen
wird, kann zur weiteren Verarbeitung an einen Mikroprozessor 44 gesendet
werden. Der Mikroprozessor 44 kann zur Verarbeitung des demodulierten
Signals einen Analog/Digital-Wandler oder einen Filter bzw. mehrere
Filter umfassen, wie einen Tiefpassfilter (TPF) oder einen Bandpassfilter
(BPF). Alternativ kann es sich bei dem A/D-Wandler und/oder den
beliebigen Filtern um separate Komponenten (nicht abgebildet) zwischen
dem Demodulator 42 und dem Mikroprozessor 44 handeln.
Nachdem das Signal der uterinen Aktivität vom Mikroprozessor 44 verarbeitet worden
ist, kann das Signal an einen Sender 46 gesendet werden,
so dass der Sender 46 die physiologischen Patientendaten,
welche die uterine Aktivität
der Patientin 10 darstellen, vom Sender 46 zu
der Antenne 22 der Basiseinheit 20 übertragen
kann, wo die physiologischen Daten von der Basiseinheit 20 angezeigt,
verarbeitet oder gespeichert werden können.
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In
einer alternativen Betriebsweise ist der Schalter 36 so
positioniert, dass die Energiequelle 30 mit den Ultraschallwandlern 32 verbunden
ist. Wenn sich die Ultraschallwandler 32 in dieser Position
befinden, empfangen sie ein Aktivierungssignal von der Energiequelle 30,
und der Verstärker 40 empfängt Signale,
welche die empfangenen Ultraschallsignale darstellen. Die empfangenen
Ultraschallsignale enthalten eine Dopplerfrequenzverschiebung, welche
die fetale Herzfrequenz darstellt. Die Ultraschallsignale werden
auf dieselbe Weise vom Demodulator 42 demoduliert und vom
Mikroprozessor 44 verarbeitet, um die fetale Herzfrequenz zu
be rechnen, die vom Sender 46 an die Basiseinheit 20 übertragen
werden kann.
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3 ist
ein schematisches Diagramm, das eine alternative Ausführungsform
der Schaltkreise der kombinierten DA- und FHF-Überwachungsvorrichtung 74 darstellt.
Ebenso wie die Überwachungsvorrichtung 28,
die in 2 abgebildet wird, umfasst die Überwachungsvorrichtung 74 eine
Energiequelle 30, die ein Aktivierungssignal erzeugt. Das
Aktivierungssignal wird an die Elektroden 14 geliefert,
die an dem Bauch der Patientin befestigt sind. Das Aktivierungssignal
wird auch an eine Vielzahl von Ultraschallwandlern 32 geliefert, die
sich ebenfalls am Bauch der Patientin befinden. Allerdings ist bei
der Überwachungsvorrichtung 74 der
Multiplexer 34 zugunsten von separaten Signalverarbeitungs-Schaltkreisen zur
Erkennung der Signale von den Elektroden 14 und den Ultraschallwandlern 32 eliminiert
worden. Ein erster Verstärker 78 ist
mit den Elektroden 14 verbunden und überwacht das den Bauch der
Patientin durchdringende elektrische Signal, welches die Impedanzveränderungen
in Bauch der Patientin anzeigt. Der erste Verstärker 78 erzeugt ein
Differentialsignal, das an den ersten Demodulator 82 gesendet
wird, und das demodulierte Signal wird an einen gemeinsamen Mikroprozessor 44 geliefert.
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Ein
zweiter Verstärker 76 ist
mit der Vielzahl von Ultraschallwandlern 32 verbunden,
so dass der zweite Verstärker 76 eine
Differentialspannung erzeugt, die das Rücklaufsignal anzeigt, das von
den Ultraschallwandlern 32 empfangen wird. Dieses Differentialsignal
wird an den zweiten Demodulator 80 geliefert, und das demodulierte
Signal wird an den gemeinsamen Mikroprozessor 44 geliefert.
Der gemeinsame Mikroprozessor 44 kann dann an dem demodulierten
Impe danzsignal und dem demodulierten Ultraschallsignal Signalverarbeitungsfunktionen
durchführen,
um Signale zu berechnen, welche die uterine Aktivität und die
fetale Herzfrequenz anzeigen.
