DE2622899A1 - ARRANGEMENT FOR EXAMINATION AND MONITORING OF CARDIOVASCULAR HAEMODYNAMICS - Google Patents
ARRANGEMENT FOR EXAMINATION AND MONITORING OF CARDIOVASCULAR HAEMODYNAMICSInfo
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Anordnung zur Untersuchung und Überwachung der kardiovaskulären HämodynamikArrangement for examining and monitoring cardiovascular hemodynamics
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Untersuchung und Überwachung der kardiovaskulären Hämodynamik. Sie bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung, die es bei der Untersuchung mittels Gefäß- oder Herzkathederismus gestattet, gleichzeitig mehrere Phänomene, zwei davon mit Hilfe äußerer Fühler zui beobachten, und die es bei der Überwachung gestattet, mit Hilfe unblutiger Verfahren gleichzeitig mehrere Phänomene mit Hilfe von Fühlern außerhalb des Körpers des Patienten zu überwachen und aufzuzeichnen. Dieses gleichzeitige Messen mehrerer Phänomene (die Aufzeichnung durch einen Mehrstrahloszillographen oder die Beobachtung auf dem Leuchtschirm einer Katodenstrahlröhre eines Mehrstrahloszilloskops) gestattet es, die gleichzeitig erfaßten und beobachteten Signale miteinanderThe invention relates to an arrangement for examining and monitoring cardiovascular hemodynamics. She relates in particular to an arrangement that allows the examination by means of vascular or cardiac cathederism, at the same time several phenomena, two of which can be observed with the help of external feelers, and which, when monitored, allow us to use The help of bloodless procedures simultaneously several phenomena with the help of feelers outside the patient's body monitor and record. This simultaneous measurement of several phenomena (the recording by a multi-beam oscillograph or observation on the fluorescent screen of a cathode ray tube of a multi-beam oscilloscope) allows the signals detected and observed at the same time with each other
Schw/BaSchw / Ba
B 0 9 8 5 0 / 1 0 5 3 ^^ 1N&PEOTEDB 0 9 8 5 0/1 0 5 3 ^^ 1N & PE OTED
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in Beziehung zu setzen und die Diagnose von Herzgefäß erkrankungen zu verfeinern und sicherer zu machen.relate and diagnose cardiovascular disease to refine and make it safer.
In der französischen Patentanmeldung EN 73.29181 vom 9.August 1973 ist eine Anordnung zur kontinuierlichen Überwachung von Vitalparametern, insbesondere von elektromechanischen Herzmängeln,beschrieben, die ein oder mehrere auf dem Thorax des Patienten angebrachte Elektrodenpaare enthält, die an einen HF-Wechselstromgenerator ( >1 kHz), an einen Elektrokardiogrammkanal zur Abnahme elektrischer, vom Herzen stammender Signale vom Thorax und an einen Rheokardiogrammkanal zur Abnahme von Hochfrequenzsignalen vom Thorax, die durch auf der hamodynamischen Aktivität und folglich auf der mechanischen Aktivität der Herzpumpe beruhenden Impedanzänderungen moduliert sind, angeschlossen sind.In the French patent application EN 73.29181 of August 9, 1973, there is an arrangement for continuous Monitoring of vital parameters, in particular of electromechanical heart defects, described, one or more Contains pairs of electrodes placed on the patient's chest that are connected to an HF alternator ( > 1 kHz), to an electrocardiogram channel for taking electrical signals from the heart from the thorax and to a Rheocardiogram channel for the acquisition of high frequency signals from the thorax, which are due to the hemodynamic activity and consequently changes in impedance based on the mechanical activity of the heart pump are modulated are.
In der folgenden Beschreibung wird von kardiovaskulären Schwankungen des Leitwerts durch den Thorax (Leitwertskardiogramm LKG) oder des intrakardialen oder intravaskulären Leitwerts (intrakardiales Leitwertsdiagramm LKGI) anstelle von Impedanzschwankungen (Rheokardiogramm) gesprochen, da festgestellt wurde, daß die Modulation der vom Thorax abgenommenen Signale nach der Detektion hauptsächlich mit der durch eine Gruppe von Filtern maximal gedämpften Atmung und mit der Änderung des Blutvolumens (des Momentanblutvolumens) variiert. Die Impedanz, die nach der Unterdrückung der Ätmungskomponente erkennbar gemacht wird, ist dabei der Kehrwert dieses Leitwerts.The following description refers to cardiovascular fluctuations in the conductance through the thorax (conductance cardiogram LKG) or in the intracardiac or intravascular Conductance (intracardiac conductance diagram LKGI) instead of impedance fluctuations (rheocardiogram), since it was found that the modulation of the signals picked up from the thorax after detection was mainly with the breathing that is maximally dampened by a group of filters and with the change in blood volume (the instantaneous blood volume) varies. The impedance made recognizable after the respiratory component is suppressed is where the reciprocal of this conductance.
