DE102017116138A1

DE102017116138A1 - Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung

Info

Publication number: DE102017116138A1
Application number: DE102017116138.4A
Authority: DE
Inventors: Gero von Wagner; Ziad Mabrouk
Original assignee: Metrax GmbH
Current assignee: Metrax GmbH
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-01-24

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung mit einer Überwachungseinrichtung für die Herzdruckmassage, die mindestens eine Sensoreinheit (1) für die Druckbetätigung mit mindestens einem Magnet (10) und mindestens einem auf dessen Magnetfeld im Betriebszustand ansprechenden Sensor (11) sowie eine Verarbeitungsvorrichtung (2) für ihr zugeführte Sensorsignale aufweist, wobei die Anordnung des mindestens einen Sensors (11) und des mindestens einen Magneten (10) im Betriebszustand relativ zueinander so gewählt ist, dass sich mit Ausübung der Herzdruckmassage eine relative Lageänderung des mindestens einen Sensors (11) im Magnetfeld des mindestens einen Magneten (10) und eine dadurch bewirkte Änderung der Sensorsignale ergibt. Eine für die Bedienung und den Aufbau vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass der Sensor (11) als magnetoresistiver Sensor (11) ausgebildet ist (Fig. 1A).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung mit einer Überwachungseinrichtung für die Herzdruckmassage, die eine Sensoreinheit für die Druckbetätigung mit mindestens einem Magnet und mindestens einem auf dessen Magnetfeld im Betriebszustand ansprechenden Sensor sowie eine Verarbeitungsvorrichtung für ihr zugeführte Sensorsignale aufweist, wobei die Anordnung des mindestens einen Sensors und des mindestens einen Magneten im Betriebszustand relativ zueinander so gewählt ist, dass sich mit Ausübung der Herzdruckmassage eine relative Lageänderung des mindestens einen Sensors im Magnetfeld des mindestens einen Magneten und eine dadurch bewirkte Änderung der Sensorsignale ergibt.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der US 2013/0030326 A1 angegeben. Diese bekannte Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung umfasst ein Druckkissen, das auf der Brust eines Patienten aufgelegt wird, um darüber eine Druckbetätigung zur Wiederbelebung eines Patienten auszuüben. In dem Druckkissen ist eine Sensoreinheit aus einem Permanentmagnet und einem auf dessen Magnetfeld ansprechenden Sensor untergebracht. Dieser gibt bei der Druckbetätigung ein Sensorsignal ab, welches in einer dieses aufnehmenden Verarbeitungsvorrichtung ausgewertet wird, um geeignete Parameter der Druckbetätigung zu bestimmen und der Rettungsperson (Helfer) eine Rückmeldung über den Ablauf der Betätigungsvorgänge zu liefern. Mit dieser Ausbildung wird insbesondere die Richtung des Kraftvektors bei der Druckbetätigung bestimmt, die die Wirksamkeit des Kraftaufwands wesentlich mit bestimmt. Anstelle einer auf dem Prinzip eines Magnetfelds arbeitenden Sensoreinheit sind als weitere Ausführungsbeispiele Sensoren mit Dehnmessstreifen und kapazitive Sensoren angegeben. Eine zuverlässige Erfassung anderer wichtiger Parameter der Druckmassage, wie Drucktiefe, ist mit einem solchen Aufbau der Sensoreinheit jedoch schwierig.
Bei einer in der US 2012/0083720 A1 gezeigten weiteren Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung ist ebenfalls eine auf der Basis eines Magnetfelds arbeitende Sensoreinheit genannt, um Parameter der Herzdruckbetätigung zu erfassen. Diese Sensoreinheit ist zum Erfassen der Drucktiefe ausgebildet und weist eine Sensoreinheit mit einem in einem Druckkissen angeordneten Sensor und einem Referenzsensor auf, der in einer separaten, unter dem Rücken des Patienten zu positionierenden Unterlage aufgenommen ist. Als weiteres Ausführungsbeispiel ist ein Beschleunigungssensor genannt. Nähere Ausführungen zum Aufbau der Sensoreinheit sind nicht gemacht.
In der US 2014/0135667 A1 ist zum Erfassen der Drucktiefe bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung eine Sensoreinheit mit einem Feldgenerator und einem Felddetektor z. B. als Positionssensor gezeigt, wobei zwei Spulen in einer festen Entfernung voneinander vorgesehen sind.
Weitere Sensoreinheiten für eine Vorrichtung zur Herz-Lungen-Wiederbelebung, die auf der Basis eines elektromagnetischen Feldes bzw. eines Magnetfeldes arbeiten, sind in der US 2010/0228165 A1 und in der EP 1 491 176 B1 genannt. In der US 2010/0228165 A1 ist dabei auch die Kombination verschiedener Sensoren vorgeschlagen.
Bei der Herzdruckmassage ist eine möglichst genaue Erfassung von Druckparametern für die Wirksamkeit der Wiederbelebungsmaßnahmen von wesentlicher Bedeutung, wie z. B. das Überschreiten einer Mindestkraft und einer Mindestkompressionstiefe bei der Druckbetätigung (CPR-force), wie auch eine Auswertung der Richtung der Krafteinwirkung. Eine entsprechende Rückmeldung bietet dem Helfer eine Kontrolle, wie gut es ihm gelingt, bei der Druckbetätigung die über die Handballen aufgebrachte Kraft senkrecht auf den Thorax des Patienten einzuleiten. Auch stellt bei der Herzdruckmassage die korrekte Entlastung des Brustkorbs einen der wichtigen Herz-Lungen-Wiederbelebungsparameter (HLW-Parameter bzw. CPR-Parameter) dar, um sicher zu gehen, dass eine ausreichende Füllung des Herzens mit Blut und in der Folge ein ausreichendes Auswurfvolumen erreicht werden kann. Daher stellt die Detektion der korrekten Entlastung des Brustkorbs bei der Druckmassage ein Qualitätsmerkmal der Herz-Lungen-Wiederbelebung dar. Ein weiteres Qualitätsmerkmal ist die Erfassung einer Phase, in der die Hände keinen Druck mehr ausüben (sogenannte Hands-off-Zeit), in der also keine Herzdruckmassage stattfindet. Da diese Zeit möglichst kurz gehalten werden muss, ist eine möglichst genaue Detektion des Beginns der Hands-off-Zeit ebenfalls wichtig.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung bereit zu stellen, mit der bei einfacher Bedienung und einfachem Aufbau wesentliche Parameter bei der Herzdruckmassage erfassbar sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass der Sensor als magnetoresistiver Sensor ausgebildet ist. Als Magnet bzw. Magnete kommen hierbei vorteilhaft Permanentmagnete in Frage, aber auch Elektromagnete oder Kombinationen aus Permanentmagnet und Elektromagnet sind nicht ausgeschlossen.
