DE2036552C3

DE2036552C3 - Medical device for monitoring physiological parameters of a patient

Info

Publication number: DE2036552C3
Application number: DE19702036552
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr.rer.nat.; Pohl Horst 8520 Erlangen Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Filing date: 1970-07-23
Publication date: 1976-09-23

Description

des Trends einzelner Meßgrößen oder daraus ab- Durch Differenzbildung sowie Quadrierung mitof the trend of individual measured quantities or from it- By forming the difference and squaring with

geleiteter Mittelwerte und/oder Meßwertquotien- nachfolgender Integration werden AbweichungenDerived mean values and / or measured value quotient subsequent integration become deviations

ten, vorgeschaltet ist. eines Meßwertes vom Mittelwert, d.h. Streuwerte deiten, is connected upstream. of a measured value from the mean value, i.e. scatter values dei

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Meßgröße, im besonderen Maße hervorgehoben, se zeichnet, daß der Rechner (9) zur Ermittlung der 45 daß eine Grenzwertüberschreitung technischer Grenzgewünschten Werte über voneinander unterschied- werte und damit die Auslösung eines technischer liehe Zeitspannen entsprechend programmiert Alarms mit Sicherheit gewährleistet ist. Den Alarm oder mehrfach vorhanden ist. auslösende, z. B. auch stark streuende, Meßspitzen-4. Apparatus according to claim 3, characterized measured variable, highlighted in particular, se indicates that the computer (9) to determine the 45 that a limit exceeding technical limit desired Values over differing values and thus the triggering of a technical lent periods of time programmed accordingly alarms is guaranteed with security. The alarm or multiple times. triggering, e.g. B. also strongly scattering, measuring tip

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn- werte verschlechtem hierbei — was wesentlich ist — zeichnet, daß die über voneinander unterschied- 50 jedoch nicht den Mittelwert der Meßgröße, mit dem liehe Zeiten ermittelten Werte je einem zweiten sie gerade verglichen werden. Das erfindungsgemäße Vergleichsglied (2, 36, 37, 38) mit unterschied- Quadrieren hat zudem noch den Vorteil, daß das lieh eingestellten Grenzwerten zugeführt werden. nachgeschaltete erste Vergleichsglied nur auf einer5. Apparatus according to claim 4, characterized in this case - which is essential - shows that the differences differ from one another, but not the mean value of the measured variable with which borrowed times determined values each to a second they are currently being compared. The inventive Comparison element (2, 36, 37, 38) with different squaring also has the advantage that the Lent set limit values are supplied. downstream first comparison element only on one

einzigen Grenzwert eingestellt zu werden braucht, άί 55 positive und negative Abweichungen nach der Qua·only limit value needs to be set, άί 55 positive and negative deviations according to the qua ·

drierung das gleiche Vorzeichen haben.drift have the same sign.

Die Verarbeitung der Meßwerte im ersten Vergleichsglied bis zur Entscheidung, ob der erste Meß-The processing of the measured values in the first comparison element until the decision as to whether the first measurement

Die Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches wert an das zweite Vergleichsglied weitergegeber Herat zur Überwachung physiologischer Meßgrößen 60 werden soll, erfordert eine gewisse Zeit; daher ist ir fines Patienten, wie ?.. B. Temperatur, Blutdruck, vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ein Kurz-Herzfrequenz, Atemfrequenz u. dgl., mit Mitteln zur zeitspeicher für die Meßwerte vorgesehen, aus wel- \uslösung eines Alarmsignals, wenn eine oder meh- ehern bei Einhaltung der Grenzwerte des ersten Verrcre der erfaßien Meßgrößen einen für den Patienten gleichsgliedes der Meßwert an das oder die zweiter Kritischen Wert annehmen, und unter Verwendung 65 Vergleichsglieder weitergegeben wird. Die Speicheri'on wenigstens zwei Grenzwert-Vergleichsgliedem zeit des Kurzzeitspeichers muß der Verarbeitungszei ^rür die Meßgrößen, von denen ein erstes beim Über- des ersten Vergleichsgliedes angepaßt sein. Bei digi-[chrciten vorgegebener physiologisch möglicher oder talem Anfall der Meßwerte ist die VerarbeitungszeiThe invention relates to a medical value to be passed on to the second comparison element Herat for monitoring physiological measured variables 60, requires a certain amount of time; Therefore, how? .. as temperature, blood pressure, advantageous embodiment of the invention, is ir fines patients a short-heart rate, and breathing rate. like. with means for time memory provided for the measured values from WEL \ uslösung an alarm signal when a or more, if the limit values of the first value of the recorded measured variables are observed, the measured value for the patient is the same as the second critical value or values, and is passed on using 65 comparison elements. The Speicheri'on at least two threshold Vergleichsgliedem time the short term memory must of Verarbeitungszei ^r ÜR the measured variables, of which a first be adapted when exceeding the first comparative member. In the case of digitally prescribed physiologically possible or severe occurrence of the measured values, the processing time is