Wenn die Beobachtungen der elektrischen Herzphänomene (EKG, HBE) und der hamodynamischen Herzphänomene (LKG, LKGI) mittelsWhen observations of cardiac electrical phenomena (EKG, HBE) and cardiac hemodynamic phenomena (LKG, LKGI) by means of
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eines Phonokardiogramms (PKG), das durch Messung der vom Herzen ausgesendeten Geräusche erhalten wird, und durch ein Dopplerkardiogramm (DKG), das durch Messung der Frequenzschwankungen eines mit Hilfe eines piezoelektrischen Wandlers abgenommenen und aus einem hauptsächlich von den Herzstrukturen reflektierten Ultraschallsignal mit konstanter Amplitude und konstanter Frequenz resultierenden Signa3s,gleichzeitig in integrierter Form,oder nicht vervollständigtwerden, wird ein wesentlich vollständigeres Bild der hämodynamischen Aktivität als bei ausschließlicher Beobachtung des Elektrokardiogramms und/oder des Rheokardiogramms erhalten und die Möglichkeit die verschiedenen gleichzeitig erfaßten Signale miteinander in Beziehung- zu setzen, ermöglicht eine beträchtliche Verbesserung der Diagnose von Herzerkrankungen und ergibt ein nahezu volüäsändiges Bild des kardiovaskulären Zustandes des Patienten.a phonocardiogram (PCG) obtained by measuring the sounds emitted by the heart, and by a Doppler cardiogram (DKG), which is obtained by measuring the frequency fluctuations of a with the help of a piezoelectric transducer and from an ultrasound signal with constant amplitude that is mainly reflected by the cardiac structures and constant frequency resulting signals, simultaneously in integrated form, or not being completed, provides a much more complete picture of hemodynamic activity than if only the electrocardiogram was observed and / or the rheocardiogram and the possibility of recording the different ones at the same time Relating signals to one another greatly improves the diagnosis of heart disease and gives an almost complete picture of the cardiovascular Condition of the patient.
Nach der Erfindung ist eine Anordnung zur unblutigen Untersuchung und Überwachung der Hämodynamik eines Patienten, die zur Untersuchung mit einer K-athedersonde,die an ihrem Ende zur Einführung in das kardiovaskuläre System des Patienten wenigstens zwei körperinnere Elektroden und gegebenenfalls weitere körperinnere Fühler für Herzphänomene aufweist, und mit zwei körper äußereriBlektroden sowie gegebenenfalls mit einem oder mehrerei körperäußeren Fühler für Herzphänomene verbunden ist, und die zur Überwachung wenigstens an zwei körperäuQere Elektroden sowie gegebenenfalls an einen oder mehrere körperäußere Fühler für Herzphänomene angeschlossen ist, mit einer elektronischen Meßanordnung, die wenigstens einen Elektrokardiogrammkanal, einen HF-KoiEbantstromgenerator zum Einführen eines konstanten HF-Stroms in den Thorax des Patienten und wenigstens einen zum Empfangen des von der Blutströmung modulierten Hochfrequenzsignals bestimmtenAccording to the invention is an arrangement for the bloodless examination and monitoring of the hemodynamics of a patient, the for examination with a catheter probe, which is inserted at its end into the cardiovascular system of the patient has at least two electrodes inside the body and optionally further sensors inside the body for cardiac phenomena, and with two external electrodes and possibly with one or more external sensors for cardiac phenomena is connected, and the monitoring of at least two body-external electrodes and optionally to one or a plurality of external sensors for cardiac phenomena is connected, with an electronic measuring arrangement that at least an electrocardiogram channel, an HF Koi ebant current generator for introducing a constant RF current into the patient's thorax and at least one for receiving the from the blood flow modulated high frequency signal determined
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Leitwertskardiogrammkanal aufweist und mit einer mehrkanaligen Auswertungsvorrichtung zum gleichzeitigen Auswerten der jeweiligen von der elektronischen Meßanordnung gelieferten Signale, dadurch gekennzeichnet, daß zur Untersuchung der Hämodynamik der HF-Konstantstromgenerator mit zwei körperäjtißeren Elektroden verbunden ist, die diagonal auf dem Thorax des Patienten angebracht sind, und daß der Elektrokardiogrammkanal und der Leitwertskardiogrammkanal jeweils von den körperinneren Elektroden der Kathedersonde gespeist sind.Has conductance cardiogram channel and with a multichannel Evaluation device for the simultaneous evaluation of the respective ones supplied by the electronic measuring arrangement Signals, characterized in that for examining the hemodynamics of the HF constant current generator with two body ajtißeren Electrodes are connected, which are placed diagonally on the patient's chest, and that the electrocardiogram channel and the conductance cardiogram channel each fed by the electrodes of the catheter probe inside the body are.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Sonde (einem Katheder) mit einem intrakardialen Schallfühler und/oder einem intrakardialen Druckfühler ausgestattet ist, ermöglicht es die erfindungsgemäße Anordnung, das äußere Phonokardiogramm (PKG) durch ein intrakardiales Phonokardiogramm (PKGI), das integriert ist oder nicht, zu ersetzen und gegebenenfalls Schwankungskurven des intrakardialen oder des intravaskulären Drucks zu liefern.If the device according to the invention with a probe (a catheter) with an intracardiac sound sensor and / or is equipped with an intracardiac pressure sensor, the arrangement according to the invention enables the external phonocardiogram (PKG) to be replaced by an intracardiac phonocardiogram (PKGI), which is integrated or not, and if necessary Provide fluctuation curves of intracardiac or intravascular pressure.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen^The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing. It show ^
