DE2630694C3

DE2630694C3 - Gerät zur Überwachung der Gebärmutteraktivität während Geburtswehen

Info

Publication number: DE2630694C3
Application number: DE2630694A
Authority: DE
Inventors: Philip James London Steer
Original assignee: National Research Development Corp UK
Current assignee: BTG International Ltd
Priority date: 1976-06-23
Filing date: 1976-07-08
Publication date: 1982-01-21
Also published as: GB1572802A; DE2630694B2; US4114188A; USRE31158E; DE2630694A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Überwachung der Gebärmutteraktivität während Geburtswehen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Gerät dient insbesondere der Dosissteuerung von wehenfördernden Mitteln, wie beispielsweise Oxytozin oder Prostaglandinen.

Die jeweils richtige Infusionsgeschwindigkeit von Oxytozin ist bisher hauptsächlich durch Beobachtung der Kontraktionsfrequenz bestimmt worden, was jedoch den Nachteil aufweist, daß die so ermittelte Infusionsgeschwindigkeit gelegentlich zu niedrig ist, um die Fortsetzung der Wehentätigkeit zu bewirken, oder so hoch sein kann, daß das Kind gefährdet wird.

Es sind daher bereits verschiedene Lösungsvorschläge für ein Gerät zur Überwachung der Gebärmutteraktivität der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden, die außer der Kontraktionsfrequenz auch andere Faktoren, wie beispielsweise Druck, Dauer und Profil der Kontraktionen berücksichtigen.

In einer Veröffentlichung mit dem Titel »Uterine Contractility Data Processing System«, in der Zeitschrift »American Journal Obstetrics and Ciynccology«, I.Oktober 1975, Vol. 123. No. 3, Seiten 24b bis 250, wird

vorgeschlagen, die Fläche unter der über der Zeit aufgetragenen Gebärmutterinnendruckkurve während der gesamten Wehentätigkeit kontinuierlich zu integrieren.

In einer anderen Veröffentlichung mit dem Titel »Quantitäten of Uterine Activity !η 100 Primiparous Patients«, ebenfalls in der Zeitschrift »American Journal Obstetrics and Gynecology«, Vol. 124, No. 4, 15. Februar 1976. Seiten 398 bis 405, wird vorgeschlagen, en:.veder die Fläche unter der gesamten Gebärmuuerinnendruckkurve zu integrieren oder aber nur die »aktiven !lachen«. d.h. die den Kontraktionen entsprechenden Flächen unter der Gebärmutterinnendruckkurve zu integrieren.

Bei der aus den eben erwähnten beiden Quellen bekannten kontinuierlichen Integration der Fläche unter der gesamten Gebärmutterinnendruckkurve über der Zeit, und zwar unabhängig davon, ob die Fläche unter der gesamten Kurve oder nur die »aktiven Flächen« integriert werden, tritt zunächst das Problem auf, daß die Aussagekraft des Integrationsergebnisses mit zunehmender Integrationsdauer immer schlechter wird, da sich Abweichungen einzelner Kontraktionen vom gewünschten Kontraktionsverlauf in immer geringer werdendem relativen Maße auf die Gesamtintegration auswirken und daher anhand des gesamten Integrationsergebnisses immer schlechter feststellbar sind. Die Genauigkeit der Überwachung der Wehentätigkeit wird somit also mit zunehmender Zeit immer schlechter. Ein weiteres Problem, das zu erheblichen Verfälschungen des Integrationsergebnisses führen kann, liegt darin, daß der Grunddruck, d. h. der jsweils während der Kontraktionspausen vorhandene Ruhedruck, während der Kontraktionspausen schwankende und von Kontraktionspause zu Kontraktionspausc differierende Pegel aufweisen kann. Die zu integrierende Fläche ist also von einer schwankenden Basislinie begrenzt, während jedoch der tatsächlichen Integration durch die bekannten Geräte eine feste Basislinie zugrundeliegt. Da aber die zu integrierenden »aktiven Flächen« während der Kontraktionsphasen gerade im Basislinienbereich viel breiter als im Scheitelbereich der jeweiligen Kontraktionskurve sind, fallen Basislinienfehler bei der Integration besonders stark ins Gewicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine genauere und weniger mit Fehlern aufgrund eines schwankenden Grunddruckes behaftete Überwachung der Wehentätigkeit möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Das oben erwähnte Problem wird bei dem erfindungsgemäßen Gerät also dadurch bewältigt, daß die Aktivitätsmeßeinrichtung eine dem Integrator vorgeschaltete Basislinienkorrektureinheit enthält, die bewirkt, daß bei der Integration nur die während der Kontraktionen jeweils zwischen der Gebärmutterinnendruck-Zeit-Kurve und einer Bezugslinie, die dem unmittelbar vor Kontraktionsbeginn vorhandenen Ruhedruck entspricht, liegenden Flächen integriert werden. Außerdem enthält das erfindungsgemäße Gerät einen Integrationszeitgeber, der die Integrationsintervalle auf mindestens 10 Minuten und höchstens 30 Minuten und somit auf eine Dauer festlegt, die gewährleistet, daß zeitliche Änderungen der Wehentätigkeit in wesentlich genauerem Maße als bei den bekannten Methoden, die mit kontinuierlicher Integration arbeiten, feststellbar sind. Mit anderen Worten: Die Entwicklung der Wehen läßt sich durch den bei dem erfindungsgemäßen Gerät stattfindenden Vergleich der erreichten Integrationswerte aufeinanderfolgender begrenzter Integrationszeitintervalle wesentlich besser beobachten als mit Hilfe 4;r in bekannter Weise ununterbrochen fortgeführten Integrationskurve.

