DE3532520A1 - Geraet zur atmungsueberwachung von patienten - Google Patents

Description

Die Überwachung und das Registrieren von Atmungssigna­ len ist vor allem im klinischen Überwachungsbereich eine gängige Methode. In den meisten Fällen kommt es dabei nicht auf die absolute Messung des Atemvolumens an, sondern es wird vielmehr lediglich eine Atem­ funktionsmessung vorgenommen, da es meistens nur auf die Feststellung ankommt, ob der vitale Faktor At­ mung besteht oder etwa ausgesetzt hat.

Eine solche Atmungsüberwachung ist insbes. bei Klein­ kindern, auch außerhalb des Klinikbereiches, wiederholt erforderlich. In der Bundesrepublik Deutschland sterben nach den statistischen Angaben jährlich etwa 1.500 Kin­ der an einem Syndrom, das als plötzlicher Kindstod oder in der internationalen Medizinsprache als SIDS (Sudden Infant Death Syndrom) bezeichnet wird. Es handelt sich dabei um die häufigste Todesursache von Kleinkindern vom ersten Monat bis etwa Ende des ersten Lebensjahres an, jedoch mit einer Spitze etwa um den dritten Monat.

Trotz weltweiter intensiver Forschung ist es bisher nicht gelungen, die eindeutigen Ursachen für dieses un­ erwartete Sterben zu finden. Es steht lediglich fest, daß einem solchen Tod ein Aussetzen der Atemfunktion fast ausschließlich während des Schlafens vorausgeht. Dabei wurde noch festgestellt, daß es unter den Säug­ lingen sogar eine gewisse Risikogruppe in dieser Be­ ziehung gibt.

Die einzige wirkungsvolle präventive Maßnahme zur Ver­ hinderung eines solchen Todes besteht daher in der Über­ wachung der Atemfunktion mittels eines Atmungsaufnehmer- und Alarmgerätes. Wird nämlich das Kind nach dem Alarm unmittelbar geweckt, - was oft bereits durch den Alarm­ ton selbst erfolgt - so tritt die Atemfunktion meistens wieder ein. Lediglich in wenigen Fällen ist dann eine Wiederbelebung oder eine Einlieferung in ein Kran­ kenhaus erforderlich.

Die wichtigsten Faktoren solcher Atmungsmonitore, insbes. für den außerklinischen Bereich sind die folgenden:

• 1. Der Atemstillstand muß mit Sicherheit immer erkannt werden und er muß einen lauten Alarm hervorrufen.
• 2. Durch ein Atmungsüberwachungsgerät darf keinerlei Gefährdung oder etwa auch nur Behinderung des Kindes erfolgen.
• 3. Das Gerät muß so arbeiten, daß möglichst wenig Fehl­ alarme ausgelöst werden.
• 4. Das Gerät muß in der Anwendung auch im häuslichen Bereich einfach sein und muß einen niedrigen An­ schaffungspreis besitzen.

Es sind nun bereits mehrere Methoden zur Atmungsüber­ wachung bekannt. Wenn man einmal von den Methoden ab­ sieht, welche sich einer CO 2- oder einer Temperatur­ messung der Atmungsluft bedienen, sind es im wesent­ lichen zwei Methoden, welche in der Praxis einige Be­ deutung erlangt haben. Es sind dies die Pneu­ mographie sowie die Induktionsplethysmographie. Diese beiden Methoden sind beispielsweise in der Zeitschrift "Deutsches Ärzteblatt, Bd. 44, Heft 17 vom 27.04.84 auf den S. 1356 und 1357" beschrieben.

Bei der erstgenannten Methode bedient man sich einer Pneumokapsel, welche mit Hilfe von Pflastern auf dem Körper des zu überwachenden Kindes befestigt werden muß. Diese Pflaster müssen öfters gewechselt werden und können leicht Reizungen hervorrufen. Außerdem be­ steht der Nachteil, daß diese Kapseln unter der Win­ del zu stark zusammen gedrückt werden, so daß die Ge­ fahr von Fehlalarmen besteht.

Bei der rheographischen Impedanz-Pneumographie wird mittels angelegter Elektroden, welche beispielsweise mittels einer Paste festgeklebt werden, die Widerstands­ änderung der Haut des Patienten beim Atmen gemessen. Durch diese Elektroden ist jedoch eine Hypersensibili­ tätsreaktion des Kindes möglich. Außerdem besteht die Gefahr von simulierten Signalen bei einer Herzfrequenz­ verlangsamung, die oft mit einem Atemstillstand einher­ geht. Dadurch kann ein Alarm unterdrückt werden.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten hat man die er­ wähnte Methode kombiniert mit einer gleichzeitigen EKG-Registrierung, welche über dieselben Elektroden vorgenommen werden kann. Es dürfte einleuchtend sein, daß diese kombinierte Methode verhältnismäßig umständ­ lich ist und kaum außerhalb einer Klinik durchgeführt werden kann.