Fig.1 eine teilweise im Schnitt ausgeführte schematische Ansicht eines Katheders (einer Sonde) mit mehreren Funktionen zur Untersuchung der intravaskulären oder intrakardialen Hämodynamik im Zusammenhang mit der Anordnung von Fig.2,1 shows a partially sectioned schematic View of a catheter (probe) with multiple functions for examining the intravascular or intracardiac hemodynamics in connection with the arrangement of Figure 2,
Fig.2 eine schematische Ansicht einer elektronischen Anordnung mit Fühlern (Wandlern ) und körperinneren und körperäußeren Elektrodenpaaren, die zusammen mit den Fühlern und den Elektrodenpaaren eine Vorrichtung nach der Erfindung bildet,Fig. 2 is a schematic view of an electronic arrangement with sensors (transducers) and pairs of electrodes inside and outside the body that work together with the sensors and the electrode pairs form a device according to the invention,
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Fig.3 eine Darstellung der elektronischen Anordnung von Fig.2, die zum unblutigen (körperäußeren)Überwachen der kardiovaskulären (thorakalen) Hämodynamik und FIG. 3 shows an illustration of the electronic arrangement from FIG
Fig.4 eine schematische Darstellung einer Integratorschaltung, die an den Ausgang des Phonokardiogrammkanals und/oder des Dopplerkardiogrammkanals(PKG, DKG) der Vorrichtung angeschlossen ist und mit Hilfe eines Dszillographischen Aufzeichnungsgeräts Phonokardiogrammsund/oder Dopplerkardiogramme (IPKG, IDKG) in integrierter Form liefert.4 shows a schematic representation of an integrator circuit, to the output of the phonocardiogram channel and / or the Doppler cardiogram channel (PKG, DKG) of the device is connected and with the help of a Dszillographischen recorder phonocardiogram and / or Doppler cardiograms (IPKG, IDKG) in an integrated form.
In Fig.1 ist das Hauptstück 1 einer Sonde ( eines Katheders) mit mehreren Funktionen dargestellt, die insbesondere dazu bestimmt ist, örtliche Schwankungen des intrakardialen oder intravaskulären Leitwerts (KlKG) zu liefern. Sie ist am Ende mit einem oder mehreren Elektrodenpaaren 6-7, 8-9, 10-11 versehen, die ringförmig oder nicht ringförmig ausgebildet sein können und eine Breite 1 aufweisen und dabei in gleichen Abständen d voneinander angeordnet sind. Diese Ringe 7 bis 11 sind aus einem bezüglich Blut inerten Leitermetall, beispielsweise aus einem Edelmetall gebildet, und sie weisen einen Außendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser D des Hauptstücks 1 der Sonde ist, in das sie beispielsweise eingegossen sind. Bei einer Sonde, deren Durchmesser etwa 2 mm beträgt, ist die Breite 1 der Ringe 7 bis 9 etwa 1 bis 2 mm, und ihr Abstand d beträgt beispielsweise 10 mm.In Fig.1, the main part 1 of a probe (a catheter) is shown with several functions, in particular to is intended to provide local fluctuations in the intracardiac or intravascular conductance (KlKG). she is provided at the end with one or more pairs of electrodes 6-7, 8-9, 10-11, ring-shaped or non-ring-shaped can be formed and have a width 1 and are arranged at equal distances d from one another. These Rings 7 to 11 are formed from a conductor metal which is inert with respect to blood, for example from a noble metal, and they have an outer diameter which is essentially equal to the outer diameter D of the main part 1 of the probe is in which they are poured, for example. For a probe with a diameter of about 2 mm, the width is 1 the rings 7 to 9 about 1 to 2 mm, and their distance d is, for example, 10 mm.
Bei der in Fig.1 dargestellten Ausführungsform hat die am Ende der Sonde befindliche Elektrode 6 eine spezielle Form, die das abgerundete Sondenende umgibt.In the embodiment shown in Figure 1, the electrode 6 located at the end of the probe has a special shape, surrounding the rounded end of the probe.
Jede der Elektroden 6 bis 11 istmit Hilfe eines isolierten Leiters 60 bis 110 mit dem anderen Ende derSonde 1 verbunden,Each of the electrodes 6-11 is insulated by means of one Conductors 60 to 110 connected to the other end of the probe 1,
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" 6 " 2622999" 6 " 2622999
das außerhalb des Körpers bleibt; diese Leiter 60 bis 110 können an Eingangs- und/oder Ausgangsklemmen einer elektronischen Meßanordnung angeschlossen werden, die später noch beschrieben wird.that remains outside the body; These conductors 60 to 110 can be connected to input and / or output terminals of an electronic Measurement arrangement are connected, which will be described later.
Dieser Typ von mit Elektroden ausgestatteten Sonden wird bereits häufig zur Erfassung der elektrischen Herzaktivität in situ verwendet, d.h. zur Erfassung elektrischer impulsförmiger Signale, die die Aktivität verschiedener Zonen des Herzmuskels steuern und die durch Ionenleitung über ein mit HIS-BündeL bezeichnetes Organ übertragen werden (woher auch die englische Bezeichnung "HIS-bundle electrogramme" oder "HBE" für das graphische Aufzeichnen der vom Inneren des Körpers abgenommenen elektrischen Signale mit einer solchen Sonde stammt).This type of probe equipped with electrodes is already widely used to detect cardiac electrical activity used in situ, i.e. for the acquisition of electrical impulsive signals that determine the activity of different zones of the Control the heart muscle and which are transmitted by ionic conduction via an organ called HIS-BündeL (whence also the English name "HIS-bundle electrogramme" or "HBE" for graphically recording electrical signals taken from inside the body with a such a probe).