3 T 43 T 4

des ersten Vergleichsgliedes immer kurz gegenüber Die in Fig. 1 gezeichnete Schaltung ist geeignetof the first comparison element always short compared to the circuit shown in Fig. 1 is suitable

der Zeit zwischen dem Anfall je eines Meßwertes; für die Verarbeitung einer einzigen physiologischenthe time between the occurrence of a measured value; for processing a single physiological

werden die Meßwerte analog zugeführt, so wird der Meßgröße; im vorliegenden Beispiel wird als Meß-if the measured values are supplied in analog form, the measured variable; in the present example, the measurement

Kurzzeitspeicher zweckmäßigerweise als Umlauf- größe die Temperatur Γ überwacht und der SchaltungShort-term storage is expediently monitored as a circulating variable, the temperature Γ and the circuit

speicher oder Shiftregister ausgebildet. 5 zugeführt. Die Schaltung besteht aus dem ersten Ver-memory or shift register formed. 5 supplied. The circuit consists of the first

Die Leistungsfähigkeit der zweiten Vergleichsglie- gleichsgliedl, dem zweiten Vergleichsglied 2, den beider kann wesentlich erweitert werden, wenn in wei- den Alanneinrichtungen 3 und 4, wobei die Einrichterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auch tung 3 den technischen und die Einrichtung 4 den ihnen ein Rechner zur Ermittlung von Meßwert- medizinischen Alarm signalisieren. Mit 5 und 6 sind trends, von Mittelwerten und/oder abgeleiteten Wer- io die den Vergleichsgliedern 1 und 2 zugeordneten ten vorgeschaltet ist, so daß nicht nur eine Über- Grenzwerteinstellmittel bezeichnet und mit 7 ein schreitung ζ. B. eines eingestellten Temperaturgrenz- Kurzzeitspeicher. Gestrichelt sind in der Schaltung wertes von 41,5⁰C, sondern auch der Anstieg der die beiden Rechner 8 und 9 angegeben, wobei der Körpertemperatur in medizinisch gefährlicher Weise Rechner 8 zur Ermittlung der Streuung und der von den zweiten Vergleichsgliedern erfaßt werden 15 Rechner 9 zur Ermittlung von aus den Meßwerten kran. abgeleiteten Werten dient. Unter »abgeleiteten Wer-The performance of the second comparator element 2, the second comparator element 2, can be significantly expanded if in further devices 3 and 4, the fitters of an advantageous embodiment of the invention also device 3 the technical and the device 4 give them a computer to determine measured values - signal medical alarm. 5 and 6 are trends, mean values and / or derived values which are connected upstream of the comparison elements 1 and 2, so that not only one over limit value setting means is denoted and 7 a step ζ. B. a set temperature limit short-term memory. Are dashed in the circuit value of 41.5 ⁰ C, but also the increase in the two computer 8 and 9 specified, wherein the body temperature in medical dangerously computer 8 for determining the scattering and detected by the second comparing members 15 computer 9 for the determination of crane from the measured values. derived values. Under »derived works

Im Hinblick darauf, daß ζ. B. der Anstieg der Kör- ten« werden dabei verstanden, Trends, Mittelwerte,In view of the fact that ζ. B. the increase in the kernels «are understood here, trends, mean values,

pertemperatur um 0,4° C/Std. ebenso gefährlich sein „ . „ / „ HF . ,temperature by 0.4 ° C / hour. be just as dangerous ". "/" HF. ,

kann wie ein Anstieg von 0,25⁰C in einer halben Kombinationen mehrerer Meßgrößen^z.B. —; d.h.can be like a rise of 0.25 ⁰ C in half a combination of several measurands ^ eg -; ie