Die Integrationszeit beträgt vorzugsweise etwa 15 Minuten, was einen Kompromiß zwischen Empfindlichkeit und Zufallseinfliissen infolge der letzten Kontraktion darstellt, die gerade noch in die Integrationsperiode hinein- oder gerade aus dieser herausfällt.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Demgemäß weist das erfindungsgemäße Gerät vorzugsweise eine Dosisberechnungseinrichlung zur Bestimmung der Dosierung eines wehenfördernden Mittels in Abhängigkeit vom jeweiligen Ausgangssignal der Aktivitätsmeßeinrichtung auf.

Die Entwicklung der Wehen kann durch Vergleich der aufeinanderfolgenden Ausgangssignale der Aktivitätsmeßeinrichtung festgestellt werden, die jeweils am Ende der einzelnen Integrationsintervalle zur Verfügung stehen. Hierzu weist die Dosisberechnungseinrichtung eine Reihe von Speichern auf, welche die aufeinanderfolgenden Integrationswerte speichern, und die Dosierung, beispielsweise die Infusionsgeschwindigkeit von Oxytozin, kann mindestens teilweise unter Berücksichtigung der Verhältnisse zwischen den aufeinanderolgenden Integrationswerten festgelegt werden.

Bei einer typischen eingeleiteten Geburt steigt das Integrationssignal ständig an und erreicht dann ein Plateau, wonach weitere Integrationswerte wieder etwas kleiner als vorhergegangene Integrationswerte sind. Es hat sich gezeigt, daß, wenn der Plateaubereich erreicht worden ist, die Dosierung um die Hälfte verringert werden kann, ohne daß gewöhnlich eine wesentliche Beeinflussung des Wehenfortschritts eintritt. Die Dosisberechnungseinrichtung enthält deshalb vorzugsweise einen Vergleicher, der den jeweiligen Integrationswert mit einem vorangegangenen Integrationswert vergleicht, und eine Dosiskorreküireinheit, welche die Dosierung gleichhält bzw. halbiert, wenn der jeweilige Integrationswert gleich bzw. kleiner als der frühere Integrationswert ist.

Wenn die Dosierung kontinuierlich erhöht wird, nachdem das Plateau erreicht worden ist, kann das Aktivitätssignal möglicherweise wieder anzusteigen beginnen, was gefährlich sein kann. Zur Verhinderung einer HyperStimulation kann die Dosisberechnungseinrichtung deshalb als Sicherheitsmaßnahme einem weiteren Vergleicher zum Vergleich des jeweiligen Integrationsweris mit einem, eine HyperStimulation darstellenden Bezugssignal enthalten. Dieses Bezugssignal sollte gleich einem Wert des genannten Integrals von etwa 1300 kPas (Kilopascal-Sekunde) bis 150()kPas und vorzugsweise 1500 kPas bei einem Integrations Intervall von I ^r> min sein. Die Dosierung wird um vorzugsweise die Hälfte verringert, wenn der weitere Vergleicher anzeigt, daß das Bezugssignal überschritten worden ist.

Andererseits können die Integrationswerte auch anzeigen, daß die Wehen noch nicht voll entwickelt sind, und aus diesem Grund kann ein drilter Vergleichet· zum Vergleich des jeweiligen Integrationswerts mit einem zweiten Bezugssignal vorgesehen sein, das einem Wert von etwa iOOkPas bis 800 kPas und vorzugsweise von 500 kPas für ein Integraiionsiniervall von I > min einspricht, wobei die Dosierung in Abhängigkeit vom

Ausgangssignal des dritten Vergleichers erhöht wird.

Die Dosisberechnungseinrichtung kann als Dosiskorrektureinheit einen programmierbaren Festspeicher aufweisen, der mit den drei Vergleichern verbunden ist.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die -> anliegenden Zeichnungen beispielsweise mehr im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Geräts nach der Erfindung,

Fig. 2 Diagramme des Druckverlaufs über der Zeit in ohne und mit Anwendung der in dem Gerät nach F i g. I enthaltenen Basislinienkorrektureinheit,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Basislinienkorrektureinheit,

Fig.4a bis 4g Diagramme von in dem Gerät nach π F i g. i auftretenden Signaiformen,

F i g. 5 ein Blockschaltbild des Alarmgebers des in F i g. 1 dargestellten Geräts,

F i g. 6 einen Algorithmus zur Programmierung eines in dem Gerät nach F i g. 1 enthaltenen Festspeichers,

F i g. 7 ein das Druckintegral über der Oxytozin-Infusionsgeschwindigkeit zeigendes Diagramm,

F i g. 8 ein Blockschaltbild des in dem Gerät nach F i g. 1 enthaltenen Festspeichers und

F i g. 9 ein Blockschaltbild der Dosisberechnungsein- 2'> richtung des Geräts nach Fig. 1.

Zunächst wird das in Fig. 1 dargestellte Gerät in seinen Grundzügen beschrieben, bevor auf Einzelheiten eingegangen wird.

Ein den Gebärmutterinnendruck darstellendes elek- «1 irisches Signal wird vom Außenanschluß eines im Handel erhältlichen Kardiotokographen oder von einem Gebärmutterinnendruckwandler abgeleitet und über einen Pufferverstärker 11, der ein anzeigendes Druckmeßgerät 12 speist, einer Basislinienkorrektureinheit 13 zugeführt.

