DE2135739C3 - Gerät zum Diagnostizieren bestimmter Aspekte des Herzzustandes von Patienten - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Diagnose und Notfallbehandlung eines Herzanfalls nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Stand der Technik

Aus der DE-AS 14 66 925 ist eine Vorrichtung zur qualitativen Untersuchung eines EKG-Signals bekannt, die eine Auswertung der Höhe und der Zeitpunkte der einzelnen Zacken des beim EKG gewonnenen Signals gestattet. Auch wird hierbei die Herzfrequenz angezeigt. Diese Herzfrequenz wird aber nicht direkt von der Vorrichtung analysiert, so daß der Patient keinen Aufschluß über die Herzfunktion auf Grund der Impulsfrequenz des Herzens erhält und irgendwelche Maßnahmen zur Notfallbehandlung ergreifen kann.

Aus der DE-AS 18 07 205 ist zwar eine Vorrichtung zur Pulsfrequenzbestimmung bekannt, die aber derart beschaffen sein soll, daß bei bei der Pulserfassung Störsignale unterdrückt werden und daher keinen Einfluß auf die Pulsfrequenzbestimmung haben.

Aus der DE-OS 18 12 816 ist eine Vorrichtung bekannt, die neben der Pulsfrequenz synchron auch Schwankungen des Blutdruckes ermittelt.

Nach der DE-AS 19 40 833 ist schließlich ein Meßgerät zur Bestimmung des Herzschlages bekannt, das seinem Benutzer in einfacher Weise die Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Herzschlagfrequenz bei körperlicher Betätigung ermöglicht

Zusammenfassend sind demnach mehrere Einrichtungen zur Pulsfrequenzbestimmung bekannt die aber keine \nalysierung und Diagnostizierung der Herzfunktion gestatten. Die Diagnose wird hierbei ausschließlich dem Arzt überlassen, der die entsprechenden bekannten Vorrichtungen bei der Untersuchung eines Patienten verwendet.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Diagnose und Notfallbehandlung eines Herzanfalls zu schaffen, die für den Patienten zuverlässig Aufschluß über die Herzfunktion gibt und dem Patienten zur Notfallbehandlung an die Hand gibt

Vorteile

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird erreicht daß beim Auftreten eines Herzanfalls sehr schnell die zur Behandlung eines Patienten erforderlichen Schritte eingeleitet werden können und unter Umständen der Patient sogar selbst sich das richtige Medikament verabreichen kann, bevor der Arzt eintrifft

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Darstellung der Erfindung

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht des gesamten Gerätes;

F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Vorderansicht, bei welcher der vordere Deckel abgenommen ist;

Fig.3 eine schaubildliche Ansicht zur Darstellung einer Möglichkeit der Verwendung des Gerätes;

F i g. 4 eine Ansicht des Gerätes von unten;

F i g. 5 eine Ansicht des Gerätes nach der Linie 5-6 in F i g. 1;

Fig.6 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 1 bei herausgenommenem Lautsprecher, welche die Ausbildung der Spule für diesen und seinen Einbau im Gehäuse zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht von unten, welche eine Abänderungsform zeigt, bei welcher die Medikamente unmittelbar benachbart ihrem Anzeigelämpchen angeordnet sind und

Fig.8 ein Schaltbild des Schaltungsaufbaus des erfindungsgemäßen Gerätes.

Bei dem erfindungsgemäßen Gerät wird der Herzschlag am Finger des Patienten abgenommen, der seinen Finger in einen Fühlkopf eingesetzt hat. Bei der Ausführungsform nach Fig.3 beleuchtet eine Lampe 1 die Oberfläche der Haut des Fingers des Patienten, der seinen Finger in den Fühlkopf eingesetzt hat. Die Menge des von der Haut reflektierten Lichtes verändert sich entsprechend der vorhandenen Blutmenge, die sich ihrerseits während jedes Herzschlags verändert. Durch diese Veränderung wird ein Photowiderstand 2 moduliert, der zusammen mit einem Widerstand 3 einen Spannungsteiler bildet. Es gibt zahlreiche zusätzliche Möglichkeiten, den Herzschlag am Finger aufzunehmen. Die hier beschriebene Anordnung soll zur Erläuterung der Erfindung dienen. Eine andere Fingerfühleinrichtung zur Aufnahme des Herzschlags ist in dem US-Patent 34 50 133 beschrieben. Hierbei ist ferner zu erwähnen, daß der Herzschlag auch an irgendeinem

anderen Körperteil als an einem Finger durch herkömmliche Mittel aufgenommen und dabei das gewünschte Signal erhalten werden kann.