Die in Fig.1 dargestellte Sonde weist am Ende 2 auch eine axiale Öffnung auf, die in eine Meßkammer 3 führt, an deren .Boden ein in Form eines plättchens 5 ausgebildeter Schall- und/oder Druckfühler 5 befestigt ist. Die Meßkammer 3 steht mit dem Äußeren der Sonde auch über eine oder mehrere radiale Öffnungen 4 in Verbindung, die das Strömen von Blut durch diese Kammer ermöglichen.The probe shown in Figure 1 has at the end 2 also a axial opening which leads into a measuring chamber 3, at the bottom of which a sound in the form of a plate 5 and / or pressure sensor 5 is attached. The measuring chamber 3 is standing also communicates with the exterior of the probe via one or more radial openings 4 which allow blood to flow through it enable this chamber.
Es sei bemerkt, daß es bekannt ist, das intrakardiale Ende der Sonde und ihr anderes Ende über ein Rohr miteinander •zu verbinden, das die Entnahme von Blutproben in situ für eventuelle Analysen oder die Einführimg, von Medikamenten oder Kontrastmitteln in die Blutgefäße ermöglicht.It should be noted that it is known to have the intracardiac end of the probe and its other end connected to one another via a tube • to combine the taking of blood samples in situ for possible analyzes or the introduction of drugs or contrast media into the blood vessels.
Nach der Erfindung ist die mit Elektroden 6 bis 11 ausgestattete Sonde 1 wenigstens mit Hilfe von zwei ringförmigen Elektroden 8-9 beispielsweise an den Eingang eines herkömmlichen rheokardio-According to the invention, the probe 1 equipped with electrodes 6-11 is at least made with the aid of two ring-shaped electrodes 8-9 for example to the input of a conventional rheocardial
ORIGlNAL INSPECTEDORIGlNAL INSPECTED
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graphiekanals mit einem HF-Bandpaßverstärker, einem Hüllkurvendetektor und einem NF-Verstärker zur Speisung einerAufzeichnungs- oder Darstellungsanordnung für die Modulationshüllkurve der von den zwei Elektroden abgenommenen Signale angeschlossen, während zwei externe Elektroden, die beispielsweise diagonal auf der Thoraxvorderseite angebracht sind, mit einem Gleichstrom mit hoher Frequenz (^200 kHz) und geringer Stärke (1-2 mA) gespeist werden. In diesem Fall liefert die Aufzeichnungsvorrichtung (Oszillograph) oder die Darstellungsvorrichtung (Oszilloskop) eine Kurve, die die Schwankungen des intrayaskulären oder intrakardialen elektrischen Leitwerts ' abhängig Von der hämodynamischen Aktivität des Patienten repräsentiert und die„anschließend mit "intrakardiales Leitwertscardiogramm oder "LIKG" bezeichnet wird; üiese Kurve ergibt ein besseres Bild (ein vom Arzt leichter zu interpretierendes Bild) der hämodynamischen Herzaktivität in situ mit geringeren Kosten, als Kurven, die mit Hilfe von Fühlern für den intrakardialen Druck oder Schall erhalten werden können.graphic channel with an RF bandpass amplifier, an envelope detector and an audio amplifier for feeding a recording or display arrangement for the modulation envelope of the signals picked up by the two electrodes connected while two external electrodes, for example, placed diagonally on the front of the thorax with a direct current with a high frequency (^ 200 kHz) and low strength (1-2 mA). In this case the recording device (oscilloscope) delivers or The display device (oscilloscope) draws a curve showing the fluctuations of the intrayascular or intracardiac electrical Conductance 'depending on the hemodynamic activity of the patient and the "then with" intracardiac Conductance cardiogram or "LIKG" is called; This curve gives a better picture (one easier for the doctor image to be interpreted) of the hemodynamic cardiac activity in situ at a lower cost than curves obtained with the help of Sensors for intracardiac pressure or sound can be obtained.
Fig.2 zeigt schematisch eine Untersuchungsanordnung nach der Erfindung mit einer elektronischen Meßanordnung 20, die mit einer Sonde 1 der oben beschriebenen und in Fig.1 dargestellten Art ausgestattet ist und eine mehrkanalige Anzeigevorrichtung (Oszilloskop) und/oder Aufzeichnungsvorrichtung (Oszillograph) 26 speist, die es ermöglicht, gleichzeitig mehrere Signale darzustellen, die durch Korrelieren miteinander die medizinische Diagnose von Herzkrankheiten erleichtern.2 shows schematically an examination arrangement according to of the invention with an electronic measuring arrangement 20, which with a probe 1 of the above and in Fig.1 is equipped and a multi-channel display device (oscilloscope) and / or recording device (Oscillograph) 26 feeds, which makes it possible to display several signals at the same time, the facilitate the medical diagnosis of heart disease by correlating with each other.