Diese Ausbildung der Vorrichtung bietet für die Anforderungen bei der Herzdruckmassage infolge des kompakten Aufbaus der Komponenten Magnet, insbesondere Permanentmagnet, und Sensor sowie deren Anordnungsmöglichkeiten und Wirkungsweise wesentliche Vorteile, die auch zur einfachen Bedienung und Handhabe beitragen. Beispielsweise können leistungsstarke, kompakte Permanentmagnete (z. B. gesintert oder kunststoffgebunden) auf Basis von Seltenerdmaterialien, wie CoSm- oder NdFeB-Magnete, eingesetzt und auf das Magnetfeld besonders gut ansprechende anisotrope magnetresistive Sensoren (AMR-Sensoren) verwendet werden. Vorteilhaft ist z. B. ein Aufbau mit nur einem Permanentmagnet und einem oder mehreren Sensoren, um die Lageänderung bei der Herzdruckmassage möglichst genau zu erfassen.
In Betracht kommen auch andere an sich bekannte magnetoresistive Sensoren, wie auf der Basis des GMR (giant magneto resistance) - Effects des TMR (tunneling magneto resistance) - Effects, des CMR (colossal magneto resistance) - Effects oder des GMI (giant magneto impedance) - Effects arbeitende Sensoren. Als Permanentmagnete können auch Ferritmagnete eingesetzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten der Vorrichtung zum Überwachen der Herzdruckmassage bestehen darin, dass die Verarbeitungsvorrichtung zur Erfassung mindestens einer der mit der Herzdruckmassage einhergehenden Messgrößen Drucktiefe, Druckfrequenz und Druckentlastung aus der Änderung der Sensorsignale ausgebildet ist.
Zum Aufbau und zur Funktion tragen des Weiteren die Maßnahmen vorteilhaft bei, dass der mindestens eine Magnet, insbesondere Permanentmagnet, in einer über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage und der mindestens eine Sensor in einer außerhalb der Druckauflage anzuordnenden Halterung aufgenommen sind oder dass - umgekehrt - der mindestens eine Sensor in der über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage und der mindestens eine Magnet bzw. Permanentmagnet in der außerhalb der Druckauflage anzuordnenden Halterung aufgenommen sind, wobei die Halterung in einer an dem Patienten anzubringenden oder ortsfest außerhalb des Patienten anzuordnenden Tragvorrichtung aufgenommen ist.
Die Signalerfassung und Signalverarbeitung mit zuverlässiger, genauer Signalauswertung werden dadurch begünstigt, dass die Anordnung derart gewählt ist, dass während der Herzdruckmassage mindestens ein magnetoresistiver Sensor relativ zu mindestens einem Magnet innerhalb eines kreiskegelförmigen Raumwinkelbereichs von 30° bewegt wird, wobei die Kegelachse des Raumwinkelbereichs koaxial zur Achse des magnetischen Dipolmoments des Magneten bzw. Permanentmagneten verläuft. (Der angegebene Winkel wird dabei zwischen Kegelachse und Kegelmantel gebildet.)
Für den Aufbau und die Handhabung sind des Weiteren die Maßnahmen von Vorteil, dass der mindestens eine Sensor und der mindestens eine Magnet in einer gemeinsamen Trageeinheit aufgenommen sind.
Zu einer vorteilhaften Funktion trägt bei, dass die Trageeinheit einen elastischen Gurtabschnitt aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen für den Aufbau, die Funktion und Bedienung bestehen dabei darin, dass die Trageeinheit krawattenartig mit einer über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage und einem im oberen Brustbereich oder Halsansatzbereich anzuordnenden Halteabschnitt ausgebildet ist oder dass die Trageeinheit gurtförmig mit einem quer über der Brust anzuordnenden Gurt, einer über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage und zwei seitlich an der Brust anzuordnenden Halteabschnitten ausgebildet ist.
Dabei kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass die zwei seitlich an der Brust anzuordnenden Halteabschnitte gleichzeitig als Elektroden für eine Defibrillationsvorrichtung ausgebildet sind.
Eine für den Aufbau und die Funktion günstige Ausbildung ergibt sich dadurch, dass die Ausrichtung des Magneten bzw. Permanentmagneten im Betriebszustand mit seinem magnetischen Dipolmoment parallel zur z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems gewählt ist, wobei die z-Achse in Normalenrichtung der Liegeebene des Patienten gerichtet ist.
Zu einer zuverlässigen Auswertung tragen die Maßnahmen bei, dass die Verarbeitungseinrichtung eine Kalibriereinheit aufweist, mittels deren nach Einschalten des Betriebszustandes vor Aufnahme eines Überwachungsmodus der Herzdruckmassage der Ort und die winkelmäßige Orientierung des mindestens einen Sensors relativ zu dem mindestens einen Magneten bestimmbar sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten bestehen dabei darin, dass zur Kalibrierung ein bekanntes magnetisches Dipolmoment vorhanden ist und der Ort und die Ausrichtung des Sensors relativ zu dem Dipolmoment bestimmt werden oder dass der Ort und die Ausrichtung des Sensors relativ zu einem magnetischen Dipolmoment bekannt sind und die magnetischen Feldkomponenten des magnetischen Dipolmoments bestimmt werden.
Die Zuverlässigkeit der Messwerterfassung und Auswertung wird dadurch unterstützt, dass zusätzlich eine von einem Magnetfeld unabhängig arbeitende andere Sensoreinheit für die Betätigung bei der Herzdruckmassage vorhanden ist und dass die Verarbeitungsvorrichtung zum Einbeziehen von Zusatzsensorsignalen der anderen Sensoreinheit für mindestens eine der Funktionen Kalibrierung der Sensoreinheit, Korrektur der Sensorsignale, Plausibilisierung der Sensorsignale ausgebildet ist.