Da nur das Integral der oberhalb des Grunddruckes Hegenden Flächenbereiche unter der Druck-Zeit-Kurve (obere Kurve in F i g. 2) von Interesse ist, substituiert die Basislinienkorrektureinheit 13 die schwankende Grunddrucktinte 15 in der oberen Kurve in Fig. 2 durch die gleichbleibende Grundlinie 14 in der unteren Kurve in F i g. 2. Diese korrigierte Grundlinie 14 liegt auf dem Druckwert Null und das so korrigierte Drucksignal wird einem Integrator 16 zugeführt.

Ein Alarmgeber 17 gibt einen Alarm, wenn der einen Teil des Kadiotokographen bildende Katheter blockiert wird und das Drucksignal auf etwa Null abfällt, oder wenn der Grunddruck während längerer Zeiträume einen abnormen Wert einnimmt

Beide Kurven 14 und 15 in F i g. 2 zeigen jeweils kurzzeitige Störungen LJm zu vsrhi^dcn <^ϊ*β Hi^c** Störungen durch den Integrator 16 integriert werden, ist eine monostabile Kippstufe 18 vorgesehen, welche einen Schalter 19 betätigt, der den Eingang des Integrators jeweils kurzzeitig abtrennt

Ein Schalter 21a kann betätigt werden, solange die Patientin auf einer Bettpfanne liegt, wodurch ein Zeitgeber 22 angehalten und ein Schalter 21c betätigt wird, der das Eingangssignal zum Integrator 16 ω abtrennt

Jeweils am Ende einer Zeitperiode von 15 min, die durch den Zeitgeber 22 festgelegt wird, wird der Integrationswert am Ausgang des Integrators 16 in einen Speicher 23 eingespeist und gleichzeitig wird der vorherige Inhalt des Speichers 23 in einen weiteren Speicher 24 weitergegeben, dessen vorheriger Inhalt seinerseits in einen noch weiteren Speicher 25 weitergegeben wird. Die in den Speichern 23 bis 25 jeweils gespeicherten Werte, die den durch die Zeitintegrale des korrigierten Drucksignals dargestellten Wellenfortschritts anzeigen, werden in drei Vergleichern 26,27 und 28 ausgewertet.

Das Ausgangssignal des Vergleichers 26 liegt, wenn der im Speicher 23 enthaltene lntcgralwert 500 kPas übersteigt, auf hohem Pegel und gelangt direkt zu einem Speicher 30 sowie über einen Inverter 29 an einen weiteren Eingang dieses Speichers 30. Das Ausgangssignal des Inverters liegt also auf hohem Pegel, wenn der Inhalt des Speichers 23 einem Integralwert unter 500 kPas entspricht.

Falls der im Speicher 23 enthaltene lntcgralwert 1500 kPas übersteigt, liegt das einem weiteren Eingang des Speichers 30 zugeführte Ausgangssigna! des Vergleichers 27 auf hohem Pegel.

Der Vergleicher 28 vergleicht die Inhalte der beiden Speicher 23 und 25 und erzeugt, wenn der Inhalt des Speichers 23 größer als der Inhalt des Speichers 25 ist ein Ausgangssignal mit hohem Pegel, das an einen noch weiteren Eingang des Speichers 30 angelegt wird.

Die verschiedenen, im Speicher 30 gespeicherten Ausgangssignale der Vergleicher 27 und 28 werden in einen programmierbaren Festspeicher 31 eingespeist und das Ausgangssignal dieses Festspeichers wird codiert und über einen Speicher 32 in den Festspeichereingang rückgeführt. Der in den Festspeichereingang rückgeführte Code und die jeweiligen Vergleicherzustände, wie sie im Speicher 30 gespeichert sind, bestimmen das Ausgangssignal des Festspeichers entsprechend dem in diesen Festspeicher eingegebenen Programm. Die Ausgangssignale des Festspeichers werden einem Dosissteuergerät 33 zugeführt, die am Ende jeder 15-min- Periode bewirkt, daß die Dosis um 2 Millieinheiten/min erhöht oder halbiert wird. Die jeweilige Dosis wird mittels einer Digitalanzeigeeinheit

34 angezeigt. An das Dosissteuergerät 33 ist eine Pumpe

35 angeschlossen, die Oxytozin oder oxytozinhaltige Mittel der Patientin als Infusion zuführt Dem Dosissteuergerät 33 ist ein Stellradschalter 36 zugeordnet der die Voreinstellung einer beliebigen Dosis ermöglicht.

Die Basislinienkorrektureinheit 13 ist in Fig.3 mehr im einzelnen gezeigt gemäß welcher das Ausgangssignal des Pufferverstärkers 11 unmittelbar einem Eingang eines Differenzverstärkers 37 und über eine Abfrage- und Halteeinheit 38 dem anderen Eingang des Differenzverstärkers 37 zugeführt wird. Befindet sich die Abfrage- und Halteeinheit 38 im Abfragezustand, so sind die beiden Eingangssignale des Differenzverstärkers identisch, so daß das dem Integrator ie Tiigeführte Ausgangssignal des Differenzverstärkers (siehe untere Kurve in Fig.2) Null ist, wenn man die Störungen unberücksichtigt läßt Beim Auftreten einer Kontraktion wird die Schaltungseinheit 38 während der Kontraktionsdauer in den Haltezustand umgeschaltet Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 37 ist daher das sich ändernde Kontraktionssignal minus dem Grunddrucksignal, das schon vor dem Auftreten der Kontraktion vorhanden war. Am Ende der Kontraktion wird die Schaltungseinheit 38 in den Abfragezustand zurückgeschaltet und das Verstärkerausgangssignal geht wieder auf Null zurück.