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In Fig.2 ist der Patient P mit einer Sonde der oben angegebenen Art dargestellt, die mit ihrem mit den Elektroden 6 bis 11 versehenen Ende in das Innere eines Herzens C eingeführt ist. Die elektronische Heßanordnung 20 enthält einen Hochfrequenzgenerator 21, ( ^.200 kHz), der eine sinusförmige Schwingung liefert, deren Frequenz beispielsweise 500 kHz beträgt. Die Ausgangsklemmen dieses Generators sind an zwei körperäußere Elektroden 214 und 215 angeschlossen, die beispielsweise diagonal auf der Thoraxvorderseite des Patienten P angebracht sind, wobei das Anschliessen über zwei große Impedanzen erfolgt, die hier durch zwei Kondensatoren 210 und 211 mit kleiner Kapazität dargestellt sind; diese Impedanzen können auch durch hochohmige Widerstände ersetzt werden. Auf diese Weise kann in den Thorax ein konstanter Strom eingegeben werden, der den auf Grund von Sicherheitsregeln zugelassenen Wert ( ungefähr 2 mA ) nicht überschreitet.In Figure 2, the patient P is with a probe of the type indicated above Art shown, which is inserted with its end provided with the electrodes 6 to 11 in the interior of a heart C. The electronic heater assembly 20 contains a high frequency generator 21, (^ .200 kHz), which a sinusoidal oscillation supplies whose frequency is, for example, 500 kHz. The output terminals of this generator are on two outside of the body Electrodes 214 and 215 connected, for example diagonally attached to the front of the patient's thorax are, the connection is made via two large impedances, which are here by two capacitors 210 and 211 with smaller Capacity are shown; these impedances can also be replaced by high-value resistors. To this In the same way, a constant current can be entered into the thorax, which is the one permitted on the basis of safety rules Value (approx. 2 mA) does not exceed.
Die elektronische Meßanordnung 20 enthält ferner : einen ersten Leitwertskardiogrammkanal 22 (LKG-Kanal), der dem Prinzip nach dem Rheokardiogrammkanal (RKG-Kanal) entspricht; einen zweiten Elektrokardiogrammkanal 23 ( EKG-Kanal),der entsprechend dem Ort des Sondenendes Elektrokardiogramme in situ oder Eiektrogramm des HSI-Bündels (HBE- oder HlS-bundle-electrogramme) liefern kann; einen dritten Phonokardiogrammkanal 24 (PKG-Kanal) und einen vierten Dopplerkardiogrammkanal 25(DKG-Kanal). The electronic measurement assembly 20 also includes: a first Conductance cardiogram channel 22 (LKG channel), which corresponds to the principle of the rheocardiogram channel (RKG channel); a second Electrocardiogram channel 23 (EKG channel), which corresponds to the Location of the end of the probe Electrocardiogram in situ or electrogram of the HSI bundle (HBE or HIS bundle electrograms) can deliver; a third phonocardiogram channel 24 (PKG channel) and a fourth Doppler cardiogram channel 25 (DKG channel).
Der LKG-Kanal 22 wird von einem der Elektrodenpaare, nämlich dem Elektrodenpaar 8-9, am Ende der Sonde gespeist, damit vom Inneren des Herzens C (oder im Blutgefäßsystem in der Nähe des Herzens ) Hochfrequenzsignale abgenommen werden können, dieThe LKG channel 22 is fed by one of the electrode pairs, namely the electrode pair 8-9, at the end of the probe, with it from inside the heart C (or in the blood vessel system nearby of the heart) high-frequency signals can be picked up that
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auf Grund der Tatsache, daß sich der von diesem Elektrodenpaar festgestellte Leitwert mit dem Blutvolumen in dem das Elektrodenpaar enthaltenden Hohlraum ändert, durch die hämodynamische Aktivität (die Blutströmung) amplitudenmoduliert sind , wobei der Leitwert des Bluts über dem des Muskeloder Fettgewebes oder dem der Gefäßwände liegt. Der LKG-Känal 22 enthält hintereinander einen Hochfrequenz-Bandpaßverstärker 221, einen Hüllkurvendetektor 22 (eine Diode und ein Tiefpaßfilter) und einen Niederfrequenzverstärker 223, der einen der Kanäle 261 der Anzeigevorrichtung 26 so speist, daß auf der Anzeigevorrichtung ein Bild des intrakardialen Leitwerts, also das intrakardiale Leitwertskardiogramm (ILKG) erhalten wird.due to the fact that the conductance determined by this pair of electrodes is related to the volume of blood in which the The cavity containing the pair of electrodes changes, amplitude-modulated by the hemodynamic activity (the blood flow) The conductance of the blood is higher than that of muscle or adipose tissue or that of the vascular walls. The LKG channel 22 contains a high-frequency band-pass amplifier 221, an envelope detector 22 (a diode and a low-pass filter) and a low-frequency amplifier 223, which feeds one of the channels 261 of the display device 26 so that that on the display device an image of the intracardiac conductance, i.e. the intracardiac conductance cardiogram (ILKG) is obtained.