Für die Überwachung und Benutzerführung bestehen weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale darin, dass die Verarbeitungsvorrichtung zum Ermitteln des Ausmaßes der Druckbetätigung ausgebildet ist, wobei das Ausmaß die Drucktiefe, die Druckkraft, die Geschwindigkeit des Drückens und/oder Entlastens, die Pausenzeit oder eine Kombination mindestens zweier dieser Parameter umfasst.
Zur Unterstützung des Benutzers dienen des Weiteren die Maßnahmen, dass sie eine von der Verarbeitungsvorrichtung gesteuerte Anzeigeeinheit und/oder akustische Ausgabeeinheit aufweist, um die die Herzdruckmassage ausübende Rettungsperson über die Druckbetätigung zu informieren.
Zur Verbesserung der Effizienz der Wiederbelebungsmaßnahmen ist des Weiteren vorgesehen, dass sie eine Defibrillationsvorrichtung umfasst, die mit der Verarbeitungsvorrichtung in Signalübertragungsverbindung gebracht oder bringbar ist, um die Auslösung eines Defibrillationsschocks auf die Herzdruckmassage abzustimmen, und dass eine Isolationsmatte vorhanden ist, um die Rettungsperson vor hohen Spannungen zu schützen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1A eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung mit einer einem Patienten zugeordneten Sensoreinheit in schematischer seitlicher Darstellung,
1B eine in 1A gezeigte Unterlegstütze mit einem Sensor in perspektivischer Darstellung,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung in Draufsicht in schematischer Darstellung,
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung in schematischer seitlicher Ansicht,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung in perspektivischer Ansicht in schematischer Darstellung,
5A, 5B und 5C ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung in Draufsicht, in perspektivischer Ansicht und in seitlicher Ansicht,
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung in perspektivischer Ansicht,
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung in Draufsicht und in einer Ansicht von der Kopfseite des Patienten bei Benutzung durch eine Rettungsperson,
8A eine Prinzipdarstellung zur relativen Lageänderung zwischen Magnet und Sensor bei entlastetem und bei gedrücktem Thorax,
8B eine Darstellung zur Anordnung eines magnetischen Dipols (Permanentmagneten) in einem kartesischen Koordinatensystem mit Richtung einer magnetischen Feldlinie am Ort eines Sensors,
8C die Anordnung einer Sensoreinheit mit magnetischem Dipol und Sensor in einem kartesischen Koordinatensystem mit magnetischen Feldlinien und mathematischen Beschreibungsgrößen,
8D eine weitere Darstellung zur Anordnung einer Sensoreinheit mit magnetischem Dipol und einem Sensor in einem kartesischen Koordinatensystem, wobei sich der magnetische Dipol im Ursprung befindet, mit magnetischen Feldlinien und mathematischen Beschreibungsgrößen.
9 ein Ausführungsbeispiel für eine bei der Vorrichtung verwendbare Anzeigeeinheit in schematischer Ansicht,
10A, 10B und 10C verschiedene Anzeigesituationen eines Abschnitts der Anzeigeeinheit nach 9 bei der Durchführung einer Herzdruckmassage und
11 ein Beispiel für die Benutzung der Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung unter Verwendung einer Isolationsmatte in perspektivischer Ansicht.

1A zeigt in schematischer seitlicher Darstellung die Anordnung einer Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung (HLW bzw. CPR = cardiopulmonary resuscitation) mit der Anordnung einer Sensoreinheit 1 relativ zu dem Körper eines Patienten. Die Sensoreinheit 1 weist einen in einer Druckauflage 3 angeordneten Permanentmagnet 10 als magnetischen Dipol und einen in einer Unterlegstütze 4 angeordneten magnetoresistiven Sensor 11 auf, der auf das Magnetfeld des Permanentmagneten anspricht und von diesem abhängige Signale an eine Verarbeitungsvorrichtung 2 abgibt. Zum Ausüben der Herzdruckmassage zur Herz-Lungen-Wiederbelebung drückt die Rettungsperson (Ersthelfer, Fachpersonal oder Laie) in Pfeilrichtung P möglichst vertikal zur Liegeebene des Patientenkörpers auf die über dem Brustbein (Sternum) angeordnete Druckauflage 3, die vorteilhaft als Druckkissen ausgebildet ist. Durch die bei der Druckbetätigung bewirkte Lageänderung des Permanentmagneten 10 relativ zu dem Sensor 11 ändert sich entsprechend auch das Magnetfeld am Ort des Sensors 11 und damit das von diesem erzeugte Sensorsignal. Aus der Änderung der ihr zugeführten Sensorsignale bestimmt die Verarbeitungsvorrichtung 2 je nach Ausbildung einen oder mehrere relevante Parameter der Herzdruckmassage. Anstelle des Permanentmagneten kann ein Elektro-Permanentmagnet oder ein Elektromagnet verwendet werden. Wenn z. B. ein Elektro-Permanentmagnet verwendet wird, kann die Sensoreinheit 1 oder ein Sensorsystem vorteilhaft kalibriert werden, da der Elektro-Permanentmagnet durch einen einzelnen Strompuls ein oder ausgeschaltet werden kann.
Bei dem Kalibrierverfahren wird die initiale Umgebungsmagnetfeldstärke gemessen (d. h. ohne Magnet) und als Offset benutzt. Danach wird der Offset von der gemessenen Magnetfeldstärke bei vorhandenem Magnet der Sensoreinheit 1 abgezogen.
Die Verarbeitungsvorrichtung 2 kann gemeinsam mit einer Komponente der Sensoreinheit 1, z. B. zusammen mit dem Permanentmagnet 10 oder mit dem Sensor 11, in einem Gehäuse angeordnet sein oder in einem anderen Gehäuse, z. B. eines im Zusammenhang mit der Herz-Lungen-Wiederbelebung verwendeten Zusatzgeräts, insbesondere einer Defibrillatorvorrichtung (vorzugsweise AED). Die Signalübertragung bzw. Datenübertragung zwischen dem Sensor 11 und der Verarbeitungsvorrichtung 2 kann über ein Verbindungskabel oder eine drahtlose Übertragungsstrecke mit jeweils passenden Schnittstellen realisiert sein. In dem Sensor 11 kann eine Vorverarbeitungsstufe ausgebildet sein, in der die erfassten Messsignale für die Übertragung und Weiterverarbeitung aufbereitet werden. Die Verarbeitungsvorrichtung 2 stellt mittels einer entsprechend ausgebildeten Schaltungsanordnung und/oder softwaretechnisch mittels Verarbeitungsprogrammen die gewünschten Parameter der Druckbetätigung zur Verfügung, insbesondere eine oder mehrere der Messgrößen Drucktiefe, Druckfrequenz, Druckentlastung, Druckkraft, Druckgeschwindigkeit, Entlastung beim Drücken, Pausenzeit und/oder Druckrichtung, und bildet zur Information der Rettungsperson geeignete Ansteuersignale für eine akustische und/oder optische Anzeigevorrichtung. Auch kann die Verarbeitungsvorrichtung 2 zum Erzeugen von Ausgangssignalen für eine entfernte Überwachungsstation zur Kontrolle der Wiederbelebungsmaßnahmen ausgebildet sein.