Um die Schaltsignale für die Abfrage- und Halteeinheit 38 zu erhalten, wird das in Fig.4a nochmals dargestellte Druck-Zeit-Signal in einem Differenzierglied 40 differenziert und dann einem VoUweggleich-

richler 41 zugeführt. Die Ausgangssignale dieser beiden Schaltungseinheiten sind in den F i g. 4b und 4c gezeigt. Ein Vergleicher 42, welcher den Schaltzustand der Schaltungseinheit 38 steuert, empfängt das gleichgerichtete und differenzierte Drucksignal und vergleicht ■■> dieses mit einem Bezugssignal, das von einem Vergleicher 43 bereitgestellt wird. Der Vergleichet' 43 ändert seinen Zustand, wenn das Drucksignal 2,7 kPa übersteigt, so daß sein Ausgangssignal die in Fig.4d gezeigte Form hat. Wenn das gleichgerichtete, differen- κι zierte Drucksignal am Beginn einer Kontraktion größer als das Ausgangssignal des Vergleichers 43 ist (siehe F i g. 4e), so schaltet der Vergleicher 42 die Schaltungseinheit 38 in ihren Haltezustand. Die Schaltungseinheit 38 wird dann wieder in den Abfragezustand zurückgeschaltet, wenn die Kontraktion aufhört und das Ausgangssignal des Vergleichers 43 das Ausgangssignal des Gleichrichters 41 wieder übersteigt. Der Zweck des Vergleichers 43 liegt darin, zu vermeiden, daß die Schaltungseinheit 38 in ihren Abfragezustand zurück- 2« kehrt, wenn das differenzierte Drucksignal am Scheitelwert der Kontraktion Null wird.

Das an einem Anschluß 44 erscheinende Ausgangssignal des Vergleichers 42 wird, wie später noch erläutert wird, zur Auslösung des Alarmgebers 17 und der Störungsunterdrückungseinheit 18 benützt.

Gemäß einer anderen Ausführungsmöglichkeit der Basislinienkorrektureinheit kann statt des Vergleichers 43 ein weiteres Differenzierglied und ein weiterer Vollweggleichrichter eingesetzt werden, wobei das weitere Differenzierglied eine andere Zeitkonstante als das Differenzierglied 40 besitzt. Da dann die beiden Differenzierglieder verschiedene Zeitkonstanten haben, können die beim Maximaldruck auftretenden Nullwerte nicht zeitlich zusammenfallen. Dem vom weiteren Differenzierglied und dem weiteren Gleichrichter kommenden Signa! wird eine einem Wert von 2,7 kPa äquivalente Bezugsspannung hinzuaddiert und das so erhaltene Signal wird von der Einspeisung in den Vergleicher 42 invertiert. Wenn eine Kontraktion beginnt, wird also das vom Gleichrichter 41 kommende Signal größer als das vom anderen Gleichrichter kommende Signal. Wenn die Kontraktion aufhört, wird das vom weiteren Gleichrichter kommende Signal plus den Bezugssignal größer als das vom Gleichrichter 41 kommende Signal, wodurch die Abfrage- und Halteeinheit 38 in den Abfragezustand zurückgeschaltet wird.

Wenn im Drucksignal eine Störung kurzer Dauer auftritt, so schaltet das am Anschluß 44 in Fig.3 erscheinende Ausgangssignal die monostabile Kippstufe 18 in ihren nichtstabilen Zustand um und trennt dadurch den Eingang des Integrators 16 durch Abschalten eines den Schalter 19 bildenden Feldeffekttransistors ab. Die monostabile Kippstufe 18 verbleibt 2 s lang in ihrem nichtstabilen Zustand und schaltet dann den Feldeffekttransistor wieder durch, so daß der Integrator 16 wieder angeschlossen wird. Da, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, eine größere Anzahl kurzzeitiger Störungen auftritt, könnte ihr Gesamtintegral zu einem beträchtlichen Fehler führen, wenn das den Integrator erreichende Signal diese Störungen enthalten würde. Obwohl jedoch jedesmal beim Auftreten einer Störung eine 2 s dauernde Unterbrechung des Integratoreingangs stattfindet, ist der Fehler im integrierten Ausgangssignal klein, da die 2 s dauernde Unterbrechung klein im Verhältnis zur Länge einer Kontraktion ist, welch letztere gewöhnlich etwa 1 min dauert.

Während der Benutzung einer Bettpfanne durch die

Patientin wird der Schalter 21a von Hand geschlossen, wodurch sich der Zustand einer bistabilen Kippstufe 21 b ändert, so daß der Eingang des Integrators 16 durch Abschalten eines den Schalter 21c bildenden Feldeffekttransistors abgetrennt wird. Gleichzeitig wird ein nicht im einzelnen dargestellter Taktimpulsoszillator des Zeitgebers 22 ausgeschaltet, wodurch das laufende Integrationsintervall unterbrochen wird, solange der Gebärmutterinnendruck abnorm hoch ist. Wenn der Druck wieder auf einen Wert unter 2,7 kPa abfällt, so stellt die hintere Flanke des am Anschluß 44 erscheinenden Impulses (siehe Fig.4f) die bistabile Kippstufe 216 zurück, wodurch das Eingangssignal wieder an den Integrator angelegt und der Zeitgeber 22 wieder gestartet wird.