mittlung der gewünschten Werte über voneinander deren Trends, Mittelwerte u. dgl. (ζ. Β. Summe aus unterschiedliche Zeitspannen programmiert oder Anstiegssteilheit und Mittelwert),
mehrfach vorhanden. Jeder der so ermittelten Werte Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Ein wird je einem zweiten Vergleichsglied mit unter- as bei T ankommender Meßwert wird im Kurzzeitspeischiedlich eingestellten Grenzwerten zugeführt. eher 7 gespeichert und außerdem — über den fakul» Das erfindungsgemäße Gerät arbeitet nur dann tativ vorhandenen Rechner — dem Vergleichsglied 1 sinnvoll, wenn die bereitgestellten unterschiedlichen zugeführt. Dort wird der Meßwert mit dem bei 5 einAlarmsignale auch vom Bedienungspersonal, unter- gestellten Grenzwert verglichen und bei Überschreischieden werden können. Zur Unterscheidung sind 30 tung der Grenzwerte ein Alarmsignal an die Einrichan sich keine unterschiedlichen Anzeigemittel erfor- tung 3 dadurch gegeben, daß die Schalteinrichtung 10 derlich, sondern es könnte z. B. ein medizinischer des Vergleichsgliedes in die Schaltstellung b gelangt Alarm durch Blinklicht oder ihythmische akustische ist. Liegt dagegen der Meßwert innerhalb der zuläs-Signale und ein technischer Alarm durch Dauerlicht sigen Grenzen, so gehen die Schaltmittel 10 in die oder Dauerten an den jeweils gleichen Anzeigemitteln 35 Schaltstellung a, wodurch der im Speicher 7 gespeisignalisiert werden. Vorteilhaft ist es, wenn für die cherte Meßwert über den Kontakt a — und den medizinische und technische Signalgabe voneinander fakultativ vorhandenen Rechner 9 — dem zweiten getrennte Anzeigemittel vorgesehen sind, weil eine Vergleichsglied 2 zugeführt wird. In diesem zweiten derartige Trennung es gestattet, den technischen Vergleichsglied 2 wird wiederum der Meßwert mit Alarm lediglich dem für die Behebung solcher tech- 40 dem bei 6 eingestellten Grenzwert verglichen und nischen Alarmsituationen zuständigen Personal mit Alarm an der Alarmeinrichtung 4 ausgelöst, wenn zuteilen, einen medizinischen Alarm aber direkt z. B. der Meßwert den eingestellten Grenzwert überschreiins Ärztezimmer zu melden. tet. Die Alarmgabe erfolgt wiederum durch Umschal-Erleichtert wird die Arbeit des überwachenden ten der im zweiten Vergleichsglied vorhandenen Personals, wenn den Anzeigemitteln Sichtmarken für 45 Schaltmittel 11 in die Schaltstellung b.
die einzelnen überwachten Meßgrößen zugeordnet Es ist noch zu erwähnen, daß der den zweiten sind, die bei Alarm vorzugsweise beleuchtet werden, Vergleichsgliedern vorgeschaltete Rechner einen Mitweil dann für das Bedienungspersonal sofort erkenn- telwertbildner enthalten kann, wodurch die Errechbar ist, auf Grund welcher Störung (Temperatur. nung des relativen Trends möglich wird und auch Herzfrequenz usw.) der Alarm ausgelöst wurde. 50 bestimmt werden kann, wann ein kritischer Wert er-Damit die mit der Überwachung des Patienten be- reicht sein wird, wenn der errechnete Trend der trauten Personen sich am Krankenbett nochmals Meßwerte anhält. Auch für die Angabe des durchüberzeugen können, aus welchem Grund ein tech- schnittlichen Wertes einer Meßgröße während einer nischer oder medizinischer Alarm gegeben worden längeren Zeit ist die Mittelwertbildung verwendbar, ist, ist es zweckmäßig, die Anzeigemittel unter Bei- 55 Diese Kriterien sind medizinisch wichtig für das Erbehaltung ihrer Trennung nach medizinischem oder kennen kritischer Zustände.averaging of the desired values using their trends, mean values, etc. (ζ. Β. sum of different time spans programmed or slope and mean value),
available several times. Each of the values determined in this way. The mode of operation of the circuit is as follows: A is fed to a second comparison element with a measured value arriving at less than T and is used in the short-term storage of differently set limit values. rather 7 stored and also - via the facultative »The device according to the invention only works tatively present computer - the comparison element 1 makes sense if the provided different ones are supplied. There, the measured value is compared with the limit value, which is also assumed by the operating personnel at 5, an alarm signal and can be exceeded if it is exceeded. To distinguish between the limit values, an alarm signal is sent to the device. B. a medical of the comparison member in the switch position b arrives alarm by flashing light or ihythmic acoustic. If, on the other hand, the measured value is within the permissible signals and a technical alarm by permanent light denominated limits, then the switching means 10 go into the or permanent on the respective same display means 35 switch position a, whereby the in memory 7 are fed. It is advantageous if the second separate display means are provided for the reliable measured value via the contact a - and the computer 9, which is optionally available from one another, because a comparison element 2 is supplied. In this second such separation, the technical comparison element 2 is again the measured value with alarm only compared to the personnel responsible for the elimination of such technical 40 the limit value set at 6 and niche alarm situations triggered with an alarm on the alarm device 4, if assign a medical alarm but directly z. B. to report the measured value exceeding the set limit value in the doctor's room. tet. The alarm is triggered again by switching. The work of the supervising staff in the second comparison element is facilitated when the display means visual marks for 45 switching means 11 in switch position b.
the individual monitored measured variables assigned.It should also be mentioned that the second, which are preferably illuminated in the event of an alarm, can contain computers upstream of the comparator, an operator immediately recognizable value generator, which makes it possible to calculate the cause of which disturbance ( Temperature, the relative trend is possible and also heart rate etc.) the alarm was triggered. 50 it can be determined when a critical value will be reached, so that the monitoring of the patient will be sufficient if the calculated trend of the trusted persons persists again measured values at the bedside. The averaging can also be used for the indication of the reason why a technical value of a measured variable has been given during a niche or medical alarm for maintaining their separation after medical or knowing critical conditions.

