DE2315064A1

DE2315064A1 - Tragbares geraet zur automatischen auswertung des elektrokardiogramms einer person, mit einrichtungen zur speicherung und darstellung der auswerte-ergebnisse

Info

Publication number: DE2315064A1
Application number: DE2315064A
Authority: DE
Inventors: Detlef Dipl Ing Burchard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1973-03-26
Publication date: 1974-10-10

Description

Beschreibung Tragbares Gerät zur automatischen Auswertung des Elektrokardiogramms einer Person mit Einrichtungen zur Speicherung und Darstellung der Auswerte-Ergebnisse Die Diagnostik koronarer Krankheiten, insbesondere die der Koronargefässe, seien sie in einem latenten Frühstadium oder fortgeschritten, stellt im Hinblick auf das mit der Krankheitsdauer zunehmende Infarktrisiko und als Ausgangspunkt für präventive Behandlungsmassnahmen ein yrosses Anliegen der Beteiligten dar.
Zwar existieren bereits Verfahren und Geräte hierfür, aber sie sind personell, apparativ und zeitlich meist so aufwendig, dass sie nicht, wie es z.B. aufgrund der zunehmenden Infarkthäufigkeit in den Industrieländern wünschenswert wäre, für weite Teile der Bevölkerung uneingeschränkt eingesetzt werden können.
Die kardiologische Forschung hat belegt, dass pathologische Veränderungen des koronaren Gefässystems zu Störungen der Blutversorgung und des Herzstoffwechsels führen. Diese Störungen spiegeln sich z.B. unter körperlicher Belastung-der Person durch Senkung der S-T-Strecke im Elektrokardiogramm wider. S-T-Senkungen als Zeichen einer unzureichenden Blutzufuhr bzw. Sauerstoffverarmung <-Ischaemie) im -Herzmuskel treten bereits in der schmerzfreien Initialphase und besonders während des Angina-Pectoris-Anfalles auf.
Weiterhin weisen eine Reihe von Arrhythmieformen in der Herztätigkeit, deren Beobachtung das Elektrokardiogramm zulässt, auf krankhafte Veränderungen des Herzens hin.
Die Anzahl und zeitliche Verteilung bestimmter morphologischer und rhythmischer Abweichungen im Langzeit-Elektrokardiogramm einer Person stellen in Verbindungen mit den vorliegenden statistischen Untersuchungsergebnissen eine wertvolle quantitative Grundlage für die Diagnostik der verschiedensten Herzkrankheiten und die Beurteilung des Infarktrisikos dar.
Die Beobachtung des Elektrokardiogramms über längere Zeit (Stunden, Tage, Wochen) bei frei beweglichen Personen bietet den Vorteil, dass die für eine Diagnostik häufig interessanten flüchtigen Veränderungen im Elektrokardiogramm mit einer - gegenüber der KurzzeitbeobacHung (z.B. normale EKG-Untersuchung) - höheren Wahrscheinlichkeit festgestellt werden können.
Für derartige Untersuchungen werden heute portable Magnetbandspeicher eingesetzt, die das Elektrokardiogramm der Person über längere Zeit kontinuierlich oder in Abhängigkeit von bestimmten Kriterien (zqBe Herzfrequenz-Grenzwert-Ueberschreitung) aufzeichnen. Die Magnetbandaufzeichnung des Elektrokardiogramms kann anschliessend in einem speziellen Wiedergabegerät, meist im Zeitrafferverfahreng nach pathologischen Aenderungen untersucht werden. Der wesentliche Nachteil dieses Verfahrens ist neben dem verhältnismässig hohen apparativen Aufwand die Notwendigkeit des Einsatzes einer geschulten Person zur zeitaufwendigen Auswertung der Bandaufzeichnung. Dadurch beschränkt sich dieses Untersuchungsverfahren auf wenige Speiialgebiete, wie das der Arbeits--und Sportmedizin.
Weiterhin werden elektrokardiographische Untersuchungen mit drahtlosen Telemetrie-Systemen durchgeführt, wobei die Person mit einer tragbaren EKG-Aufnahme und Sende-Einheit ausgerüstet ist und das EKG-Signal zu einer quasi-stationären Empfangseinheit übertragen wird. Es besteht grundsätzlich die Möglichkeit, dieser Empfangseinheit ein automatisches EKG-Auswertegerät nachzuschalten und die Auswerte-Ergebnisse zu speichern. Der Nachteil derartiger Systeme ist neben dem ebenfalls relativ hohen apparativen und organisatorischen Aufwand der Umstand, dass der Bewegungsspielraum durch die begrenzte Reichweite des Telemetriesystems eingeengt wird und somit eine EKG-Aufnahme bzw. Auswertung in allen Stadien des privaten und beruflichen Lebens der Person erheblich erschwert wird bzw. unmöglich ist.
Die automatische Auswertung des Elektrokardiogramms erfolgt routinemässig über längere Zeit heute nur bei schwerkranken Herzpatienten auf sogenannten Intensivpflegestationen mit entsprechenden stationären elektronischen Einrichtungen. Sie kann also nur bei einem Teil akutkranker bettlägeriger Patienten durchgeführt werden. Dagegen steht der Wunsch, die diagnostisch wichtigen Form- und Rhythmusveränderungen im Langzeit-Elektrokardiograrnm bei möglichst vielen Personen mit latenter, chronischer oder akuter Herzkrankheit aber auch bei Herzgesunden, z.B. im Rahmen der Sport-Arbeits- und Wehrmedizin, zu erfassen.