Nachstehend wird anhand der F i g. 5 der Alarmgeber 17 mehr im einzelnen beschrieben. Wenn der Katheter, der einen Teil des Druckwandlers bildet, blockiert wird, so fällt das Drucksignal auf etwa Null ab. Da das Drucksignal über einen Alarmrückstellschalter45 einem Vergleicher 46 zugeführt wird, der auch eine einem Wert von 0,6 kPa äquivalente Bezugsspannung erhält, schaltet der Vergleicher, falls der Druck unter 0,6 kPa abfällt, eine monostabile Kippstufe 47 in ihren nichtstabilen Zustand um. Außerdem gelangt das Ausgangssignal des Vergleichers zu einer Torschaltung 48, wo es jedoch nur dann durchgelassen wird, und zu einer Alarmeinrichtung 49 gelangt, wenn die Torschaltung 48 gleichzeitig ein Signal von der monostabilen Kippstufe 47 erhält. Dieses letztere Signal wird dann erzeugt, wenn die monostabile Kippstufe nach einer Zeitspanne von 90 s in ihren stabilen Zustand zurückkehrt, so daß, wenn ein abnormal niedriger Druck länger als 90 s dauert, die Alarmeinrichtung 49 betätigt wird. Gleichzeitig wird das Vergleicherausgangssignal an eine Anzeigeeinrichtung 51 weitergeleitet, die anzeigt, daß ein Blockieren eingetreten ist.

Außerdem schaltet das am Anschluß 44 auftretende Ausgangssignal des Vergleichers 42 (siehe F i g. 3) die monostabile Kippstufe 47 in ihren nichtstabilen Zustand. Wenn also eine Hypertonie eintritt und der Grunddruck über 2,7 kPa ansteigt, gelangt ein Signal an eine Torschaltung 52, und, wenn diese Hypertonie langer als 90 s andauert, wird das vom Anschluß 44 kommende Signal zur Alarmeinrichtung 49 durchgelassen und der Alarm ausgelöst Gleichzeitig wird dieses Signal zu einer Anzeigeinrichtung 53 weitergeleitet, die den Eintritt der Hypertonie anzeigt

Beide Alarmkreise werden durch Betätigung des Schalters 45 rückgestellt wodurch die monostabile Kippstufe 47 in ihren nichtstabilen Zustand geschaltet wird; so daß die Tnrschaltungen 48 und 52 gesperrt werden. Der Alarmgeber kann dadurch nicht unwirksam gemacht sondern lediglich alle 90s rückgestellt werden.

Wenn während des einer Betätigung des Schalters 45 zur Rückstellung des Alarmgebers folgenden 90-s-Intervalls ein vorhandener Hochdruck auf unter 2,7 kPa abfällt und sodann eine Kontraktion stattfindet, wodurch der Druck wiederum ansteigt, würde wieder ein Alarm ausgelöst, wenn nicht die Torschaltung 50 vorgesehen wäre. Wenn ein Alarmzustand während des 90-s-Intervalls zeitweise auftritt, was durch die Torschaltung 50 festgestellt wird, so wird die monostabile Kippstufe 47 durch die Torschaltung 50 sofort in ihren stabilen Zustand geschaltet Folglich kann ein Alarm erst wieder ausgelöst werden, wenn ein Alarmzustand noch 90 s nach der Rückstellung der monostabilen

Kippstufe 47 vorhanden ist, beispielsweise durch eine neue Kontraktion.

Nunmehr wird die Programmierung und die Arbeitsweise des programmierbaren Festspeichers 31 entsprechend dem in Fig. 6 dargestellten Algorithmus erläutert. Der Durchlauf dieses Algorithmus wird durch die Ausgangssignale der Vergleicher 26, 27 und 28 gesteuert, da jedes neue Integratorausgangssignal in den Speicher 23 eingelesen wird und der jeweils vorherige Inhalt in die Speicher 24 und 25 weilergeschoben wird.

Der Algorithmus nach F i g. 6 basiert auf der Kurve des in 15-min-lntervallen ermittelten Druckintegrals über den Infusionsgeschwindigkeit von Oxytozin gemäß der Darstellung in Fig. 7. Die dort gezeigte Kurve ist idealisiert und setzt eine gleichbleibend zunehmende Infusionsgeschwindigkeit voraus. Da die Dosierung zunimmt, steigt das Integral des Druckes stetig an, bis im Punkt 55 ein Knick erreicht wird.

Sodann erfolgt ein leichter Abfall des Integrals, bis am Punkt 56 wieder ein scharfer Knick auftritt. Nach dem Passieren des Punktes 56 kann die durch das Integral der Druckkurve angegebene Verknüpfung von Kontraktionsdruck und Kontraktionsfrequenz bedeuten, daß das Kind zuwenig Sauerstoff erhält.

Es hat sich gezeigt, daß die Infusionsgeschwindigkeit am Punkt 55 stabilisiert werden kann und daß sogar die Infusionsgeschwindigkeit von Oxytozin nach dem Erreichen des Punktes 55 halbiert werden kann, ohne daß der Wehenfortschritt wesentlich reduziert wird. Der Algorithmus nach F i g. 6 beruht also auf einer Feststellung des Punktes 55 und der Reduzierung der Infusionsgeschwindigkeit um die Hälfte, wenn dieser Punkt festgestellt wird.