technischem Alarm auf einem gemeinsamen Sichtfeld In der F i g. 2 ist der Rechner 8 detailliert verananzuordnen. schaulicht. Er enthält den Mittelwertbildner 12, das Nachfolgend wird an Hand von fünf Figuren ein Differenzglied 13, das Quadrierglied 14 und das Inte-Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es ^6o grierglied 15 sowie die durch die Bezugszahl 16 bezeigen zeichneten Mittel zur Einstellung einer Zeitspanne, F i g. 1 bis 3 Blockschaltbilder, aus denen die Wir· über welche der Mittelwertbildner 12 die Meßwerte kungsweise der Meßwertverarbeitung bis zur Alarm- mitteln soll. Dem Mittelwertbildner 12 ist außerdem gäbe veranschaulicht ist, ein Verzögerungsglied 17 vorgeschaltet, wodurch er-F i g. 4 die Alarmanzeigetafel und ⁶5 reicht wird, daß im Differenzglied 13 ein neu ankom-F i g. 5 eine schematische Darstellung der Verknüp- mender Meßwert immer mit dem Mittelwert aus den fung einzelner Meßwerte und daraus errechneter zeitlich davorliegenden Meßwerten verglichen wird, Werte bis zur Alarmgabe. nicht aber mit einem Mittelwert, der schon durch dentechnical alarm on a common field of vision. 2, the computer 8 is to be arranged in detail. vividly. It contains the mean value generator 12, which is explained below with reference to five figures, a differential element 13, the squaring element 14 and the Inte embodiment of the invention. It ^6o grier member 15 and denote by the reference number 16 indicated means for setting a period of time, F i g. 1 to 3 block diagrams, from which the we · over which the averaging unit 12 is to averaging the measured values according to the measured value processing up to the alarm means. A delay element 17 is also connected upstream of the averaging unit 12, which means that er-F i g. 4 the alarm display panel and ⁶ 5 is enough that in the differential element 13 a newly arrived F i g. 5 a schematic representation of the linking measured value is always compared with the mean value from the individual measured values and the measured values calculated from them, values up to and including the alarm. but not with an average that is already through the

neu angekommenen Meßwert belastet ist. Auf diese Patienten anzeigen oder ankündigen (wenn z. B. die Weise wird vermieden, daß z. B. ein stark streuender Temperatur stark steigt, die Herzfrequenz mäßig bis Meßwert den Mittelwert schon in seiner Richtung stark steigt und der Trend eines aus der Herzfrequenz beeinflußt, so daß die dann noch feststellbare Diffe- und dem systolischen Blutdruck gebildeten Quotienrenz relativ klein ist. Wie eingangs schon erwähnt, 5 ten stark ansteigt). Die Programmierung eines Gerätes bietet das Quadrierglied den Vorteil, daß dem nach- nach der Erfindung wird sich stets nach dem Vergeschalteten ersten Vergleichsglied nur ein einziger wendungszweck bezüglich einer bestimmten Patien-Grenzwert eingegeben zu werden braucht. In diesem tengruppe (z. B. Herzpatienten, Lungenpatienten Fall sind jedoch die zulässigen Grenzwertabwei- usw.) richten müssen und die bei solchen speziellen chungen im positiven und negativen Sinn gleich. Dies io Patientengruppen gemachten klinischen Erfahrungen ist in vielen Fällen wünschenswert, z. B. bei der Über- zu berücksichtigen haben.the newly arrived measured value is charged. Show or announce to these patients (e.g. if the Way is avoided that z. B. a strongly scattering temperature rises sharply, the heart rate moderately up Measured value the mean value already rises sharply in its direction and the trend one from the heart rate influenced, so that the then still ascertainable difference and the systolic blood pressure formed quotienrenz is relatively small. As already mentioned at the beginning, 5 th rises sharply). The programming of a device the squaring element offers the advantage that according to the invention it is always after the interconnected first comparison element only a single purpose with regard to a certain patient limit value needs to be entered. In this ten group (e.g. heart patients, lung patients Case, however, are the permissible limit value deviations, etc.) must address and those special The same thing in the positive and negative sense. This is the clinical experience of 10 patient groups is desirable in many cases, e.g. B. have to be considered with the over-.

wachung der Temperatur, wo Abweichungen der Auch bei der Beurteilung der Herzfrequenz gibt Meßwerte nach oben und unten gleich kritisch sind. es eine derartige Fülle von medizinischen Kriterien, Sollen jedoch positive und negative Abweichungen daß für eine sichere Überwachung des Patienten die bezüglich ihrer Grenzwerte getrennt überwacht wer- 15 Grundschaltung gemäß F i g. 1 allein nicht ausreiden, so ist ein Potenzieren mit ungeraden ganzen chend sein wird. Vielmehr ist diese Schaltung zu Zahlen statt des Quadrierens erforderlich, wobei dann ergänzen durch Schaltmittel, die die Verknüpfung an dem ersten Vergleichsglied jeweils zwei Grenz- mit anderen Meßgrößen berücksichtigen, wobei entwerte einzustellen sind. sprechend der gegebenen medizinischen Verknüpfungmonitoring of the temperature, where there are deviations in the heart rate, too Measured values are equally critical upwards and downwards. there is such an abundance of medical criteria However, should positive and negative deviations allow for safe patient monitoring are monitored separately with regard to their limit values. 1 do not ride alone, so an exponentiation with odd whole chend will be. Rather, this circuit is too Numbers instead of squaring required, and then supplemented by switching means that link take into account two limit variables with other measured variables at the first comparison element, with devalues are to be set. speaking of the given medical link