Die Wechselstromkomponente des Modulations-Spannungsteilers wird über einen Kondensator 4 auf einen linearen Verstärker 5 übertragen. Der verstärkte Ausgang aus 5 betätigt eine Schmitt-Triggerschaltung, aus welcher eine Rechteckwellenfront erhalten wird, wenn ein gewählter Triggerungswert überschritten wird.

Der Ausgang aus der Schmitt-Triggerschaltung 6 wird durch einen Kondensator 7 und einen Widerstand 8 zum Triggern eines monostabilen Multivibrators 9 differenziert Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 9 liefert eine Folge von Impulsen von gleicher Amplitude und Dauer, deren Frequenz sich mit der Pulsfrequenz des Herzens verändert. Dieses Signal wird in dem Netzwerk aus einem Widerstand 10, einem Kondensator 11 und einem Widerstand 12 integriert, um eine Spannung am Punkt Y zu erhalten, die eine Funktion der Pulsfrequenz st

Zur genauen Messung der Pulsfrequenz wird die Spannung am Punkt Y mit der Spannung an einem Eichpotentiometer 13 mittels eines Nullinstruments 14 verglichen. Daher ist, wenn das Instrument 14 dadurch abgeglichen worden ist, daß das Potentiometer 13 verändert wird, die Einstellung des Potentiometers derart, daß es die Herzschläge je Minute anzeigt. Das Nullinstrument 14 dient ferner dazu, den Zustand der Stromversorgung durch die Batterie mit Hilfe eines Gruppenschalters SWiA und SWiBm Verbindung mit dem Potentiometer 13 zu prüfen. Fig. 8 zeigt den Schalter 5Wl in der normalen Betriebsstellung, in welcher das Potentiometer 13 und das Nullinstrument 14 in Reihe mit der übrigen Schaltung an die Batteriestromquelle angeschaltet ist. Wenn die Batterie geprüft werden soll, wird der Schalter SWi in die mit gestrichelten Linien gezeichnete Stellung bewegt, in welcher das Potentiometer und das Nullinstrument unmittelbar an die Batterie angeschaltet sind. Wenn sich die Batterie im Betriebszustand befindet, bewegt sich die Nadel in den schraffierten Bereich, wie in Fig. 1 dargestellt.

Um einen Piepton oder ein anderes akustisches Signal zu erhalten, welches dem Herzschlag entspricht, ist der monostabile Multivibrator 9 mit einem Tongenerator 15 verbunden, der seinerseits mit einem Lautsprecher 16 verbunden ist, so daß jedes Signal aus dem mcnostabilen Multivibrator, das einen einzelnen Herzschlag darstellt, durch den Tongenerator und den Lautsprecher hörbar gemacht wird.

Eine zusätzliche Bestimmung der Herzschlagfrequenz innnerhalb vorgeschriebener Bereiche von 25-65, 65-110 und über 110 Pulsschlägen jn Minute wird mit Hilfe von Pegeldetektoren 17 und 18 und der zugehörigen Schaltung vorgenommen. Im besonderen ist die am Punkt Y auftretende Spannung, die eine Funktion der Pulsfrequenz ist, mit den Pegeldetektoren 17 und 18, dem UND-Gatter 19 und dem Gruppenschalter 5Wl verbunden. Gleichzeitig liefert der monostabi-Ie Multivibrator bei X eine Folge von Impulsen, deren Frequenz der Pulsfrequenz des Herzens entspricht. Dieses Signal wird kontinuierlich dem UND-Gatter 2!, dem UND-Gatter 20 und dem UND-Gatter 19 zugeführt.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Schaltung irt wie folgt. Wenn eine Spannung am Punkt V derart ist, daß eine Pulsfrequenz von über 110 angezeigt wird, wird der Pegeldetektor 18 betätigt, so daß er ein Signal abgibt, durch welches das UND-Gatter 20 und das UND-Gatter 19 gesperrt werden. Gleichzeitig wird ein Impulssignal vom Punkt X durch alle drei UND-Gatter 19, 20 und 21 empfangen, jedoch sind die UND-Gatter 19 und 20 so gesperrt worden, so daß nur das UND-Gatter 21 betätigt wird. Das UND-Gatter 21 erregt eine Treiberstufe 22, wodurch eine gelbe Lampe 23 zum Aufleuchten gebracht und damit angezeigt wird, daß die Pulsfrequenz über 110 Pulsschläge je Minute liegt.