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Die
Signale zur uterinen Aktivität
und der fetalen Herzfrequenz können über den
Sender 46 zurück
an die Basiseinheit 20 übertragen
werden. In einer alternativen Ausführungsform können in
dem Schaltkreis zwischen den Demodulatoren 80 und 82 und
dem gemeinsamen Mikroprozessor 44 zusätzliche elektronische Komponenten
verwendet werden. Die zusätzlichen
elektronischen Schaltkreise können
Tiefpassfilter, Bandpassfilter oder A/D-Wandler (nicht abgebildet)
umfassen, welche eine zusätzliche
Vorläufersignal-Verarbeitung durchführen können, bevor
die Signale vom gemeinsamen Mikroprozessor 44 empfangen
werden. Ein Vorteil der Überwachungsvorrichtung 74,
die in 3 abgebildet ist, besteht darin, dass sowohl das
Signal zu uterinen Aktivität,
das anhand des Signals von den Elektroden 14 berechnet
wird, als auch die fetale Herzfrequenz, die anhand der Signale von
den Ultraschallwandlern 32 berechnet wird, gleichzeitig
und kontinuierlich gewonnen werden können, ohne dass die Notwendigkeit
besteht, die Erfassung jedes physiologischen Signals zu bündeln.
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4 ist
ein Graph, der die physiologischen Daten darstellt, wie sie anhand
der Signale verarbeitet werden, die mit Hilfe der Elektroden 14 und
der Ultraschallwandler 32 bei der Patientin 10 aufgezeichnet
werden. Die Ultraschallwandler 32 werden verwendet, um
die fetale Herzfrequenz zu erkennen, die auf dem Graphen der fetalen
Herzfrequenz 50 als Linie 48 dargestellt wird.
Die Dopplerfrequenzverschiebung im empfangenen Ultraschallsignal
zeigt die fe tale Herzfrequenz an. Die fetale Herzfrequenz 48 bewegt
sich bei gesunden Föten
typischerweise zwischen 120–150
Schlägen
pro Minute. Der Graph der uterinen Aktivität 52 bildet die uterine
Aktivität
ab, wie sie von Linie 54 dargestellt wird. Die Messung
der uterinen Aktivität
erfolgt in relativen Einheiten ausgehend von einem normalen, durchschnittlichen
und einem Baseline-Level der uterinen Aktivität 56, welches der
Periode der Kontraktion 58 entgegengesetzt ist, wenn sich
die uterine Aktivität
im Vergleich zum Baseline-Level 56 der
uterinen Aktivität
auf einem erhöhten
Level befindet. Das Baseline-Level der uterinen Aktivität 56 kann
mit Hilfe eines beliebigen Verarbeitungsalgorithmus bei jeder schwangeren
Patientin individuell kalibriert werden, oder es kann alternativ
eine standardisierte Baseline verwendet werden.
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5 bildet
eine Ausführungsform
einer Überwachungsvorrichtung 60 ab,
die dazu gedacht ist, von einer gehenden schwangeren Patientin getragen
zu werden. Die Überwachungsvorrichtung 60 umfasst
ein äußeres Gehäuse 62.
Das äußere Gehäuse 62 kann
aus einem Kunststoff oder einem beliebigen anderen geeigneten Material
zur Verkleidung von Wandlern und von Elektronik hergestellt werden,
die mit der Haut der Patientin in Kontakt gehalten werden sollen.
Innerhalb des äußeren Gehäuses 62 ist
die Elektronik (nicht abgebildet) und mindestens ein Wandler zur Überwachung
der physiologischen Parameter der Patientin angeordnet. In einer
Ausführungsform
kann die Elektronik, die innerhalb des Gehäuses 62 angeordnet
ist, die Gesamtheit oder einen Teil der Elektronik umfassen, welche
in den schematischen Diagrammen von 2 und 3 dargestellt
wird. Ferner kann es sich bei dem Wandler, der im äußeren Gehäuse 62 angeordnet
ist, um eine Vielzahl von Ultraschallwandlern handeln, die so ange ordnet
sind, dass die Wandler im Kontakt mit dem Bauch der Patientin stehen,
wenn die Überwachungsvorrichtung 60 um
den Bauch der Patientin herum getragen wird. Ein Paar von Elektroden 14 kann
durch ein Paar von Leitungsdrähten 64 mit
dem Schaltkreis verbunden sein, der im Inneren des Gehäuses 62 angeordnet
ist. In einer alternativen Ausführungsform
werden mehr als zwei Elektroden verwendet, um die uterine Aktivität zu überwachen,
und als solches umfasst die Vielzahl von Elektroden 14 zusätzliche
Elektroden.