Ziel der Erfindung ist es, ein tragbares Miniaturgerät zu schaffen, das eine unverzögerte, automatische Auswertung des Elektrokardiogramms einer Person über längere Zeit (Stunden, Tage, wochen) nach diagnostisch wichtigen Kriterien vornimmt, diese Kriterien klassifiziert, (ggf.) verarbeitet, in einem Informationsspeicher fixiert und direkt oder über eine separate Geräteeinheit anzeigt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein tragbares, vorzugsweise batteriebetriebenes Gerät in Miniatur- oder Subminiaturbauweise zur kontinuierlichen Langzeit-Ueberwachung des Elektrokardiogramms von herzgesunden Personen oder von Personen mit Verdacht auf eine Herzerkrankung, von akutkranken Herzpatienten und von Herzpatienten in der Rehabilitationsphase.
Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist die Präventiv-Diagnostik bei infarktgefährdeten Patienten.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild der Einrichtung.
Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des Gerätes zur Signal-Aufnahme, -Auswertun#g und -Speicherung (Patienteneinheit) in perspektivischer Ansicht.
Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des Gerätes zur Auswertung und Darstellung der gespeicherten Informationen (Arztstation) in perspektivischer Ansicht.
In Fig. 1 sing mit 1 die zu überwachende Person und mit 2 die an ihrem Körper befestigten Elektroden bezeichnet. Die von den Elektroden aufgenommenen Aktionspotentiale des Herzens werden dern Signalverstärker 3 zugeführt und von diesem verstärkt. Dem Verstärker 3 folgt im Signalweg die Filterstufe 4. Ihre Aufgabe ist es, das ERG-Signal von ilberlagerten Störsignalen zu befreien, wobei der Filter vorzugsweise so dimensioniert ist, dass die diagnostisch relevanten Frequenzen und ihre Amplituden-Anteile im Elektrokardiogramm erhalten bleiben und die dem EKG-Signal überlagerten Störsignaley wie Myo-Potentiale, Ne tz spa nnungse in streuungen, etc., unterdrückt werden.
Das versta#rkte und gefilterte EKG-Signal wird dann der Erkennungslogik 5 zugeführt, die so aufgebaut ist, dass diacjnostische Kriterien der Art a, b, c, usw., von Logik-Kreisen 6, 7 und 8 automatisch erkannt und in speicherfähige Signale umgewandelt werden.
Die speicherfähigen Signale für die Kriterien a,b, c, usw., gelangen auf die separaten Speicherfelder 10, 11 und 12 des Informationsspeicheirs 9.
Der Inhalt der separaten Speicherfelder des Inforniationsspeichers 9 kann für die gewünschte Auswertung und Darstellung auf die zugeordneten, se;-iaraten Speicherfelder 14, 15 16, usw., des Informationsspeichers 13 der "Arztstationt übertragen werden.
In Stufe 17 erfolgt die Verarbeitung der in den Speicherfeldern des Informationsspeichers 13 enthaltenen I r, formationen, einschliesslich der in den Betriebszeiteinsteller 18 eingegebenen Informationen.
Die verarbeiteten Signale werden in der Stufe 19 dekodiert und von einem Anzeigemittel 20 dargestellt und/oder von einem Registriermittel 21 protokolliert.
In Fig. 2 ist perspektivisch dargestellt, wie beispielsweise die Funktionseinheit für die EKG-Signalaufnahme, -auswertung und -speicherung - die Patienteneinheit - des erfindungsgemässen Gerätes ausgebildet sein kann.
Mit 22 ist das Gehäuse der Patienten-Einheit bezeichnet, an dem sich die EKG-Signaleingangsbuchse 23, der l-mV Tastschalter 24 zur Erzeugung eines Kalibriersignals und die mehrpolige Signal-Anschlussleiste 25 zur Ueberleitung des Informationsspeicherinhaltes auf die Arztstation befindet. In dem auswechselbaren Einschub 26 befindet sich die Erkennungslogik gemäss 5 in Fig. 1, hier z.B. mit dem Auswerteprogramm: - S-T - Senkung - Arrhythmie - Herzschläge total Der Einschub 26 wird in den Einschubraum 27 eingeführt, wobei zwangsläufig der elektrische Anschluss über die Kontakte 28 und 29 erfolgt. Das Stromversorgungsteil 30 besitzt eine dem Langzeitbetrieb entsprechende Kapazität.
In Fig. 3 ist das Auswerte und Anzeigegerät - die Arztstation - in perspektivischer Sicht dargestellt, Auf der Frontplatte des Gehäuses 31 befindet sich die mehrpolige Signal-Anschlussleiste 32 zur Ueberleitung des Informationsspeicherinhaltes aus der Patienteneinheit Der Funktionswahlschalter 33 dient zur Auswahl der gespeicherten oder verarbeiteten Informationen am Anzeige-Instrument 34. Mit dem Einsteller 35 erfolgt die manuelle Eingabe der Betriebszeit der Patienten-Einheit, z.B. für die elektronische Berechnung der mittleren Herzfrequenz.