In den Algorithmus müssen jedoch gewisse Sicherheitsmaßnahmen eingebaut sein. Statistische Ermittlungen haben ergeben, daß der Wert des Integrals 500 kPas erreichen muß. bevor man sagen kann, daß die Wehentätigkeit sicher im Gang ist, und daß das Integral oberhalb dieses Wertes gehalten werden muß, um einen gleichbleibenden Fortschritt sicherzustellen. Außerdem hat sich gezeigt, daß es in den meisten Fällen gefährlich für das Kind ist, wenn man das Druckintegral über 1500 kPas ansteigen läßt. Diese beiden Werte kennzeichnen daher wichtige Abfragungen, die an verschiedenen Stellen des Algorithmus stattfinden.

Ein typischer Durchlauf durch den Algorithmus wird nun näher beschrieben. Wenn das erste Ausgangssignal des Integrators 16 in den Speicher 23 eingegeben wird, so befindet sich der Algorithmus am Punkt 57 und es findet eine Abfragung 58 statt, um festzustellen, ob das Integral größer als 1500kl^Jas ist. Normalerweise liegt das Imegr"! unterhalb üi<_ .... Wiru··,, so daß, wenn das nächste Integratorausgangssignal auftritt und in den Speicher 23 eingegeben wird, während sein vorheriger Inhalt durch den mit 59 bezeichneten Schiebeschritt in den Speicher 24 weitergeschoben wird, eine Abfrage 61 durchgeführt wird, um festzustellen, ob das neue Integral kleiner als 500kPas ist. An dieser Stelle folgt der Verlauf gewöhnlich dem linken Zweiir und die Dosis wird in dem mit 62 bezeichneten Schritt um 2 Millieinheiten/min erhöht Bei der eben erwähnten Einheit handelt es sich um eine internationale Einheit entsprechend 0,5 g getrockneter Rinderhypophysen-Hinterlappensubstanz. Wenn beim Schiebeschritt 63 die nächste Verschiebung stattfindet, wird eine Abfragung 64 ausgeführt um festzustellen, ob das neue Integral kleiner -.ils 1500kPas ist 1st dies der Fall, so wird die Dosis wiederum im Schritt 65 um 2 Millieinheiten/min erhöht. Eine weitere Abfrage zur Bestimmung, ob das nächste Integral unter 1500kPas betragt, wird bei 66 ausgeführt, wonach eine Abfrage 67 folgt, um festzustellen, ob das Integral kleiner als 500kPas ist.

An dieser Stelle sei wieder angenommen, daß das Integral unter dem genannten Wert liegt und die Dosis wieder durch Rücksprung zum Punkt 62 erhöht wird. Sodann wird der Abschnitt 62 bis 67 des Algorithmus so oft durchlaufen, bis die Abfrage 67 ergibt, daß das Integral über 500 kPas angestiegen ist. Wenn dieser Fall eintritt, so wird bei 68 eine Abfrage durchgeführt, um zu bestimmen, ob das gegenwärtige Integral Si größer als das eine halbe Stunde vorher aufgetretene Integral ist, welch letzteres nun den Inhalt Ss des Speichers 25 bildet. Gewöhnlich ist der Punkt 55 in Fig. 7 noch nicht erreicht worden, wenn die Abfrage 68 das erste Mal ausgeführt wird, so daß der Abschnitt 65, 66, 67 und 68 des Algorithmus solange wiederholt wird, bis Si größer als Sj ist, was anzeigt, daß der Punkt 55 erreicht worden ist. In diesem Zeitpunkt wird im Schritt 70 die Oxytozindosis halbiert und dann werden nach dem nächsten Verschiebeschritt 71 zwei Abfragen 72 und 73 durchgeführt, um sicherzustellen, daß das gegenwärtige Integral nicht größer als 1500 kPas und nicht kleiner als 500 kPas ist, und wenn diese beiden Bedingungen erfüllt sind, bleibt die Dosis stabil, während der Algorithmus den Abschnitt 71,72 und 73 durchläuft.

An den Stellen 58, 64, 66 und 72 ist als Sicherheitsmaßnahme die Reduzierung der Dosis auf die Hälfte vorgesehen, wenn das jeweils gegenwärtige Integral größer als 1500kPas ist. Die Abfrage 73 stellt sicher, daß die Wehentätigkeil fortschreitet, indem die Dosis erhöht wird, und ein Rücksprung zum Punkt 62 stattfindet, falls das gegenwärtige Integral unter 500 kPas abgesunken ist. Sollte jedoch das gegenwärtige Integral am Punkt 61 schon den Wert 500kPas überschritten haben, was bei einer eingeleiteten Geburt normalerweise früh der Fall ist, so wird sofort bei 71 in den stabilen Abschnitt 71, 72, 73 des Algorithmus eingetreten.

Zur Vereinfachung der F i g. 1 ist dort unterstellt, daß der programmierbare Festspeicher 31 einen Ausgangscodierer 80 und eine Selektionsschaltung 83 enthält, die in F i g. 8 jeweils gesondert neben dem eigentlichen Festspeicher 31, dem Speicher 30 und dem Speicher 32 dargestellt sind.

Wenn das erste integrierte Ausgangssignal vom Integrator 16 den Speicher 23 erreicht, werden die Ausgangssignale der Vergleicher 26, 27 und 28 und des Inverters 31 über die vier Eingangsleitungen 75 bis 78 in den Speicher 30 eingespeist Diese vier Speichereingangssignale werden sofort an Ausgangsleitungen 1,3,4 und 2 weitergeleitet. Diese vier Ausgangsleitungen 1 bis 4 erscheinen in der untenstehenden Tafel I, die eine Wahrheitstabelle für den Festspeicher 31 darstellt im Abschnitt »Vergleicherausgänge« als Spaltenüberschriften. Wenn das jeweilige Integral nicht größer als 1500 kPas ist, ist das Vergleicherausgangssignal 3 Null und es erscheint ein Auspangssignal am Ausgang A des Festspeichers.