Die Überwachung der Körpertemperatur ist relativ 20 auch die in F i g. 3 dargestellte Verknüpfungsschaleinfach, weil man das erste Vergleichsglied auf einen tung zu ergänzen sein wird, wenn nicht nur der Fall physiologisch möglichen Grenzwert einstellen kann, berücksichtigt wird, daß die Herzfrequenz gegen der z. B. bei 34° C liegt. Wird dieser Grenzwert Null geht, sondern lediglich ein Abfall der Herzfreunterschritten, dann muß ein technischer Fehler vor- quenz auf einen medizinisch kritischen Wert erfolgt, liegen, weil diese Körpertemperatur (ohne künstliche 25 Je nach Art der Verknüpfungskriterien kann es dann Unterkühlung) nur beim Ableben des Patienten vor- zweckmäßig sein, aicht nur die Ausgangs- bzw. kommen kann, was jedoch vorher wegen des Aus- Alarmsignale der ersten Vergleichsglieder miteinander falls der Atemfrequenz, der Herzfrequenz und wegen zu verknüpfen, sondern z. B. das erste Vergleichsdes Fehlens des Blutdruckes festgestellt worden wäre. glied einer Meßgröße mit dem zweiten Vergleichs-The monitoring of body temperature is relatively similar to that in FIG. 3 simple linking shell, because one will have to add one term to the first comparison term, if not only the case Can set physiologically possible limit value, it is taken into account that the heart rate against the z. B. is 34 ° C. If this limit value goes to zero, but only a drop in heart rate, then a technical error must precede a medically critical value, lie because this body temperature (without artificial 25 Depending on the type of linkage criteria it can then Hypothermia) should only be appropriate if the patient dies, not only the initial resp. can come, but what before because of the off alarm signals of the first comparison elements with each other if the respiratory rate, the heart rate and because of link, but z. B. the first comparison of the Absence of blood pressure would have been determined. member of a measured variable with the second comparative

Es gibt jedoch auch Meßgrößen (z. B. die Herz- 3a glied einer zweiten Meßgröße oder auch die zweitenHowever, there are also measured variables (e.g. the heart member 3a of a second measured variable or the second

frequenz), welche Werte annehmen können, die phy- Vergleichsglieder untereinander. Zur Ergänzungfrequency), which values can assume, the phy comparison elements with each other. Supplement

siologisch nicht unmöglich sind, aber auch bei tech- schon bestehender Schaltungen mit ersten und zwei-are not biologically impossible, but also with technically existing circuits with first and second

nischen Fehlern erreicht werden können. So geht z. B. ten Vergleichsgliedem kann es angebracht sein, dritteniche errors can be achieved. So goes z. B. th comparison members, it may be appropriate third

die Herzfrequenz bei Herzstillstand oder bei Abfallen Vergleichsglieder zu schaffen, denen die Meßgrößenthe heart rate in the event of cardiac arrest or in the event of a fall, to provide comparison elements to which the measured variables

der EKG-Elektrode rasch gegen Null. Die Uberwa- 35 direkt oder über entsprechende vorgeschaltete Rech-of the ECG electrode rapidly approaching zero. The Uberwa- 35 directly or via corresponding upstream right

chung der Herzfrequenz allein bietet demnach keine ner zugeführt werden.Choosing the heart rate alone therefore does not mean that no nerves can be fed.