Claims

Patentansprüche

iniaturiiertes Gerät zur kontinuierlichen Ueberwachung des Elektrokardiogramms, mit Gliedern zur Aufnahme, elektronischen Verstärkung und Vorverarbeitung des EKG-Signals, dadurch gekennzeichnet, dass für die instantane automatische Erkennung der wählbaren, diagnostisch wichtigen Kriterien beliebiger Anzahl im Elektrokardiogramm eine Erkennungslogik unterschiedlicher Funktionsweise vorhanden ist. Zu den Auswertekriterien gehören u.a.: a. S-T - Senkung mit kontinuierlich einstellbarem Niveau und/oder Steigungsmass.

b. Arrhythmien mit kontinuierlich wählbarem Vorzeitigkeitsindex in kontinuierlich wählbaren Intervallen.

c. Tachy- und Bradykardien in kontinuierlich einstellbaren Intervallen und/oder Frequenzbereichen.

d. Mittlere Herzfrequenz (über einen wählbaren Zeitraum).
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erkennungslogik ein Informationsspeicher zur Fixierung der klassifizierten Kriterien nachgeschaltet ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verarbeitung, Entschlüsselung und Darstellung der Informationen eine Einrichtung vorhanden ist, die im Gerät inkorporiert ist oder vorzugsweise separat als sogenannte Arztstation betrieben wird, wobei der Inhalt des Informationsspeichers der Aufnahme-,Auswerte-und Speicher-Einheit (Patienten-Einhet) #t)über trennbare Vorrichtungen zur Signalübertragung abgefragt werden kann.
4. Gerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein modularer Aufbau für die Funktionsgruppen der Patienten-Einheit und der Arztstation besteht.
5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch entsprechende Vorrichtungen die In- und Ausserbetriebnahme der Patienten-Einheit sowie das Abfragen eines Spelcherinhaltes nur durch autorisierte Personen mit Hilfe eines speziellen Hilfsmittels erfolgenkonn.
6. Gerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Kriterien der Erkennungslogik nur durch autorisierte Personen mit Hilfe eines speziellen Hilfsmittels erfolgen kann.
7. Gerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitgeber-Einheit vorhanden ist, die eine Bestimmung der Betriebszeit und/oder eine Zeitzuordnung für die im Langzeit-Elektrokardiogramm ermittelten Kriterien bzw. Ereignisse ermöglicht und/oder für eine Betriebszeit-Vorwahl mit Endabschaltung.
8. Gerät nach Anspruch l bis 7, dadurch gekennzeici#net, dass bei Erreichen eines Informationsgrenzwertes Funktionen ausgelöst werden, z.B. Alarmfunktionen.
9. Gerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elek-troden zur Aufnahme des EKG-Signals von der Hautoberfläche am Gehäuse der Einheit zur Signal-Aufnahme, -Auswertung und -Speicherun#' über trennbare Vorrichtungen zur Signalühertra#ung oder nicht trennbar beFestigt sind.