Der EKG-Kanal 23 wird von einem weiteren Elektrodenpaar 6-7 oder vom gleichen Elektrodenpaar 8-9 wie der LKG-Kanal 22 gespeist, damit einem weiteren Kanal 262 der Anzeigevorrichtung 26 Signale zugeführt werden, die es ermöglichen, ein Elektrokardiogramm in situ also in intrakardiales Elektrokardiogramm (IEKG), oder ein HBE-erhalten werden kann. Der EKG-Kanal 23 enthält einen Vorverstärker und einen Niederfrequenzverstärker 232 und gegebenenfalls eine dazwischen angeordnete Entstörschaltung entsprechend der FR-PS 1 533 419.The EKG channel 23 is provided by a further pair of electrodes 6-7 or by the same pair of electrodes 8-9 as the LKG channel 22 fed so that signals are fed to a further channel 262 of the display device 26 which enable a Electrocardiogram in situ, i.e. in an intracardial electrocardiogram (IEKG), or an HBE received can be. The EKG channel 23 contains a preamplifier and a low frequency amplifier 232 and optionally an interference suppression circuit arranged in between according to FR-PS 1 533 419.
Der PKG-Kanal 24 wird von einem Schallfühler gespeist, der entweder intrakardial liegen kann, wie der Schallfühler 5 der in Fig.1 dargestellten Sonde,oder der ein körperäußerer Schallfühler 240 auf dem Thorax des Patienten P an der Stelle des Herzens angebracht sein kann, damit die vom Herzen abgegebenen Geräusche erfaßt und zu einem dritten Kanal 263 der Anzeigevorrichtung 26 ein Phonokardiogrammsignal oder ein intrakardiales Phonokardiogrammsigna'l(PKGI-Signal) geliefert wird. Damit der Arzt die eine relativ hohe Frequenz aufweisendenThe PKG channel 24 is fed by a sound sensor, the can either be intracardial, like the sound sensor 5 of the probe shown in FIG. 1, or the one external to the body Sound sensor 240 can be attached to the thorax of the patient P at the location of the heart, so that the emitted from the heart Noise is detected and a phonocardiogram signal or an intracardiac signal is sent to a third channel 263 of the display device 26 Phonokardiogrammsigna'l (PKGI signal) is delivered. So that the doctor has a relatively high frequency
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Wechselsignale leichter auswerten kann, ist zwischen den Ausgang des PKG-Kanals 24 und den Eingang des Kanals 263 eine Gleichrichter-Integratorschaltung 300 eingefügt (die unten im Zusammenhang mit der Schaltung von Fig,4noch näher erläutert wird), die ein der Hüllkurve der gleichgerichteten PKG-Signale entsprechendes Signal liefert, dessen Bild mit "integriertes Phonokardiogramm" (IPKG) bezeichnet wird. Die Schaltung 300 kann mit Hilfe des zweipoligen Umschalters 242-243 in- den PKG-Kanal eingeschaltet werden.Can evaluate alternating signals more easily, there is one between the output of the PKG channel 24 and the input of channel 263 Rectifier integrator circuit 300 inserted (the one below explained in more detail in connection with the circuit of FIG is), which supplies a signal corresponding to the envelope of the rectified PKG signals, its image with "Integrated Phonocardiogram" (IPKG) is called. The circuit 300 can with the help of the two-pole changeover switch 242-243 can be switched on in the PKG channel.
Der DKG-Kanal 25 , der herkömmlich ist und häufig zur Feststellung der Herzschläge eines im Inneren des Uterus befindlichen Fötus verwendet wird, speist einen beispielsweise piezoelektrischen Wandlerfühler 250 und wird von diesem gespeist, der elektrische Signale mit Ultraschallfrequenz in mechanische Schwingungen und mechanische, von den Strukturen des Herzens C reflektierte Schwingungen in elektrische Signale umwandelt. Der DKG-Kanal 25 liefert auch Wechselsignale mit relativ hoher Frequenz, so daß ebenfalls eine Gleichrichter-Integratorschaltung 301 und ein zweipoliger Umschalter 252-253 entsprechend dem PKG-Kanal 24 eingefügt' sind. Dieser DKG-Kanal 25 speist den vierten Kanal 264 der Anzeigevorrichtung 26.The DKG channel 25, which is conventional and often used for For example, determining the heartbeats of a fetus located inside the uterus feeds one piezoelectric transducer sensor 250 and is fed by this, the electrical signals with ultrasonic frequency into mechanical vibrations and mechanical vibrations reflected from the structures of the heart C. converts it into electrical signals. The DKG channel 25 also supplies alternating signals with a relatively high frequency, so that also a rectifier-integrator circuit 301 and a two-pole changeover switch 252-253 corresponding to the PKG channel 24 inserted '. This DKG channel 25 feeds the fourth channel 264 of the display device 26.
Es ist zu bemerken, daß es möglich ist, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, in der elektronischen Meßanordnung 20 mehrere Leitwertskardiogrammkanäle der beschriebenen Art (22)vorzusehen, die jeweils von zwei Elektroden 6 bis 11 gespeist werden, so daß es bei einer Sonde 1 mit 2n ringförmigen Elektroden am Endabschnitt ermöglicht wird (2n-1) LKG-Kanäle zu speisen, wobei die Elektroden mit Ausnahme der an den äußeren Enden angebrachten Elektroden jeweils parallel an zwei Eingangsklemmen von zwei getrennten Kanälen angeschlossen sind.It should be noted that it is possible, without departing from the scope of the invention, to provide a plurality of conductance cardiogram channels of the type described (22) in the electronic measuring arrangement 20, each of which is fed by two electrodes 6 to 11, so that in the case of a probe 1 with 2n ring-shaped electrodes at the end section it is possible to feed (2n-1) LKG channels, whereby the electrodes, with the exception of the electrodes attached to the outer ends, are each connected in parallel to two input terminals of two separate channels.