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Die Überwachungsvorrichtung 60 umfasst
ferner ein elastomerisches Band 68. Das elastomerische Band 68 ist
fixierbar am äußeren Gehäuse 62 befestigt,
so dass das elastomerische Band derart um den Körper der Patientin 10 angelegt
werden kann, dass die Überwachungsvorrichtung 60 in
der vorgesehenen Position über
dem Bauch 16 der Patientin 10 gehalten wird. Die
Genauigkeit der Überwachung
der fetalen Herzfrequenz durch die Dopplerverschiebungfrequenz hängt von
der richtigen Platzierung der Ultraschallwandler sowie davon ab,
dass die Wandler in Kommunikation mit der Haut der Patientin gehalten
werden. Daher hält das
elastomerische Band 68 die Ultraschallwandler innerhalb
des äußeren Gehäuses 62 in
einer Position angeordnet, die zur Gewinnung einer Messung der fetalen
Herzfrequenz geeignet ist. Das äußere Gehäuse 62 kann
ferner Ultraschallkopplungsmaterial (nicht abgebildet) wie Ultraschallgel
zur Verbesserung der Kommunikation zwischen den Ultraschallwandlern
und dem Bauch 16 der Patientin umfassen. Das elastomerische Band 68 kann
aus einem beliebigen Material mit elastomerischen Eigenschaften,
wie z. B., aber nicht ausschließlich
Gummi, Gummiband oder Neopren bestehen.
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Die Überwachungsvorrichtung 60 kann
ferner eine Energiequelle 70 umfassen. Die Energiequelle 70 kann
aus einer Batterie oder einem Batteriepaket bestehen. Ferner kann
die Batterie eine Vielzahl von Einweg- und/oder wiederaufladbaren/wiederverwendbaren
Zellen umfassen. Die Energiequelle 70 eignet sich dafür, den Schaltkreis,
der im äußeren Gehäuse 62 angeordnet
ist, mit Strom zu versorgen, um die Messungen der uterinen Aktivität und der
fetalen Herzfrequenz zu erfassen und zu verarbeiten, wie sie von
den Elektroden und dem Ultraschallwandler gewonnen wurden. Ferner
ist die Energiequelle 70 so beschaffen, dass sie den Strom an
die gesamte innerhalb der Überwachungsvorrichtung 60 befindliche
Elektronik liefert und dass keine zusätzlichen Stromquellen und/oder
Batterien benötigt
werden. Die Überwachungsvorrichtung 60 kann
ferner einen Sender 72 umfassen. Der Sender 72 eignet
sich dafür,
die erfassten physiologischen Daten von der Überwachungsvorrichtung 60 zurück zur Basiseinheit 20 zu übertragen,
so dass die physiologischen Daten angezeigt, gespeichert und weiterverarbeitet
werden können.
Der Sender 72 kann RF-Übertragungstechnologie umfassen
oder kann andere Formen zur Kurzstrecken-Datenübertragung wie Bluetooth oder
Infrarot verwenden; wobei es sich hierbei allerdings lediglich um
Beispiele handelt, durch welche der Schutzumfang des Senders, der
gemäß dieser
Erfindung zu verwenden ist, keinesfalls eingeschränkt werden
soll.
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Aspekte
der Ausführungsformen,
die innerhalb der Darlegung beschrieben wurden, bringen bestimmte Vorteile
im Bereich der nichtinvasiven Patientenüberwachung mit sich. In Ausführungsformen
dieser Darlegung werden ein Monitor für die uterine Aktivität und ein
Monitor für
die fetale Herzfrequenz in einer einzigen Überwachungsvorrichtung kombiniert.