Aus der ebenfalls untenstehenden Tafel H, die eine Wahrheitstabelle für den Ausgangscodierer 80 darstellt ist ersichtlich, daß unter diesen Bedingungen am Ausgang Vj des Codierers ein 1-Signal erscheint Die an den Ausgängen Ki, Vj und Yi erscheinenden Signale werden im Speicher 32 gespeichert und zu ihnen zugeordneten Eingängen des Festspeichers rückgeführt.

Die Zustände der Ausgänge Ki, K₂ und Y₁ sind in den positiver Logik, »0« einen niedrigeren Pegel und entsprechenden Spalten in Tafel 1 gezeigt. daß der Zustand irrelevant ist.

In der Tafel I bedeutet »1« einen hohen Pegel bei

Tafel I

Position im Algorithmus	Codiere rausga'ngc	Y₁	0	Vergleiche rausgänge	*	2	0	lestspe	I	B	cherausgänge	I)	/:
57	Y\	0	0	I ''	* *	*	1	I		C
Schiebe schrill (/I)	0	0	1	* *	*	*	*				I
62	0	0	1	* *	* 1	#	0		1
[B)	0	0	1	0 / *	*	0	0					I
	t)	0	0	ι ,..··-	* *	1	0		1
65	0	1	0			*	1
(O	0	1	1	'" *	* - ■ ^	*	1			1	1
	0	1	1		- ' *	*	0				I
	0	1	1	* *	1	0		1
7(1 (D)	0	I	1	0	0				1
	0	1	0	0	I
	0	0	0	*	0			1	1
73/71 (£)	1	0	0	0	0					1
	1	U	1	I	1		1
1	ü	I	*	0				I
1	0	1	(,	0					I
1	ü	1		1
1

TaIcI Il

lestspeicheraiisgangc

O	Ü	O	O	O
1	O	O	O	O
O	1	O	O	O
O	Il	1	O	O
O	O	O	1	O
O	O	O	O	1

Coui	erles	0	S-	»
Rückführung	0	0
signal	1	1
0	1	0
0	0	1
0	0	0
0		1
1
1

Ls ist also nun klar, w ic der Algorithmus nach F i g. 6 arbeitet, da jedesmal, wenn eine Verschiebung auftritt, c eine neue Eingangssignalgruppe für den Festspeicher auftritt und die Ausgangssignale des Festspeichers, die vom eingegebenen Programm abhängt, auch an den Eingängen A bis F erscheinen. Diese dem Codierer 80 zugeführten Ausgangssignale erzeugen neue Rückführungssignale und gegebenenfalls Steuersignale auf Leitungen 81 und 82 zur Erhöhung bzw. Halbierung der Dosis.

Jeweils entweder das Ausgangssignal des Vergleichers 28 oder dasjenige des Inverters 29 werden über den Speicher 30 an einen Eingang des Festspeichers 31 gegeben. Die Selektion erfolgt mittels der Selektionsschaltung 83, welche das Inverterausgangssignal wählt, wenn der Festspeicherausgang Cauf hohem Pegel liegt. Bei weiterem Studium der F i g. 8 und der Tafeln 1 und II ist leicht ersichtlich, wie der übrige Teil des in F i g. 6 gezeigten Algorithmus realisiert wird.

Das Ausgangssignal des Festspeichers 31 steuert das Dosissteuergerät 33, das in F i g. 9 mehr im einzelnen gezeigt ist Beim Einschalten werden zwei Speicher 85 und 86 gelöscht und am Ende jeder Zeitgeberperiode, das vom Zeitgeber 22 über eine Leitung 87 signalisiert wird, wird der Inhalt des Speichers 86 über den Speicher

85 in einen Addierer 88 eingegeben. Wenn nun das Signal auf der Leitung 81, d:e vom Ausgangscodierer 80 in F i g. 8 kommt, anzeigt, daß »2« addiert werden soll, so gibt der Addierer 88 sein Ausgangssignal über eine durch 2 leüende Divisionsschaltung 89 und einen Datenselektor 90 zurück in den Speicher 86. In dieser Ablauffolge ist die Divisionsschaltung 89 inaktiv, da niemals gleichzeitig eine Division erfolgt, wenn die Dosis erhöht wird. An anderer Stelle des Algorithmus kann jedoch kein Additionsbefehl über die Leitung 82 in kommen, der dann durch die Divisionsschaltung 89 ausgeführt wird.

Es ist also ersichtlich, daß die jeweils gegenwärtige Dosis im Speicher 86 gespeichert ist. und das Ausgangssignal dieses Speichers steuert die digitale Anzeigeeinheit 34 über einen Binär-Siebensegment-Decodierer 92. "

Der Inhalt des Speichers 86 steuert auch die Pumpe 35 über einen Digital-Analog-Umsetzer (nicht dargestellt).

Sollte es erforderlich sein, die Dosis auf einen besonderen Wert einzustellen, so ist dies mittels eines Stellradschalters 36 möglich. Der Schalter wird auf den gewünschten Wert eingestellt und danach wird ein Dosiswählschalter 94 von Hand betätigt so daß der durch die Einstellung des Schalters 36 dargestellte Wert über den Datenselektor 90 in den Speicher 86 eingegeben wird.