Die Sensoreinheit 1 kann mehrere Sensoren 11 und in weiterer Ausgestaltung auch mehrere Permanentmagnete 10 umfassen. Da die Detektion der relativen Lageänderung zwischen dem mindestens einen Permanentmagnet 10 und dem mindestens einen Sensor 11 für die Auswertung der Druckbetätigung wesentlich ist, die sich aus der Änderung des Magnetfelds am Ort des oder der Sensoren 11 ergibt, können die Anordnung des Permanentmagneten 10 und des mindestens einen Sensors 11 auch vertauscht sein, d. h. gegenüber dem in 1A gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Sensor 11 in der Druckauflage 3 und der Permanentmagnet 10 in der Unterlegstütze 4 oder gegebenenfalls einer anderen Tragvorrichtung aufgenommen sein.
Als magnetoresistiver Sensor 11 wird vorteilhaft ein auf dem Prinzip des anisotropen magnetischen Effekts (AMR-Effekts) basierender Sensor verwendet, da dieser besonders empfindlich auf Magnetfeldänderungen anspricht. Alternativ kommen aber auch auf anderen magnetoresistiven Effekten beruhende Sensoren in Betracht, wie dem GMR-Effekt (giant magneto resistance), TMR-Effekt (tunneling magneto resistance), CMR-Effekt (colossal magneto restistance) oder GMI-Effekt (giant magneto impedance). Im vorliegenden Zusammenhang weniger geeignet, wenn auch nicht auszuschließen, sind Magnetfeldsensoren basierend auf dem Hall-Effekt. Mehrere Sensoren 11 können in einem Sensorarray z. B. matrixartig mit unterschiedlichen Richtungsempfindlichkeiten für das Magnetfeld zusammengeschlossen sein. Durch diese Anordnung der Sensoren 11 kann eine höhere Genauigkeit der Signaldetektion und / oder es können unterschiedliche Richtungsempfindlichkeiten für das Magnetfeld erreicht werden.
Als Permanentmagnete 10 kommen z. B. gesinterte und/oder kunststoffgebundene Magnete auf Basis von SmCo- oder NdFeB-Legierungen in Betracht, die besonders kompakt ausgebildet werden können, daneben aber auch Magnete auf Basis von Ferrit-Material.
In 1B ist eine Unterlegstütze 4 nach 1A in perspektivischer Ansicht gezeigt, in der ein Sensor 11 oder mehrere z. B. matrixartig angeordnete Sensoren 11 angeordnet sind. Mittels mehrerer Sensoren 11 werden mehr Sensorsignale für die Auswertung durch die Verarbeitungsvorrichtung 2 erhalten, wobei verschiedene Sensoren 11 unterschiedlich ausgerichtet sein können, um verschiedene räumliche Komponenten H_x, H_y, H_z des ein Vektorfeld bildenden Magnetfelds H_r mit unterschiedlicher Intensität zu erfassen und damit die gewünschten Parameter bei der Druckbetätigung genauer zu bestimmen als mit nur einem Sensor 11.
Bei dem in 2 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Unterstützung einer Rettungsperson bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung sind ein Permanentmagnet 20 in der Druckauflage 3 und mindestens ein magnetoresistiver Sensor 11 in einem Defibrillatorgehäuse 50 einer Defibrillatoreinheit 5 untergebracht, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung für die Herz-Lungen-Wiederbelebung verwendet wird und über eine Verbindungsleitung 51 mit an dem Patienten angelegten Elektroden verbunden ist. Diese Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht einen vorteilhaften Aufbau der Vorrichtung, da die Verarbeitungsvorrichtung 2 kein separates Gehäuse benötigt und sich mit den gegebenen Montagemöglichkeiten ein konstruktiv einfacher Aufbau und Vorteile für die Handhabung ergeben. Die Verarbeitungsvorrichtung 2 kann dabei auch günstig auf die Schockbeaufschlagung durch die Defibrillatorvorrichtung abgestimmt werden. Auch bei dieser Ausführung der Vorrichtung wie im übrigen auch bei den anderen Ausführungsbeispielen vorliegender Anmeldung können das mindestens eine Sensorelement 11 und der Permanentmagnet 10 vertauscht sein, wobei dann die Defibrillatoreinheit 5 mit der Verarbeitungsvorrichtung 2 über die Verbindungsleitung 51 oder eine separate Signalübertragungsstrecke (auch drahtlos) mit dem in der Druckauflage 3 untergebrachten Sensor 11 in Signalübertragungsverbindung gebracht ist.
Bei dem in 3 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Unterstützung einer Rettungsperson bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung ist im Unterschied zu 1A die Unterlegstütze 4 als Nackenstütze ausgebildet, in der auch die Verarbeitungsvorrichtung 2 untergebracht sein kann. Beispielhaft ist der Permanentmagnet 10 in der Unterlegstütze 4 und der Sensor 11 in der Druckauflage 3 angeordnet. Alternativ kann jedoch, wie auch bei allen anderen Ausführungsbeispielen, der Permanentmagnet 10 in der Druckauflage 3 und der Sensor 11 in der Unterlegstütze 4 angeordnet sein und es können wiederum insbesondere mehrere Sensoren 11 vorhanden sein.