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Es können daher mit 2 η Elektroden η oder (2n-1) LKG-Kanäle vorgesehen werden, von denen jeder ermöglicht, auf einem eigenen Kanal der Anzeigevorrichtung 26 jeweils ein anderes intrakardiales Leitwertskardiogramm zu erhalten, deren gleichzeitiges Vorhandensein die Lokalisierung von Herzgefäßschaden auf verschiedenen Niveaus beschleunigt und erleichtert, was letzlich eines der Ziele der mit Hilfe der Sonde 1 mit den Elektroden 6 "bis 11 durchgeführten Untersuchung ist.It is therefore possible with 2 η electrodes η or (2n-1) LKG channels can be provided, each of which allows one on its own channel of the display device 26 each to obtain another intracardiac conductance cardiogram, the simultaneous presence of which the localization of Cardiovascular damage accelerates at various levels and facilitates what is ultimately one of the aims of the one carried out with the aid of the probe 1 with the electrodes 6 ″ to 11 Investigation is.
Es sei auch bemerkt, daß die Ausgangsklemmen des Generators 21 mit Hilfe der Leiter 212 und 213 entweder an die ringförmigen Elektroden 6 und 11 an den äußeren Enden der Sonde oder an die Elektroden 8 und 9 des LKG-Kanals angeschlossen werden können, damit vom Standpunkt der medizinischen Diagnostik aus sehr interessante Anzeigen erhalten werden können.It should also be noted that the output terminals of the generator 21 by means of conductors 212 and 213 either to the annular electrodes 6 and 11 at the outer ends of the probe or can be connected to electrodes 8 and 9 of the LKG canal, so from the standpoint of medical diagnostics can be obtained from very interesting ads.
Fig.3 zeigt einen Anwendungsfalls der Meßanordnung 20 zur unblutigen Überwachung der Hämodynamik des Patienten P mit Hilfe von körperäußeren Elektroden und Fühlern, die an seinem Thorax befestigt sind.3 shows an application of the measuring arrangement 20 for bloodless monitoring of the hemodynamics of patient P with the aid of electrodes and sensors that are external to the body attached to his thorax.
Nach Fig.3 sind die mit dem Generator 21 verbundenen Stromzuführungselektroden 214 und 215 diagonal auf der Thoraxvorderseite befesiagt, während zwei Abnahmeelektroden und 225 jeweils im wesentlichen in der Mitte des Thorax beiderseits der Projektion derUmrißlinie des Herzens C und längs einer zur Wirbelsäule des Patienten P parallelen Linie angebracht sind. Dieses Elektrodenpaar 224-225 dient einerseits dazu, das Hochfrequente und amplitudenmodulierte Leitwertskardiogramm-Signal abzugreifen und an den Eingang des LKG-Kanals 22 anzulegen, und andrerseits dient es dazu, an den EKG-Kanal 23 das Elektrokardiogramm-SignalAccording to FIG. 3, the power supply electrodes connected to the generator 21 are shown 214 and 215 attached diagonally on the front of the thorax, while two pick-up electrodes and 225 each substantially in the center of the thorax on either side of the projection of the outline of the heart C and along a line parallel to the patient's P spine. This pair of electrodes 224-225 serves on the one hand to tap the high-frequency and amplitude-modulated conductance cardiogram signal and to be applied to the input of the LKG channel 22, and on the other hand it is used to send the electrocardiogram signal to the EKG channel 23
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zu liefern. An der Stelle des Herzens C sind auf dem Thorax auch ein PKG-Fühler 240 und ein DKG-Wandler 250 angebracht, die jeweils den PKG-Kanal 24 und den DKG-Kanal 25 fepeisen. Auf diese Kanäle 24 und 25 folgen jeweils Gleichrichter-Integrator schaltungen 300 und 301 und aus einem Vergleich der integrierten Phonokardiogramm-und Dopplerkardiogrammkurven (IPKG und IDKG) von Fig.3, die in das die Anzeigevorrichtung 26 repräsentierende Rechteck eingezeichnet sind, mit den entsprechenden Phonokardiogramm- und Dopplerkardiogrammkurven (PKG und DKG) ist zu erkennen, daß die Schaltungen 300 und 301 die integrierten Signale entsprechend der Hüllkurve der gleichgerichteten PKG-und DKG-Signale liefern und daß diese integrierten Signale die Erscheinungen der Herzmechanik wesentlich klarer anzeigen, als die nicht integrierten Signale. Außerdem ermöglicht die Integration der Signale die Verwendung eines herkömmlichen Aufzeichnungsgeräts vom Typ des EKG-Aufzeichnungsgeräts (0 bis 100 Hz), das billiger als ein breitbandiges Aufzeichnungsgerät ist.to deliver. A PKG sensor 240 and a DKG converter 250 are also attached to the thorax at the location of the heart C, which fepeisen the PKG channel 24 and the DKG channel 25, respectively. These channels 24 and 25 are followed by rectifier-integrator circuits 300 and 301 and from a comparison of the integrated phonocardiogram and Doppler cardiogram curves (IPKG and IDKG) from FIG. 3, which are included in the display device 26 representing rectangles are drawn, with the corresponding phonocardiogram and Doppler cardiogram curves (PKG and DKG) it can be seen that the circuits 300 and 301 the integrated signals accordingly the envelope of the rectified PKG and DKG signals and that these integrated signals reflect the phenomena of the Show heart mechanics much more clearly than the non-integrated signals. It also enables integration of the signals using a conventional recording device of the EKG recorder type (0 to 100 Hz), which is cheaper than a broadband recorder.