Möglichkeit, zwischen einer technischen und mcdizi- In der Fig. 3 ist eine Schaltung beschrieben, weinischen Alarmsituation zu unterscheiden. Dement- ehe die Verknüpfung zwischen den jeweils ersten sprechend ist z. B. bei der Überwachung der Herzfre- Vergleichsgliedem für die Meßgrößen Herzfrequenz quenz der Grenzwert für das erste Vergleichsglied 40 und Blutdruck angibt, wobei speziell der Fall unternicht auf den physiologisch möglichen Grenzwert sucht wird, daß mindestens eine der beiden Meß-(NuIl) eingestellt, sondern auf einen physiologisch größen Werte annimmt die gegen Null gehen,
wahrscheinlichen Grenzwert, bei dessen Überschrei- Das erste Vergleichsglied für die Herzfrequenz ist ten das erste Vergleichsglied bereits ein Alarmsignal mit 18 und das erste Vergleichsglied für den Bluterzeugt, welches jedoch nicht sofort zur Alarmgabe 45 druck mit 19 bezeichnet. Die Vergleichsglieder sind führt. Es wird vorher nach technischen oder medizi- so aufgebaut, wie an Hand der F i g. 1 beschrieben nischen Kriterien untersucht ob das Signal als ein wurde. Der Eingang der Meßgrößen zu den jeweilitechnisches oder medizinisches Alarmsignal erschei- gen ersten Vergleichs§;liedem ist mit HF (Herzfrenen kann. Als medizinisches Kriterium ist der Um- quenz) und mit ρ (Blutdruck) bezeichnet. An der stand zu werten, daß die Herzfrequenz nicht gegen 50 Eingängen 20 und 21 werden den ersten Vergleichs Null gehen kann, wenn nicht auch der Blutdruck des gliedern die Grenzwerte zugeführt. Für den Fall, dai Patienten gegen Null geht Dies bedeutet, daß ein der Meßwert oder MeBwertverlauf die an den erster technischer Alarm zu geben ist, wenn die Herzfre- Vergleichsgliedem eingestellten physiologisch wahr quenz gegen Null geht, der Blutdruck jedoch normal scheinlichen Grenzwerte überschreitet, werden dii bleibt Ebenfalls ist technischer Alarm gegeben, wenn 55 Schaltelemente der Vergleichsglieder 18,19 jeweils ii der Blutdruck gegen Null geht und die Herzfrequenz die Schaltstellung 6 gehen. Bleiben die Meßwert normal bleibt Dagegen ist es unwahrscheinlich, daß oder Meßwertverläufe innerhalb der eingestelltei aus technischem Versagen gleichzeitig die Abnahme Grenzwerte, so wird die Schaltstellung α eingenom des Blutdruckes und der Herzfrequenz gestört ist; für men. Ober die drei Koinzidenzglieder 22, 23 und "h diesen Fall muß medizinischer Alarm angenommen 60 werden nun die von den Vergleichsgliedem abge werden (dieser Sachverhalt wird später an Hand der gebenen Signale entsprechend den Schaltstellungen 1 Fi g. 3 erläutert). oder b derart verarbeitet, daß über das KoinzidenzPossibility to differentiate between a technical and a mcdizi- In Fig. 3 a circuit is described to differentiate between a small alarm situation. Before the link between the respective first speaking is z. B. when monitoring the heart rate comparison elements for the measured variables heart rate quenz indicates the limit value for the first comparison element 40 and blood pressure, specifically the case that the physiologically possible limit value is not searched for that at least one of the two measurement (NuIl) is set, but adopts physiologically larger values that approach zero,
The first comparison element for the heart rate is th, the first comparison element already generates an alarm signal with 18 and the first comparison element for the blood, which, however, does not immediately refer to the alarm output 45 with 19 pressure. The comparison links are leads. It is set up beforehand according to technical or medical methods, as shown in FIG. 1 described niche criteria examined whether the signal was considered a. The input of the measured variables to the respective technical or medical alarm signal appear first comparison§; liedem is designated with HF (heart rate can. The medical criterion is the frequency) and with ρ (blood pressure). At the stand it was to be assessed that the heart rate cannot go against 50 inputs 20 and 21, the first comparison can go to zero, if the blood pressure of the subdivide is not also fed the limit values. In the event that the patient goes to zero This means that the measured value or the course of the measured values is to be given to the first technical alarm when the heart rate comparison elements set physiologically true goes to zero, but the blood pressure exceeds what appears to be normal limit values dii remains Likewise, a technical alarm is given when 55 switching elements of the comparison elements 18, 19 in each case ii the blood pressure goes to zero and the heart rate goes to the switch position 6. If the measured value remains normal On the other hand, it is unlikely that, due to technical failure, the measured value progressions within the set limits will also decrease, so the switch position α is disturbed in terms of blood pressure and heart rate; for men. Via the three coincidence elements 22, 23 and "h in this case a medical alarm must be accepted 60 which are now transmitted by the comparison elements (this fact will be explained later on the basis of the signals given according to the switch positions 1 Fig. 3). Or b processed in this way that about the coincidence

Die medizinischen oder technischen Kriterien da- glied 22 ein Alarm an der Alanneinrichtung 25 füThe medical or technical criteria include 22 an alarm at the alarm device 25 for

für, ob medizinischer oder technischer Alarm zu medizinischen Alarm ausgelöst wird (angedeutefor whether medical or technical alarm is triggered to medical alarm (indicated

geben ist, sind jedoch nicht immer so klar zu über- 65 durch den Buchstaben M), wenn beide Schaltgliedeare not always so clearly indicated by the letter M) when both switching elements

schauen, wie dies im eben geschilderten Beispiel der der ersten Vergleichsstufen in der Schaltstellunglook like this in the example just described of the first comparison stages in the switch position

Fall war. Vielmehr sind klinische Erfahrungen zu sind (Fehlen der Herzfrequenz und des BlutdrucksCase was. Rather, clinical experience should be (lack of heart rate and blood pressure

berücksichtiger, welche einen kritischen Zustand des In der Schaltstellung α für die Herzfrequenz undtake into account which is a critical state of the In the switching position α for the heart rate and