Während bei den Ausführungsbeispielen nach den 1A, 1B, 2 und 3 die eine Komponente der Sensoreinheit 1, nämlich der mindestens eine Sensor 11 oder der mindestens eine Permanentmagnet 10 ortsfest in einer außerhalb des Patienten angeordneten Tragvorrichtung, wie der Unterlegstütze 4 oder dem Defibrillatorgehäuse 50, angebracht ist, während sich die andere Komponente, nämlich der mindestens eine Permanentmagnet 10 bzw. der mindestens eine Sensor 11 in der Druckauflage 3 und damit beweglich bei der Druckbetätigung angeordnet ist, sind bei dem Ausführungsbeispiel 4 beide Komponenten der Sensoreinheit 1, nämlich der mindestens eine Permanentmagnet 10 und der mindestens eine Sensor 11 beide an dem Körper des Patienten angebracht, und zwar mittels einer Tragevorrichtung, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Gurt 6 ausgebildet ist, in welchen die Druckauflage 3 und außerhalb der Druckauflage befindliche Halterungen integriert sind. Die Halterungen sind bei diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig auch als Halterungen mit Elektroden 7 der Defibrillatorvorrichtung ausgebildet und über jeweilige, z. B. elastisch oder in anderer Weise längenverstellbar ausgeführte Gurtabschnitte 61 mit der Druckauflage 3 als zusammenhängende Trageeinheit verbunden. Bei der Ausübung der Druckbetätigung während der Herzdruckmassage durch die Rettungsperson ist bei einer solchen Anordnung aller Komponenten der Sensoreinheit 1 an dem Körper des Patienten nicht auszuschließen, dass auch die außerhalb der Druckauflage 3 angeordneten Komponenten, im vorliegenden Falle also die Sensoren 11, in gewissem Grade infolge der Verformung des Körpers mitbewegt werden, wodurch die relative Lageänderung der Komponenten nicht exakt die Bewegung des Brustbeins gegenüber einem Fixpunkt der Umgebung darstellt. Jedoch lässt sich mittels der Signale beider Sensoren 11 und gegebenenfalls weiterer Sensoren die Bewegung der Sensoren infolge Verformung des Brustkorbes bei der Bestimmung der gewünschten Parameter kompensieren. Die zusammenhängende Trageeinheit hat abgesehen von diesem Nachteil der Signalerfassung andererseits den Vorteil einer vereinfachten Bedienung bzw. Handhabung.
Auch die 5A, 5B und 5C zeigen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Unterstützung einer Rettungsperson bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung mit einer zusammenhängenden Trageeinheit, nämlich einem Gurt 6, der über elastische oder anderweitig längenverstellbare Gurtabschnitte 61 verfügt, um die Druckauflage 3 mit dem integrierten Permanentmagneten 10 mit den seitlichen Halterungen zu verbinden, in die zwei Sensoren 11 integriert sind. Auch hierbei kann sich die vorstehend genannte Verformung des Brustkorbs neben der zu erfassenden Bewegung des Sternums bei der Druckbetätigung in einer Bewegung der Sensoren 11 auswirken, die durch Verrechnung der Sensorsignale in der Verarbeitungsvorrichtung 2 kompensiert werden kann. 5A zeigt den Anschluss einer im Zusammenhang mit der Vorrichtung verwendbaren Defibrillatorvorrichtung mit einer Defibrillatoreinheit 5, die einfach über die Verbindungsleitung 51 an den Gurt 6 angeschlossen werden kann, an dem die Elektroden 7 angebracht sind.
Auch bei einem in 6 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Unterstützung einer Rettungsperson bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung ist eine zusammenhängende Trageeinheit mit den Komponenten Permanentmagnet 10 und Sensorelement 11 der Sensoreinheit versehen. Die Trageeinheit ist hierbei krawattenartig ausgeführt, wobei beispielsweise der Permanentmagnet 10 im Bereich des Halsansatzes und der Sensor 11 in der Druckauflage 3 über dem Sternum positioniert sind und über einen elastischen oder anderweitig längenverstellbaren Gurtabschnitt 61 zu einer Art Gurt 6 miteinander verbunden sind. Die Druckauflage 3 kann zum Fixieren über dem Sternum mit einer Fixiervorrichtung versehen sein. Die Verarbeitungsvorrichtung 2 ist beispielsweise in einem Defibrillatorgehäuse 50 einer Defibrillatoreinheit 5 untergebracht, welche über eine Verbindungsleitung mit an dem Körper des Patienten angelegten Elektroden 7 sowie mit dem Sensor 11 verbunden ist, um die Sensorsignale zu der Verarbeitungsvorrichtung 2 zu übertragen. Anstelle der drahtgebundenen kann auch in diesem Falle eine drahtlose Signalübertragungsstrecke verwendet werden und Permanentmagnet 10 und Sensorelement 11 können vertauscht sein, wie auch bei den anderen Ausführungsbeispielen. Auch bei dieser Ausbildung der Vorrichtung lässt sich deren Betrieb vorteilhaft auf den Betrieb der Defibrillatorvorrichtung abstimmen.
Bei einem in 7 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Unterstützung einer Rettungsperson bei der Herz-Lungen-Wiederbelebung ist die eine Komponente, vorliegend der Permanentmagnet 10, in der Druckauflage 3 und die andere Komponente, vorliegend der Sensor 11 in einer seitlich des Patienten stationär angeordneten Defibrillatoreinheit 5 aufgenommen, die ein ergonomisch vorteilhaft ausgestaltetes Gehäuse besitzt, nämlich mit einem verbreiterten, unten flachen und auf seiner Oberseite beidseitig konkav abgerundeten Fuß, der seitlich teilweise unter den Körper des Patienten geschoben werden kann und auf seiner Außenseite eine Kniestütze für die Rettungsperson bildet. Insbesondere in dem Falle, dass der Sensor 11 in der Druckauflage 3 angeordnet ist, kann eine Signalübertragung über eine Signalübertragungsstrecke 51 zwischen dem Sensor 11 und der in dem Defibrillatorgehäuse 50 untergebrachten Verarbeitungsvorrichtung 2 erfolgen, wie vorstehend ausgeführt.