Bei der Kombination dieser beiden Überwachungsvor richtungen zu
einer einzigen Vorrichtung werden zwei der am häufigsten verwendeten Überwachungsvorrichtungen
zur Überwachung
der Gesundheit einer schwangeren Patientin und ihres Fötus kombiniert,
daher ist die Kombination dieser beiden Überwachungsvorrichtungen auf
dem Gebiet erwünscht.
Ferner wird das zusätzliche
Gewicht und die Masse von zwei separaten Überwachungsvorrichtungen zu
einem Paket von nur einer einzigen Überwachungsvorrichtung mit
einer einzigen Energiequelle reduziert. Ferner kann durch die Verwendung
einer gemeinsamen Überwachungs-,
Verarbeitungs- und Übertragungselektronik
für beide
Wandler innerhalb der Überwachungsvorrichtung
eine zusätzliche
Energie- und Raumeffizienz erreicht werden.
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In
weiteren Ausführungsformen
dieser Darlegung wird ein voluminöser und schwerer Wehenmesser aus
der Überwachungsvorrichtung
entfernt, und auch die spezialisierten Schaltkreise, welche zur
Bedienung und Verarbeitung der vom Wehenmesser empfangen Signale
notwendig sind, werden eliminiert. In den Ausführungsformen, die in dieser
Darlegung vorgestellt werden, wird der Wehenmesser durch ein Paar
von leichtgewichtigen Elektroden ersetzt, die weniger Energie verbrauchen
als der Wehenmesser und effektiv mit den Schaltkreisen kombiniert
werden können,
um die Ultraschallwandler zur Überwachung
der fetalen Herzfrequenz zu betreiben, so dass eine Überwachungsvorrichtung
entsteht, die leichter und energieeffizienter ist.
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Bei
dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele verwendet, um
Merkmale der Ausführungsformen
inklusive des besten Modus vorzustellen und auch, um es einer beliebigen
auf diesem Gebiet fachkundigen Person zu ermöglichen, diese Erfindung herzustellen
und zu verwenden. Der paten tierbare Schutzumfang wird durch die
Patentansprüche
definiert und kann andere Beispiele umfassen, die auf diesem Gebiet
fachkundigen Personen einfallen. Es ist vorgesehen, dass solche
anderen Beispiel unter den Schutzumfang der Patentansprüche fallen,
wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die nicht von den wörtlichen
Formulierungen der Patentansprüche
abweichen, oder wenn sie äquivalente
strukturelle Elemente umfassen, die sich nur unwesentlich von den
wörtlichen
Formulierungen der Patentansprüche
unterscheiden.
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Verschiedene
Alternativen und Ausführungsformen
werden als Teil des Schutzumfanges der folgenden Patentansprüche betrachtet,
wobei insbesondere auf den als Erfindung betrachteten Gegenstand
verwiesen sowie ein ausdrücklicher
Anspruch erhoben wird. BEZUGSZEICHENLISTE
| Komponentenbauteil | Referenznummer |
| schwangere
Patientin | 10 |
| Monitor
für uterine
Aktivität | 12 |
| Elektroden | 14 |
| Bauch | 16 |
| elastomerisches
Band | 18 |
| Basiseinheit | 20 |
| Antenne | 22 |
| Displayeinheit | 24 |
| Netzwerkverbindung | 26 |
| kombinierte
UA- und FHF-Überwachungsvorrichtung | 28 |
| Energiequelle | 30 |
| Ultraschallwandler | 32 |
| Multiplexer | 34 |
| Schalter | 36 |
| Eingangssignal | 38 |
| Verstärker | 40 |
| Demodulator | 42 |
| Mikroprozessor | 44 |
| Sender | 46 |
| Linie | 48 |
| FHF-Graph | 50 |
| UA-Graph | 52 |
| Linie | 54 |
| Baseline | 56 |
| Kontraktion | 58 |
| Überwachungsvorrichtung | 60 |
| Gehäuse | 62 |
| Elektroden | 64 |
| Leitungen | 66 |
| elastomerisches
[Band] | 68 |
| Energiequelle | 70 |
| Sender | 72 |
| kombinierte
UA- und FHF-Vorrichtung | 74 |
| Verstärker | 76 |
| Verstärker | 78 |
| Demodulator | 80 |
| Demodulator | 82 |