Wenn die Pulsfrequenz zwischen 65 und 110 Pulsschläge je Minute liegt, wird nur der Pegeldetektor 17 betätigt Dieser Pegeldetektor gibt ein Signal zur Sperrung des UND-Gatters 19 ab, so daß nur das UND-Gatter 20 anspricht Durch das UND-Gatter 20 wird beim Empfang eines Signais vom Punkt Xund vom Pegeldetektor 17 eine Treiberstufe 26 betätigt, wodurch eine blaue Lampe 27 zum Aufleuchten gebracht wird, was anzeigt daß die Pulsfrequenz zwischen 65 und 110 Herzschläge je Minute beträgt Schließlich wird, wenn die Pulsfrequenz zwischen 25 und 65 Herzschläge je Minute beträgt, keiner der Pegeldetektoren erregt, so daß das einzige UND-Gatter, das beim Empfang eines Signals vom Punkt Xbetätigt wird, das UND-Gatter 19 ist, das seinerseits eine Treiberstufe 24 betätigt, wodurch eine grüne Lampe 25 zum Aufleuchten gebracht wird, was anzeigt, daß die Pulsfrequenz zwischen 25 und 65 Herzschlägen je M inute beträgt.

Zur Vorsorge ist, um die Möglichkeit zu vermeiden, daß der Hauptschalter eingeschaltet bleibt, und dadurch die Batteriestromquelle vielleicht entladen wird, der Hauptschalter in den Fühlkopf eingebaut worden. Daher wird, wenn der Finger in den Fühlkopf eingesetzt wird, der Hauptschalter betätigt, um die Schaltung in den Betriebszustand zu bringen.

Aus F i g. 5 ergibt sich, daß der Fühlkopf 50 eine U-förmige Basis 51 aufweist, in der ein U-förmiges Element 52 mittels Zapfen 53 schwenkbar gelagert ist. Auf der Basis 51 ist an dem Ende, das dem entgegengesetzt ist, welches den Finger aunimmt, ein Mikroschalter 54 so angeordnet, daß an seinem Stift 56 das obere U-förmige Element 52 angreift. Dieser Mikroschalter 54 ist in Fig.8 als der Hauptschalter dargestellt. Beim Einführen des Fingers zwischen die Basis 51 und das obere U-förmige Element 52 wird der Endteil des letzteren nach unten verschwenkt, wie durch den Pfeil angegeben, um den Hauptstromkreis für das Gerät zuschließen.

Wie in F i g. 1 —6 datgestellt, besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein äußeres, im wesentlichen rechteckiges Kunststoffgehäuse 48, an dessen oberem Ende der Fühlkopf 50 lösbar durch ein Velcro-Befestigungsmittel 55 befestigt ist. Die Vo-derseite des Gehäuses 48 ist zur Bildung von zwei Feldern 57 und 58 halbiert. Das Feld 57 ermöglicht den Zugang zu vier aufladbaren Batterien 60 von 1,25 Volt, die als Stromquelle dienen. Das Feld 58 ist mit einer kreisförmigen öffnung 62 versehen, durch welche sich ein Teil der Lautsprecherleitungsspule 64 erstreckt.

Wie sich am besten aus F i g. 6 ergibt, wird die Spule 64 durch einen mittigen zylindrischen Körper 68 gebildet, der einen kreisförmigen Boden 70 mit einem sich nach außen erstreckenden Umfangsflansch 72 und einen mittigen, nach unten gerichteten kreisförmigen Vorsprung 74 aufweist. Das obere Ende des Körpers 68 ist mit einem ringförmigen Kopf 76 versehen, dessen Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Körpers ist. Der Kopf 76 ist mit einem sich nach außen

erstreckenden Flansch 78 und mit einem nach oben überstehenden Spulenkopf 80 ausgebildet. Die Spule 64 ist im Gehäuse 48 in der folgenden Weise drehbar gelagert. Die Gehäusewand 81 ist mit einer kreisförmigen Eintiefung versehen, deren Größe zur Aufnahme des Spulenvorsprungs 74 bemessen ist, so daß die Spule 64 im Gehäuseboden einwandfrei zentriert ist. Die kreisförmige öffnung 62 des Deckelfeldes 58 ist in ihrer Größe zur Aufnahme des Spulenkopfes 80 bemessen, während die Oberseite des Flansches 78 losen Kontakt mit der Unterseite des Deckelteils 58 hat. Die Spule 64 wird daher im Gehäuse 48 drehbar gehalten. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Spule 64 mit einem vertikalen Schlitz 82 versehen ist, der sich von der Spule über den größeren Teil des Spulenkörpers 68 nach oben und unten erstreckt.