8A zeigt eine schematische Darstellung zur relativen Lageänderung zwischen einem Permanentmagnet 10 und einem Sensor 11 der Sensoreinheit 1 bei entlastetem Thorax (oberes Bild) und durch die Druckbetätigung gedrücktem Thorax (unteres Bild). Die über dem Sternum angeordnete Komponente, Permanentmagnet 10 oder alternativ Sensor 11, ändert ihre Lage in Druckrichtung, die vorliegend der Normalenrichtung z zur Liegeebene entspricht, von einer oberen Ausgangslage z₁ im entlasteten Zustand in eine Kompressionslage z₂ im gedrückten Zustand um eine Drucktiefe Δz. Dabei ändert sich der horizontale Abstand s zwischen den beiden Komponenten bei idealer Druckbetätigung in z-Richtung bei stationärer Anordnung der anderen Komponente, Sensor 11 oder Permanentmagnet 10, im Idealfall nicht. Bei bekanntem horizontalen Abstand s kann die Drucktiefe Δz auch über den Winkel der Verbindungslinie zwischen den beiden Komponenten und der Geraden des horizontalen Abstands s bestimmt werden. Die Lageänderung bei der Druckbetätigung führt zu einer Änderung der magnetischen Feldstärke H an der Position des Sensors 11 und damit zu einer Änderung des Sensorsignals, aus der sich die Drucktiefe und andere Parameter bei der Druckbetätigung mittels der Verarbeitungsvorrichtung 2 bestimmen lassen.
8B zeigt eine beispielhafte Anordnung des Permanentmagneten 10 (magnetischer Dipol) mit in z-Richtung ausgerichteter Dipolachse (Nord-, Süd-Richtung des Permanentmagneten) in einem kartesischen Koordinatensystem. Am Ort des Sensors 11 herrscht die magnetische Feldstärke H, die sich in ihre Komponenten H_x, H_y, H_z zerlegen lässt. Der Winkel zwischen der z-Achse und der Geraden vom Ursprung zum Ort des Sensors 11 sei θ.
In 8C ist die Lage einer Sensoreinheit 1 mit ihren Komponenten Permanentmagnet 10 und Sensor 11 allgemein in einem kartesischen Koordinatensystem mit den Achsen x, y und z dargestellt, wobei der Permanentmagnet 10 beliebig in diesem Koordinatensystem positioniert und orientiert ist. Dabei sei der von dem Ursprung zum Zentrum des Permanentmagneten verlaufende Ortsvektor R und der vom Ursprung zu dem Sensor 11 verlaufende Ortsvektor r_i. Dann ist der momentane Abstand zwischen den beiden Komponenten ΔR = r_i - R. Das statische Magnetfeld des Permanentmagneten 10 besitzt am Ort des Sensors 11 die magnetische Feldstärke H, die sich bezüglich des Koordinatensystems in die Komponenten H_x, H_y, H_z zerlegen lässt. Bezüglich des festen Koordinatensystems x, y, z besitzt der Permanentmagnet (magnetischer Dipol, auch als „Marker“ bezeichnet) sechs Freiheitsgrade, nämlich drei der Lage und drei der Orientierung des Dipolmoments. Sind diese Variablen bekannt, kann die magnetische Feldstärke H an jedem beliebigen Raumpunkt bestimmt werden, wobei die Nebenbedingung zu beachten ist, dass die Abmessung des Permanentmagneten 10 wesentlich größer ist als die Entfernung zwischen dem Permanentmagneten 10 und dem Sensor 11 in der Messposition, wobei ein Verhältnis > 10 gewählt werden soll, welches bei vorliegender Vorrichtung einfach zu erfüllen ist. Umgekehrt kann bei gemessener und damit bekannter magnetischer Feldstärke H die relative Lage und damit auch die Lageänderung durch die geänderte magnetische Feldstärke 4 am Ort des Sensors 11 erfasst werden.
Theoretische Grundlagen und eine geeignete Vorgehensweise hierfür sind beispielsweise in „Magnetism in Medicine“ a Handbook, Herausgeber Wilfried Andrä and Hannes Novak, Verlag Wiley-VCH, 2. Auflage, 2000 ?, Seite 484 ff.; Richert H., Dissertation „Entwicklung eines magnetischen 3D-Monitoring Systems am Beispiel der nichtinvasiven Untersuchung des menschlichen Gastro-Intestinal-Traktes“, 2003, Seiten 17 und 18; W. Andrä et al „A Novel Method for Real-Time Magnetic Marker Monitoring in the Gastrointestinal Tract“, Phys. Med. Biol. 45 (2000), Seiten 3081 bis 093 gemacht.
Wie in den vorstehend genannten Druckschriften zum Stand der Technik ausgeführt, kann zur Vereinfachung ein spezieller Fall betrachtet werden, in dem der Permanentmagnet 10 in den Ursprung eines kartesischen Koordinatensystems mit den Achsen x, y, z gelegt ist. Die Orientierung des Permanentmagneten sei wiederum durch Winkel φ, θ angegeben. Der Abstand zwischen dem Permanentmagneten 10 und dem Sensor 11 sei $s = \sqrt{x^{2} + y^{2} + z^{2}}$
Mit dem magnetischen Moment µ ergeben sich die Komponenten der magnetischen Feldstärke in dem kartesischen Koordinatensystem zu: $H_{x} = \frac{μ}{4 π s^{3}} \frac{3 z x}{s^{2}}$
$H_{y} = \frac{μ}{4 π s^{3}} \frac{3 z y}{s^{2}}$
$H_{z} = \frac{μ}{4 π s^{3}} \frac{3 z^{2} - s^{2}}{s^{2}}$
Bei diesen Gleichungen ist angenommen, dass das Dipolmoment des Permanentmagneten 10 entlang der z-Achse nur in einem begrenzten kegelförmigen Raumwinkelbereich mit einem Öffnungswinkel θ gleich 26,6° liegt. Dies bedeutet, dass der Sensor 11 relativ zu dem Permanentmagneten 10 bei der Lageänderung durch die Druckbetätigung diesen Raumwinkelbereich nicht verlassen soll, wenn diese Gleichungen für die Auswertung in der Verarbeitungsvorrichtung 2 zugrunde gelegt werden. Umgekehrt ergeben sich die gemessenen Koordinaten und daraus die Lageänderung zwischen Permanentmagnet 10 und Sensor 11 aus folgenden Gleichungen: $x = F z \frac{H_{x}}{\sqrt{H_{x}^{2} + H_{y}^{2}}}$
$y = F z \frac{H_{y}}{\sqrt{H_{x}^{2} + H_{y}^{2}}}$
$z = {(\frac{μ^{2} (F^{2} + 4)}{{(4 μ)}^{2} {(F^{2} + 1)}^{4} (H_{x}^{2} + H_{y}^{2} + H_{z}^{2})})}^{1 / 6}$
mit $F = \frac{3}{2} (\sqrt{\frac{H_{z}^{2}}{H_{x}^{2} + H_{y}^{2}} + \frac{8}{9}} - \frac{H_{z}}{\sqrt{H_{x}^{2} + H_{y}^{2}}})$
und z > 0.