Die in Fig.3 dargestellte Anordnung mit den körsperäußeren Fühlern ermöglicht nicht nur die kontinuierliche Überwachung der Hämodynamik des Patienten P, sondern sie gestattet auch eine partielle Untersuchung bei sehr ernsten Krankheiten (einem kürzlich eingetretenen Myokardinfarkt), bei denen der Kathederismus zu Schwierigkeiten führen könnte. Diese Untersuchung wird dadurch ausgeführt, daß die Elektroden und 225 auf dem Thorax ( auf der Brust und gegebenenfalls auf dem Rücken des Kranken) angebracht werden.The arrangement shown in Figure 3 with the outer body Feeler not only enables the hemodynamics of patient P to be monitored continuously, but it also permits a partial examination in very serious diseases (a recent myocardial infarction) in which the cathederism could lead to difficulties. This examination is carried out by placing the electrodes and 225 on the thorax (on the chest and possibly on the back of the patient).
Die Erfahrung hat gezeigt, daß in Bezug auf das Elektrokardiogramm, das derzeit der wesentliche Parameter der" unblutigen Überwachung von Kranken ist, die Aufzeichnung der LKG-, IPKG und IDKG-Daten Aussagen liefern, die der tatsächlich vorliegendenExperience has shown that with regard to the electrocardiogram, which is currently the main parameter of the "bloodless monitoring of sick people, the record of the LKG-, IPKG and IDKG data provide statements that are actually available
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Hämodynamik des Kranken und dem muskulären Arbeiten der Herzpumpe wesentlich näher kommen, weil beispielsweise bei einer schweren Herzrhythmusstörung mit zahlreichen ventrikulären Extrasystolen die .elektrischen Erscheinungen mit merklicher ,Amplitude häufig eine sehr schwache hämodynamische Tätigkeit mit sich bringen, die jedoch für das Überleben des überwachten Patienten bei der Wiederbelebung wesentlich sind.Hemodynamics of the patient and the muscular work of the heart pump come much closer, because, for example, with a severe cardiac arrhythmia with numerous ventricular extrasystoles with electrical phenomena more noticeable, amplitude often a very weak hemodynamic Involve activity but essential to the survival of the monitored patient during resuscitation are.
Fig.4 zeigt in schematischer Form eine herkömmliche Gleichrichter-Integratorschaltung 300 (oder 301), die zur Erzielung der integrierten Phonokardiogramme (IPKG) oder der integrierten Dopplerkardiogramme (IDKG) verwendet wird.4 shows in schematic form a conventional rectifier-integrator circuit 300 (or 301), which are used to achieve the integrated phonocardiograms (IPKG) or the integrated Doppler cardiogram (IDKG) is used.
Diese Schaltung enthält eine Vollweggleichrichterstufe 310 bis 317, eine erste Miller-Integratorstufe 320 bis 323, eine Verstärkerstufe 330 bis 333 mit einem Feldeffekttransistor 330 und eine zweite Miller-Integratorstufe 340 bis 344» Die Gleichrichterstufe und die zwei Integratorstufen enthalten jeweils Rechenverstärker 310, 320 und 340, die von in Form integrierter Schaltungen ausgebildeten Differenzverstärkern gebildet sind, deren nichtinvertierende Eingänge (.+·) über Widerstände 315, 323, 342 an Masse angeschlossen sindo Die Zeitkonstanten der zwei Integratorstufen 320 bis 323 und 340 bis 344 sind so berechnet, daß sie die Darstellung der Hüllkurven der Herzgeräusche und der Dopplerkardiogrammsignale sowie deren Aufzeichnung auf Niederfrequenzaufzeichnungsgeräten (siehe Fig.3 hinsichtlich des Verlaufs der Kurven IPKG und IDKG) ermöglichen.This circuit contains a full-wave rectifier stage 310 to 317, a first Miller integrator stage 320 to 323, an amplifier stage 330 to 333 with a field effect transistor 330 and a second Miller integrator stage 340 to 344 »The rectifier stage and the two integrator stages each contain arithmetic amplifiers 310, 320 and 340, which are formed by differential amplifiers in the form of integrated circuits, their non-inverting Inputs (. + ·) Are connected to ground via resistors 315, 323, 342 o The time constants of the two integrator stages 320 to 323 and 340 to 344 are calculated in such a way that they represent the envelopes of the heart murmurs and the Doppler cardiogram signals as well as their recording on low-frequency recording devices (see Fig. 3 with regard to the course of the curves IPKG and IDKG).
Es sei bemerkt, daß auch andere Gl-eichrichter-Integratorschaltungen (Detektor-und Tiefpaßfilter-Schaltungen) zur Erzielung der IPKG-und IDKG-Signale verwendet werden können.It should be noted that other rectifier integrator circuits (Detector and low-pass filter circuits) can be used to achieve the IPKG and IDKG signals.
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