für den Blutdruck sowie bei den Schaltstellungen b Die F i g. 5 gibt in schaubildlicher Darstellung wiefür die Herzfrequenz und α für den Blutdruck, wird der, wie z. B. die Meßgrößen Temperatur T, Herzüber die Koinzidenzglieder 23 und 24 Alarm an der frequenz HF und systolischer Blutdruck p_s mitein-Signaleinrichtung 26 für technischen Alarm gegeben ander verknüpft werden können, um eine Frühwar-(angedeutet durch den Buchstaben f). Liegen beide 5 nung zu erreichen, d. h. vor dem Eintreten eines be-Werte für die Herzfrequenz und den Blutdruck im drohlichen Zustands bereits einen Alarm zu geben normalen Bereich, so werden die Schaltstellungen α und Maßnahmen einzuleiten, die diesen sich ankünbei den Vergleichsgliedern 18 und 19 eingenommen, digenden Kollaps vermeiden. Im Glied 32 wird der und demzufolge wird weder ein technischer noch Trend der Temperatur bestimmt, im Glied 33 der medizinischer Alarm gegeben. _l0 Trend der Herzfrequenz und im Glied 34 der Trendfor the blood pressure as well as in the switch positions b The F i g. 5 gives a graphical representation of how for the heart rate and α for the blood pressure. B. the measured variables temperature T, heart over the coincidence members 23 and 24 alarm at the frequency HF and systolic blood pressure p _s mitein signal device 26 for technical alarm given other can be linked to an early warning (indicated by the letter f). If both values can be reached, i.e. before the occurrence of a be value for the heart rate and blood pressure in the threatened state of giving an alarm normal range, the switching positions α and measures will be initiated that indicate this to the comparison elements 18 and 19 taken, avoid digenden collapse. In element 32 the and consequently neither a technical nor a trend of the temperature is determined, in element 33 the medical alarm is given. _l0 trend of the heart rate and in link 34 the trend

In der F i g. 4 ist dargestellt, wie die Anzeigetafel des im Glied 35 gebildeten Quotienten aus Herzfrefür die Verwendung im Patienienzimmer zur Ver- quenz und systolischem Blutdruck. Die den Schaltgewisserung des Überwachungspeisonals ausgestattet mitteln 32 bis 34 nachgeschalteten Vergleichsglieder sein kann. Die Tafel ist unterteilt in einzelne Felder 36, 37 und 38 ermitteln, ob die Temperatur relativ 27 bis 31. Auf den einzelnen Feldern sind Sicht- _l5 staik ansteigt, ob die Herzfrequenz mäßig ansteigt marken angeordnet, die durch Beleuchtung von hin- und ob sich der Quotient aus Herzfrequenz und ten (gegenüber den unbeleuchteten Sichtmarken) her- systolischem Bluidruck relativ stark nach !Steigenden vortreten. Die Sichtmarken im Feld 27 zeigen einen Werten hin ändert. Treffen alle drei Kriterien gleich-Alarm an, die der Felder 28 und 2!> weisen auf einen zeitig zusammen, so wird in dem nachgeschalteten medizinischen oder technischen Alarm hin und die 10 Koinzidenzglied 39 ein Ausgangssignal erzeugt, wel-Angaben in den Feldern 30 und 31 gestatten eine ches die Alarmlampe 40 (bzw. die Felder :17, 28 der Aussage darüber, durch welche Meßgröße der Alarm Anzeigetafel in F i g. 4 und außerdem die Marken ausgelöst worden ist. Im einzelnen bedeuten die Kurz- im Feld 30, T, p_s und HF) aufleuchten läßt, bezeichnungen in den Feldern 30 und 31: Im Rahmen der Erfindung liegt es, wenn die vonIn FIG. 4 is shown how the display panel of the quotient of heart rate and systolic blood pressure formed in member 35 for use in the patient room. The switching assurance of the monitoring staff equipped means 32 to 34 downstream comparison elements. The board is divided into individual panels 36, 37 and 38 determine whether the temperature of 27 to 31 relative to the individual fields are visual _l5 staik increases, if the heart rate rises moderately marks arranged, which by illumination from back and whether the quotient of the heart rate and the ten (compared to the unlit visual marks) hersystolic blood pressure relatively strongly step forward! The sight marks in field 27 show a value changes. If all three criteria are the same alarm, those of fields 28 and 2!> Indicate a timely combination, then in the downstream medical or technical alarm and the 10 coincidence element 39 generates an output signal, wel information in fields 30 and 31 allow the alarm lamp 40 (or the fields: 17, 28 of the statement about the measured variable by which the alarm display board in FIG. 4 and also the markers were triggered. T, p _s and HF) can light up, designations in fields 30 and 31: It is within the scope of the invention if the

25 den Vergleichsgliedern abgegebenen Signale erst noch25 signals output to the comparison elements are still in progress

Γ = Temperatur einem Zähler zugeführt werden, in welchem die Häu-Γ = temperature are fed to a counter in which the

HF = Herzfrequenz figkeit der von den Vergleichsgliedern abgegebenen HF = heart rate stiffness of the votes from the comparing members

p_s = systolischer Blutdruck Signale erfaßt wird und erst dann ein Alarmsignal p _s = systolic blood pressure signals is detected and only then an alarm signal

_Pd = diastolischer Blutdruck ^weiteJf »J« wird, wenn eine an den Zählern ein- _Pd = diastolic blood pressure ^wide Jf »J« becomes when a

_._ ·..·,, 30 gestellte Mindestzahl erreicht oder überschritten ist._._ · .. · ,, 30 minimum number has been reached or exceeded.