Umgekehrt kann die Anordnung mit Positionierung des Sensors 11 im Ursprung des Koordinatensystems betrachtet und die Position des Permanentmagneten 10 entsprechend berechnet werden.
Zur eindeutigen Erfassung der periodischen Lageänderung zwischen Permanentmagnet 10 und Sensor 11 wird vorteilhaft ein AMR-Sensor mit sogenannter Barberpole-Struktur verwendet. Hierbei sind auf einem Permalloydünnschichtfilm schmale Aluminiumstreifen in einem Winkel von 45° aufgebracht, wodurch sich die Richtung des wirkenden extermen Magnetfelds eindeutig erkennen lässt.
Da sich ein Verkippen des magnetischen Dipols gegenüber der Orientierung des Sensors verfälschend auf die Erfassung der Lageänderung bei der Druckbewegung auswirken könnte, wird vorteilhaft die bewegte Komponente der Sensoreinheit 1, beispielsweise der Permanentmagnet 10, in der Druckauflage 3 gegen ein Verkippen gegenüber der senkrecht zur Liegeebene des Patienten verlaufenden z-Richtung stabilisiert bzw. eine geführte Bewegung bewirkt.
Um die gewünschten Parameter bei der Druckbetätigung zuverlässig zu bestimmen, ist in der Verarbeitungsvorrichtung 2 ein Kalibriermodus vorgesehen, der manuell oder vorzugsweise automatisch ausgelöst wird, bevor der eigentliche Messbetrieb abläuft. Die Kalibrierung kann mit Hilfe eines bekannten und unveränderlichen magnetischen Moments erfolgen, anhand dessen das Signal des Sensors 11 justiert wird. Bei unbekanntem magnetischem Moment kann die Kalibrierung auf der Basis einer fest vorgegebenen, unveränderlichen Position des Sensors 11 vorgenommen werden. Ein stationäres Magnetfeld der Umgebung kann durch Kalibrierung ohne Magnet erfasst und bei der Messung kompensiert werden. Besonders vorteilhaft ist aber auch eine Kalibrierung mit einem Permanentmagneten 10 mit bekannter magnetischer Feldstärke an einer bekannten Position. Alternativ kann auch ein so starker Permanentmagnet gewählt werden, dass die Störung durch Magnetfelder in der Umgebung vernachlässigbar sein wird.
Für die Kalibrierung können neben der genannten Sensoreinheit 1, die auf dem Prinzip magnetoresistiver Sensoren 11 arbeitet, auf anderen Prinzipien arbeitende Sensoren zusätzlich verwendet werden, wie z. B. Beschleunigungssensoren, kapazitive Sensoren, induktive Sensoren, Kraftsensoren (z. B. auf Basis von den Dehnmessstreifen) und dgl.. Mittels solcher auf anderen Prinzipien basierender Sensoren können auch die mittels der Sensoreinheit 1 gewonnenen Messergebnisse verglichen, plausibilisiert oder genauer berechnet werden.
Der Erfolg und die Effizienz der Herzdruckmassage lassen sich zudem dadurch verbessern, dass die die Herzdruckmassage ausführende Rettungsperson möglichst direkt und gut verständlich über die Einhaltung optimaler Bedingungen bei der Druckbetätigung informiert wird. Die 9 und 10A, 10B, 10C zeigen eine hierfür vorteilhafte optische Anzeigeeinheit für die visuelle Führung der Bedienperson bei der Durchführung der Herz-Lungen-Wiederbelebung verwendet wird. Die Anzeigeeinheit 8 weist bevorzugt selbst leuchtende oder aktiv hinterleuchtete oder hinterleuchtbare Anzeigeelemente auf. Die Anzeigeeinheit 8 umfasst zwei Anzeigeabschnitte 80, von denen der eine einen Frequenzanzeigeteil 81 für die Druckfrequenz und der andere einen Druckanzeigeteil 82 für die Druckkraft bzw. Drucktiefe bildet. Die Anzeigeeinheit 8 ist vorteilhaft im Blickfeld des Helfers bei der Herzdruckmassage im Bereich der Sensoreinheit 1 angeordnet, wie z. B. im Brustbereich oder einem im Sichtfeld der Bedienperson gut einsehbaren Gehäuseabschnitt. Nähere Ausführungen zur Ausbildung der Anzeigeeinheit 8 sind in der (nicht vorveröffentlichten) deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2013 114 565 gemacht. Die 10A, 10B und 10C zeigen beispielhaft Anzeigen des Frequenzanzeigeteils 81 in verschiedenen Situationen der Herzdruckmassage.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen kann in weiterer Ausgestaltung eine Auswahlvorrichtung für eine Einstellung auf die Körpergröße, das Körpergewicht, die Altersgruppe und/oder das Geschlecht der zu rettenden Person vorhanden sein, wobei die gewählte Einstellung in die Auswertung durch die Verarbeitungsvorrichtung 2 einbezogen wird. Die Auswahlvorrichtung kann zur manuellen Einstellung über einen Schalter oder Taster und/oder für eine Sprachauswahl oder zur Auswahl über eine Kommunikationsschnittstelle zu der Defibrillatoreinheit 5 ausgebildet sein. So kann beispielsweise ein Kinder-Modus oder Baby-Modus wählbar sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass die mittels der Auswahlvorrichtung gewählte Einstellung über die Anzeigeeinheit 8 oder eine andere Anzeigevorrichtung angezeigt wird.
Wenn die Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals in Verbindung mit einer Defibrillatorvorrichtung betrieben wird, kann während der Herz-Lungen-Wiederbelebung ein Erkennungssignal erzeugt werden, das durch die Herzdruckmassage hervorgerufenen Artefakte (HLW-Artefakte) im EKG-Signal unterdrückt, so dass die Defibrillatorvorrichtung (insbesondere AED) in der Analysephase schneller in der Lage ist, eine Rhythmus-Analyse durchzuführen. Beispielsweise kann durch die Messung der HLW-Artefakte bzw. der Störgröße über einen EKG-Kanal ein Signal zur Störgrößenunterdrückung durch eine Störgrößenaufschaltung der Defibrillatoreinheit 5 zur Verfügung gestellt und so die Rhythmusanalyse während der Herz-Lungen-Wiederbelebung zuverlässig ermöglicht wird.