Wie sich aus F i g. 1 und 2 ergibt, ist innerhalb des Spulenkörpers 68 ein Lautsprecher 90 angeordnet, und die mit dem Lautsprecher verbundene Leitung 92 ist durch den Schlitz 82 geführt. Die Leitung 92 ist auf den Spulenkörper 68 aufgewickelt und bildet eine Schleife 94, die sich durch eine öffnung in der Gehäuseseitenwand erstreckt. Das andere Ende der Leitung 92 ist mit der in F i g. 8 gezeigten Schaltung unmittelbar nachfolgend dem monostabilen Multivibrator 9 verbunden, um von diesem Signale aufzunehmen, die dem Herzschlag entsprechen. In der Schleife 94 wird ein Ring 96 gehalten, so daß, wenn die Leitung 92 von der Spule abgerollt werden soll, der Ring 96 nach außen gezogen wird, um die Leitung abzuziehen und damit eine große Schleife zu bilden. Hierauf wird der Lautsprecher 90 aus dem Spulenkörper entfernt und die Schleife dadurch verkleinert, daß sie durch die öffnung in der Gehäuseseitenwand gezogen wird, bis der Ring 96 eine weitere Bewegung durch seine Anlage an der Gehäuseseitenwand verhindert.

Zum Aufwickeln der Leitung 92 auf den Spulenkörper 68 wird der Lautsprecher in die Spule eingesetzt und die Leitung in den Schlitz 82 eingeführt. Hierauf wird der Ring 96 gezogen, um wieder eine große Schleife zu bilden und die Leitung straff zu ziehen. Sodann wird ein Stift in eine Stiftöffnung 98 an der Oberseite der Spule eingesetzt und die Spule gedreht bis die Schleife so weit verkleinert ist, daß der Ring an der Gehäuseseitenwand anliegt und eine weitere Verringerung der Schleifengröße verhindert

Das Gerät ist ferner mit einer Buchse 100 in der Gehäuseseitenwand versehen. Diese Buchse ist mit der Schaltung nach F i g. 8 am Punkt Y verbunden, so daß sie eine veränderliche Spannung erhält welche die Herzschlagfolge anzeigt Diese Buchse ermöglicht einen Anschluß für einen Mittelwertmesser herkömmlicher Art, der die Pulsfrequenz mißt und auch dazu verwendet werden kann, Signale an eine elektronische Einrichtung zu geben, weiche die Signale in nutzbarer und sichtbarer Form reproduziert

Eine Scheibe 110, die mit Teilstrichen für die Anzeige der Pulsfrequenz versehen ist ist im Gehäuse 48 drehbar gelagert und mit dem Eichpotentiometer 13 in F i g. 8 verbunden. Eine Drehung der Scheibe 110 bis das Nullinstrument 14 durch das Ausfluchten der Nadel 112 mit dem Teilstrich Null auf der Skala 114 abgeglichen ist, ergibt die Pulsfrequenz anhand der Teilstriche auf der Scheibe 110, wie sie durch die öffnung 115 in Ausfluchtung mit der Markierung 116 gesehen wird. Die Scheibe 110 ist in Frequenzbändern entsprechend den Lämpchen des Geräts farbig gekennzeichnet.

Die Skala 114 ist mit einem schraffierten Bereich für

κι die Verwendung zur Batterieprüfung versehen. Wenn der Schalterdruckknopf 118 gedrückt wird, nimmt der Gruppenschalter SWiA-SWiB die in Fig.8 gestrichelt gezeichnete Stellung ein, wodurch der Batterie-Prüfstromkreis geschlossen wird. Wenn sich die Nadel 112 in den schraffierten Bereich 117 bewegt, wie in F i g. 1 dargestellt, ist die Batterie im betriebsfähigen Zustand.