Der Zeitgeber 22 wird durch einen nicht dargestellten Taktimpulsgenerator mit einer Periodendauer von 0,9 s gesteuert, jedoch wird die Oszillatorfrequenz durch 1000 geteilt, so daß sich eine Zeitgeberperiode von 900 s ergibt. Am Ende jeder 900-s-Periode wird eine Anzahl von sequentiellen Zeitgeberimpulsen von jeweils 0,9 s Dauer erzeugt und je nach Bedarf dem Speicher 23 zur Abfragung des Integratorausgangs, zu den Speichern 24 und 25, den Speichern 30 und 32 und zum Dosissteuergerät 33 zugeleitet, um sicherzustellen, daß die Daten in der oben beschriebenen Weise übertragen werden.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät zur Überwachung der Gebärmutteraktivität während Geburtswehen, mit einer an einen Gebärmutterinnendruckwandler angeschlossenen Aktivitätsmeßeinrichtung, die einen das Integral des Gebärmutterinnendrucks über der Zeit bildenden Integrator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivitätsmeßeinrichtung (F ig. 1) eine dem Integrator vorgeschaltete Basislinienkorrektureinheit (F i g. 3) mit einem Subtrahierglied (37) enthält, welches die Differenz zwischen dem vom Gebärmutterinnendruckwandler erzeugten Drucksignal und einem aus diesem abgeleiteten Hilfssignal 1 ^r> bildet, das während der Kontraktionspausen gleich dem Drucksignal ist und wehrend der Kontraktionen dem jeweilr. vor Kontraktionsbeginn vorhandenen Wert des Drucksignals entspricht, und daß die Aktivitätsmeßeinrichtung außerdem einen Integrationszeitgeber (22) enthält, der ein Integrationsintervall von mindestens 10 min und höchstens 30 min festlegt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basislinienkorrektureinheit (F i g. 3) zur 2^ Ableitung des Hilfssignals vom Drucksignal eine das Drucksignal differenzierende Detektorschaltung (40, 41, 42, 43), die jeweils bei einem einer Kontraktionspause entsprechenden Drucksignal ein auf einem Ruhepegel liegendes konstantes Steuersignal und bei einem einer Kontraktion entsprechenden Drucksignal ein auf einem Arbeitspegel liegendes Steuersignal erzeugt, und eine mittels des Steuersignals gesteuerte Abfrage- und Halteeinheit (38) aufweist, deren das Hilfssignal bildendes ι·> Ausgangssignal während der Kontraktionspausen das durchgelassene Drucksignal und während der Kontraktionen der festgehaltene Wert des Drucksignals vor Kontraktionsbeginn ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivitätsmeßeinrichtung (Fig. 1) eine Dosisberechnungseinrichtung (23 bis 36) zur Dosierung einer wehenfördernden Substanz in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Aktivitätsmeßeinrichtung nachgeschaltet ist. ·τ>

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosisberechnungseinrichtung (23 bis 36) eine Anzahl von Speichern (23, 24, 25) zum zeitweisen Speichern aufeinanderfolgender Werte des das Gebärmutterinnendruck-Zeitintegral dar- ■-><) stellenden Ausgangssignals der Aktivitätsmeßeinrichtung jeweils am Ende der aufeinanderfolgenden Integrationsintervalle aufweist, und daß die Dosisberechnung jeweils aufgrund dieser gespeicherten Werte erfolgt. v>

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosisberechnungseinrichtung (23 bis 36) einen Vergleicher (28) zum Vergleich aufeinanderfolgender Ausgangssignale der Aktivitätsmeßeinrichtung und eine Dosiskorrektureinheit (31) zum wi Gleichhalten bzw. Verringern der Dosierung aufweist, wenn ein späteres Ausgangssignal gleich einem früheren Ausgangssignal bzw. kleiner als das letztere ist.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch μ gekennzeichnet, daß die Dosisberechnungseinrichtung einen Vergleicher (27) zum Vergleich des jeweiligen Ausgangssignals der Aktivitätsmeßeinrichtung mit einem eine Gefährdungsgrenze darstellenden oberen Grenzwert-Bezugssignal aufweist

7. Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosisberechnungseinrichtung einen Vergleiche!· (26) zum Vergleich des jeweiligen Ausgangssignals der Aktivitätsmeßeinrichtung mit einem das mögliche Aufhören der Wehentätigkeit bedeutenden unteren Grenzwert-Bezugssignal aufweist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiskorrekiureinheit (31) als normaler oder programmierbarer Festspeicher ausgebildet ist, der die Dosierung jeweils nach einem einprogrammierten Algorithmus in Abhängigkeit von den jeweils letzten Ausgangssignalen der Aktivitätsmeßeinrichtung korrigiert.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiskorrektureinheit (31) auf ein Dosissiedci gerät (33) wirkt, üua seinerseits eine Dosierpumpe (35) einer Infusionseinrichtung steuert.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine selbsttätige Schalteinrichtung (18, 19) vorgesehen ist, die das dem Integrator (16) zugeführte Drucksignal jeweils beim Auftreten eines abrupten Druckanstiegs kurzzeitig vom Integrator abtrennt.

1!. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine handbetätigbare Schalteinrichtung (21a, 21 b, 2\c) vorgesehen ist, mittels welcher das dem Integrator (16) zugeführte Drucksignal zwecks vorübergehender Unterbrechung der Integration vom Integrator abgetrennt werden kann.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivitätsmeßeinrichtung ein durch eine Rückstelleinrichtung (45) rückstellbarer Alarmgeber (17) zugeordnet ist, der einen Alarm erzeugt, wenn ein abnorm niedriger Druck oder während einer abnorm langen Zeitspanne ein hoher Druck festgestellt wird.