Um in einer geeigneten Phase während der Herz-Lungen-Wiederbelebung einen Defibrillationsimpuls möglichst unverzüglich auslösen zu können, ohne die Rettungsperson durch die hohe elektrische Spannung zu gefährden, ist des Weiteren vorteilhaft eine Isolationsmatte 9 vorgesehen, die zwischen dem Körper des Patienten und der Rettungsperson angeordnet wird, wie aus 11 ersichtlich. Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten einer Isolationsmatte 9 sind ebenfalls in der vorstehend genannten nicht vorveröffentlichen deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2013 114 565 angegeben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2013/0030326 A1 [0002]
US 2012/0083720 A1 [0003]
US 2014/0135667 A1 [0004]
US 2010/0228165 A1 [0005]
EP 1491176 B1 [0005]
DE 102013114565 [0051, 0054]

Claims

Vorrichtung zur Unterstützung des Rettungspersonals bei der Durchführung einer Herz-Lungen-Wiederbelebung mit einer Überwachungseinrichtung für die Herzdruckmassage, die mindestens eine Sensoreinheit (1) für die Druckbetätigung mit mindestens einem Magnet (10) und mindestens einem auf dessen Magnetfeld im Betriebszustand ansprechenden Sensor (11) sowie eine Verarbeitungsvorrichtung (2) für ihr zugeführte Sensorsignale aufweist, wobei die Anordnung des mindestens einen Sensors (11) und des mindestens einen Magneten (10) im Betriebszustand relativ zueinander so gewählt ist, dass sich mit Ausübung der Herzdruckmassage eine relative Lageänderung des mindestens einen Sensors (11) im Magnetfeld des mindestens einen Magneten (10) und eine dadurch bewirkte Änderung der Sensorsignale ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11) als magnetoresistiver Sensor (11) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (2) zur Erfassung mindestens einer der mit der Herzdruckmassage einhergehenden Messgrößen Drucktiefe, Druckfrequenz und Druckentlastung aus der Änderung der Sensorsignale ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnet (10), insbesondere Permanentmagnet, in einer über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage (3) und der mindestens eine Sensor (11) in einer außerhalb der Druckauflage anzuordnenden Halterung aufgenommen sind oder dass - umgekehrt - der mindestens eine Sensor (11) in der über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage (3) und der mindestens eine Magnet (10), insbesondere Permanentmagnet, in der außerhalb der Druckauflage anzuordnenden Halterung aufgenommen sind, wobei die Halterung in einer an dem Patienten anzubringenden oder ortsfest außerhalb des Patienten anzuordnenden Tragvorrichtung aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung derart gewählt ist, dass während der Herzdruckmassage mindestens ein magnetoresistiver Sensor (11) relativ zu mindestens einem Magnet (10) innerhalb eines kreiskegelförmigen Raumwinkelbereichs von 30°, insbesondere 26,6°, bewegt wird, wobei die Kegelachse koaxial zur Achse des magnetischen Dipolmoments des Magneten (10) verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor (11) und der mindestens eine Magnet (10) in einer gemeinsamen Trageeinheit aufgenommen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinheit einen elastischen Gurtabschnitt (61) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageeinheit krawattenartig mit einer über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage (3) und einem im oberen Brustbereich oder Halsansatzbereich anzuordnenden Halteabschnitt ausgebildet ist oder dass die Trageeinheit gurtförmig mit einem quer über der Brust anzuordnenden Gurt (6), einer über dem Sternum anzuordnenden Druckauflage und zwei seitlich an der Brust anzuordnenden Halteabschnitten ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei seitlich an der Brust anzuordnenden Halteabschnitte gleichzeitig als Elektroden für eine Defibrillationsvorrichtung ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung des Magneten (10) im Betriebszustand mit seinem magnetischen Dipolmoment parallel zur z-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems gewählt ist, wobei die z-Achse in Normalenrichtung der Liegeebene des Patienten gerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinrichtung (2) eine Kalibriereinheit aufweist, mittels deren nach Einschalten des Betriebszustandes vor Aufnahme eines Überwachungsmodus der Herzdruckmassage der Ort und die winkelmäßige Orientierung des mindestens einen Sensors (6) relativ zu dem mindestens einen Magnetgen (10) bestimmbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kalibrierung ein bekanntes magnetisches Dipolmoment vorhanden ist und der Ort und die Ausrichtung des Sensors (11) relativ zu dem Dipolmoment bestimmt werden oder dass der Ort und die Ausrichtung des Sensors relativ zu einem magnetischen Dipolmoment bekannt sind und die magnetischen Feldkomponenten des magnetischen Dipolmoments bestimmt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine von einem Magnetfeld unabhängig arbeitende andere Sensoreinheit für die Betätigung bei der Herzdruckmassage vorhanden ist und dass die Verarbeitungsvorrichtung (2) zum Einbeziehen von Zusatzsensorsignalen der anderen Sensoreinheit für mindestens eine der Funktionen Kalibrierung der Sensoreinheit (1), Korrektur der Sensorsignale, Plausibilisierung der Sensorsignale ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsvorrichtung (2) zum Ermitteln des Ausmaßes der Druckbetätigung ausgebildet ist, wobei das Ausmaß die Drucktiefe, die Druckkraft, die Geschwindigkeit des Drückens und/oder Entlastens, die Pausenzeit oder eine Kombination mindestens zweier dieser Parameter umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine von der Verarbeitungsvorrichtung gesteuerte Anzeigeeinheit (8) und/oder akustische Ausgabeeinheit aufweist, um die die Herzdruckmassage ausübende Rettungsperson über die Druckbetätigung zu informieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Defibrillationsvorrichtung umfasst, die mit der Verarbeitungsvorrichtung (2) in Signalübertragungsverbindung gebracht oder bringbar ist, um die Auslösung eines Defibrillationsschocks auf die Herzdruckmassage abzustimmen, und dass eine Isolationsmatte (9) vorhanden ist, um die Rettungsperson vor hohen Spannungen zu schützen.