Der Lautsprecher 90 ist mit einem abstehenden Stift 91 versehen, dessen Größe so bemessen ist, daß er in die Löcher in der perforierten Platte des Mikrophontrichters eines Telefons paßt. In diesem Zusammenhang wird auf F i g. 3 verwiesen, in welcher die Verwendungsmöglichkeit des Herzschlag-Anzeigegeräts dargestellt ist. Bei der in Fig.3 gegebenen Darstellung ist der Lautsprecher 90 aus der Spule 64 entfernt und die Leitung 92 abgespult dargestellt. Der Finger des Patienten wird in den Fühlkopf 50 in der Weise eingesetzt, daß das obere Element 52 verschwenkt und dadurch der Hauptschalter 54 geschlossen wird. Der Herzschlag wird durch den Kopf 50 aufgenommen und schließlich in hörbarer Form am Lautsprecher 90 reproduziert der am Mikrophontrichter des Telefons mit Hilfe des Lautsprecherstifts 91 angebracht ist, welcher in eine öffnung in der Abschlußplatte 120 des Mikrophontrichters eingesetzt ist.

Gleichzeitig damit daß das Signal am Lautsprecher 90 erzeugt wird, wird es auch von den Frequenzbandkreisen zur Bestimmung aufgenommen, in welches Frequenzband die Pulsfrequenz fällt In F i g. 4 sind die drei den Frequenzbändern zugeordneten Lämpchen • sichtbar.

Die Seitenwand, die der entgegengesetzt ist an welcher sich die Buchse 100 befindet weist einen Längsvorsprung 130 auf, der zum Aufwickeln der Leitung 132 des Fühlkopfes dienen kann.

Ferner kann das Gerät mit Arzneimitteln ausgerüstet werden, die entsprechend den Frequenzbändern des Gerätes farbig gekennzeichnet sind. In diesem Zusammenhang wird auf die Darstellung der F i g. 7 verwiesen.

Die Rückwand 81 des Gehäuses ist mit einem in drei Abteile unterteilten Behälter 140 versehen, der unmittelbar unterhalb der farbig gekennzeichneten Lämpchen 25, 27 und 23 angeordnet ist Jedes Abteil ist mit einem Medikament in einem Behälter versehen, der entsprechend dem Abteil farbig gekennzeichnet ist das seinerseits entsprechend den Lämpchen 25, 27 und 23 farbig gekennzeichnet ist Hieraus ergibt sich, daß eine rasche Entscheidung und Medikation durch das beschriebene kombinierte Gerät möglich ist

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Diagnose und Notfallbehandlung eines Herzanfalls mit einer Einrichtung zum Aufnehmen der Pulsfrequenz und zum Umwandeln derselben in ein elektrisches Spannungssignal, dessen Höhe bezeichnend für die Pulsfrequenz ist, wobei diese Einrichtung einen monostabilen Multivibrator, der für jeden Herzschlag einen Impuls abgibt, und einen ersten und zweiten Pegeldetektor aufweist, die auf das Spannungssignal ansprechen, wenn dessen Höhe einer Pulsfrequenz von 65 bis 110 bzw. über 110 entspricht und mit einer Anzeigeeinrichtung für die Pulsfrequenzbereiche, gekennzeichnet durch

ein erstes UND-Gatter (19), das mit den invertierten Ausgängen der beiden Pegeldetektoren (17, i8), mit dem Spannungssignal (Y) und mit dem Ausgang des Multivibrators (9) verbunden ist;
ein zweites UND-Gatter (20), das mit dem normalen Ausgang des ersten Pegeldetektors (17), dem invertierten Ausgang des zweiten Pegeldetektors (18) und dem Ausgang (X) des Multivibrators (9) verbunden ist;

ein drittes UND-Gatter (21), das mit dem normalen Ausgang des zweiten Pegeldetektors (18) und dem Ausgang (X)aes Multivibrators (9) verbunden ist;
drei verschiedenfarbige Anzeigelämpchen (23, 27, 25), die durch jeweils eines der UND-Gatter (19, 20 bzw. 21) gesteuert werden und
eine Medikationseinrichtung (140), die entsprechend den Anzeigelämpchen (23, 27, 25) farbig codierte Medikamente enthält

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur selbsttätigen Injektion eines Medikaments.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Einrichtung (15, 16), die mit dem Ausgang (X) des monostabilen Multivibrators (9) verbunden ist und ein dem Herzschlag entsprechendes hörbares Signal erzeugt.