Ap= Differenz zwischen diastolischem und _{Es gibt auch} physiologische Verhaltensweisen, bei Ap = difference between diastolic and _{there are also} physiological behaviors, at

systolischem Blutdruck _{denen die} einzelnen Meßgrößen nicht gleichzeitigsystolic blood pressure _{which the} individual measurands are not at the same time

AF — Atemfrequenz bestimmte Werte oder bestimmte Trends aufweiser AF - respiratory rate shows certain values or certain trends

müssen, sondern wo diese Veränderungen mit eineimust, but where these changes coincide

Es ist ersichtlich, daß im medizinischen Alarmfeld ₃₅ gewisser zeitlichen Verzögerung einander folgen. Al« nicht nur die direkt abgenommenen Größen aufge- Beispiel sei hier genannt der Temperatuirabfall be: führt sind, sondern auch — wie bei A_n — eine ver- vorangegangenem Herzstillstand. Demzufolge könner rechnete Größe, nämlich der Druckunterschied zwi- bei dem~Ge"rät nach der Erfindung auch Schaltmitte sehen diastolischem und systolischem Blutdruck. Im vorgesehen sein, welche nicht die Gleichzeitigkeit dei Feld 31 erscheinen jedoch nur die tatsächlich abge- ₄₀ erfaßten oder verrechneten Größen beurteilen, sonnommenen Meßgrößen. dem denen Verzögerungsglieder beigeordnet sindIt can be seen that a certain time delay follow one another _{in the medical alarm field 35.} Al «not only the directly recorded quantities are recorded, for example the temperature drop, but also - as with A _n - a previous cardiac arrest. Accordingly, rounder expected size, namely the pressure difference be- wherein ~ Ge "advises according to the invention, see also switching center diastolic and systolic blood pressure be in provided, which does not, however, the simultaneity dei box 31 to display only the detected or calculated actually off ₄₀ sizes. assess the measured quantities to which the delay elements are assigned

Das Feld 27 kann natürlich entfallen, weü auch die den physiologischen Gegebenheiten bezüglich de; schon die Anzeige »Medizinisch« oder »Technisch« Aufeinanderfolgens medizinischer Kriterien Rech allein ausreicht, auf eine Alarmsituation hinzuweisen. nung tragen.The field 27 can of course be omitted, if the physiological conditions with regard to de; even the display "medical" or "technical" successive medical criteria arithmetic alone is sufficient to indicate an alarm situation. wear.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

W9Ä39/12W9E39 / 12

Claims

probable limit values through the measured values Patent claims: or their course a technical alarm signal and a second if the limit values of the first are adhered to

1. Medical device for monitoring the phy- comparative element and, if it is exceeded, it is moniological Measurements of a patient, such as 5 set medically permissible limit values in the medi temperature, Blood pressure, heart rate, respiratory rate alarm signal triggers. .., - ,,

queni and the like, with means for triggering a. DT-OS 1940413 already has a pre-alarm signal, if one or more of the devices for monitoring the condition of a passport Measured variables are known to a person who is critical for the patient and in which they are reduced by comparison Assume value, and at least measured quantities taken using ic with set limits two limit value comparison elements for evaluating and by logically linking the oneself the measured variables, of which a first response signal resulting from this when exceeded is undershot given physiologically possible distinction between purely technical and purely medical or more probable limit values separated by the measuring alarm and a corresponding one values or the course of which a technical alarm 15 display of the same is possible. As a comparison value signal and a second if the limit is observed - a lowest possible normal value is used here values of the first comparison element and in the case of an oversized measured variable. In practice, however, it can now move forward medically admissible on him that one above this lowest normal tiger Threshold values which are worth a medical alarm signal and therefore trigger a diagnosis as normal, characterized in that "ornamental measured variable has scatter peak values whose at least the first comparison element (1) deviates one or more times from the bisheelelectronic Computer (8) is connected upstream of the rigen. Mean value of the measured variable gives a technical alarm prove in an averaging system (12) during a situation and yet not too technical predetermined time averaged ,, measured values and alarm triggering, if the or individual the instantaneous measured values of the measured variable in a 25 peak do not fall below the low normal. Difference element (13) forms the difference, this object of the present invention is in a

a squaring element (14) to exponentiate the device of the type mentioned to provide means which Difference supplies and clearly recognize such scatter peak values by an integrator and (15) the excessive deviations of the mean values on the basis of the detection of a corresponding technidas first comparison element (1) there. 30 see alarm triggering with certainty.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the object is drawn according to the invention, that a short-term memory (7) for the triggers that at least the first comparison element Measured values are provided, from which an electronic computer is connected upstream of the in Keeping the limit values of the first comparison an averaging during a predefinable element (1) the measured value of the second measured value or values averaged over time and the instantaneous comparison elements (2) is passed on. evaluate the measurand in a differential term the difference

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it marks a squaring element for the potential, that also the second comparison supplies the difference and through an integrator (2) A computer (9) to determine the excessive mean value deviations on the gives the measured values derived values, in particular 4 ° first comparison element.