DE2630694C3 - Gerät zur Überwachung der Gebärmutteraktivität während Geburtswehen - Google Patents
Gerät zur Überwachung der Gebärmutteraktivität während GeburtswehenInfo
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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.
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 1500klJas 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 (12)
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.
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