Dann gibt es weiterhin die bereits oben erwähnte In­ duktionsplethysmographie, bei der die Änderung des Körperdurchmessers bei der Atmung gemessen wird. Da­ zu benötigt man ein über Bauch oder Torax umgelegtes Leibchen, welches elektrische Leiter eines Stromkreises enthält. Diese verhältnismäßig sichere Methode erfordert jedoch eine umständliche Eichprozedur.

Es sei schließlich noch erwähnt, daß man zur Atmungs­ registrierung auch bereits Bewegung registrierende Ma­ trazen verwendet hat. Wenn der Patient, z. B. das Kind auf einer solchen Matraze liegt, so kann die Bewegung der Matraze während des Atmungsvorganges durchaus zur Messung herangezogen werden. Der Nachteil dieser Methode besteht jedoch darin, daß ein Alarmsignal auch durch andere Bewegungsabläufe, denen die Matraze ausgesetzt ist, simuliert werden kann.

Die Neuerung befaßt sich ebenfalls mit einem Gerät zur Atmungsüberwachung von Patienten, insbes. von Kleinkin­ dern, mit dem eine durch die während der Atmung erfol­ gende Körperverformung bewirkte Änderung einer Indukti­ vität gemessen wird. Gemäß der Neuerung besteht das von der Atmungsbewegung beeinflußbare Organ eines solchen Gerätes aus einer flachen, als Induktivität wirkenden Schleife oder Spule, die auf einen von der Atmung des Patienten beeinflußten Körperteil auflegbar ist.

Mit einem solchen Gerät wird die Verformung oder Dehnung der Bauch- oder Brustdecke gemessen, wobei das eigent­ liche Meßorgan, nämlich die Schleife oder Spule auf den Bauch oder die Brust des Kindes lediglich aufgelegt wird. Damit ist keinerlei Behinderung oder Belastung für das Kind verbunden, die Methode ist außerordent­ lich sicher und das Abtastorgan ist sterilisierbar.

Das induktive Auflagelement besteht in seiner einfach­ sten Form aus einer an seinen Enden nicht verbundenen Schleife eines elektrisch leitenden Materials, z. B. eines dünnen flexiblen Drahtes, der von einer flexiblen Isolierung umgeben ist und am Schleifenanfang und Schleifenende Anschlußkontakte aufweist. An diese Anschlußkontakte werden dann die Verbindungsleitungen zu dem Registriergerät angelegt.

Wenn diese Schleife die Induktivität des Schwingkreises eines Oszillators darstellt, so kann man durch eine Frequenzmessung die Induktivitätsänderung ohne wei­ teres messen, welche während des Atmungsvorganges auftritt.

Für die Ausbildung des Abnahmeorgans gibt es ver­ schiedene Möglichkeiten. So kann die Schleife auch aus mehreren Windungen bestehen, wodurch sich eine größere Ausgangsinduktivität ergibt. Durch entsprechen­ de Formen kann man auch die Empfindlichkeit der Aufnahme­ schleife verändern. Beispielsweise ist es möglich, mehrere nebeneinander liegende Schleifen zu verwenden, die elektrisch hintereinander geschaltet sind. Diese einzelnen Schleifen können auch beispielsweise die Form eines Kleeblattes aufweisen, welche zum Auflegen auf die Bauchdecke besonders geeignet erscheint.

Für die Ausbildung des Abnahmeorgans des neuerungs­ gemäßen Gerätes zur Atmungsüberwachung sind in der Zeichnung einzelne Ausführungsformen dargestellt. So ist in Fig. 1 eine einzige etwa kreisrunde Spule ge­ zeichnet, welche jedoch elektrisch isoliert ist, damit sich Feuchtigkeitseinwirkungen nicht nachtei­ lig bemerkbar machen.

In den folgenden Abbildungen sind jeweils nur die elektrischen Leiter dargestellt, welche eine Indukti­ vität darstellen; aber auch diese Spulenelemente sind zweckmäßig aus den angegebenen Gründen elektrisch zu isolieren.

In Fig. 2 ist eine aus mehreren Windungen bestehende kreisförmige Spule gezeichnet, während in den Fig. 3 bis 7 Variationen für die räumliche Ausbildung des Leitungsdrahtes wiedergegeben sind; in Fig. 5 ist eine kleeblattartige Form dargestellt, welche den Vor­ teil hat, daß sie sich auf die Oberfläche des atmen­ den Körperteiles besonders gut auflegt. Das gleiche dürfte für die Ausführungsform nach Fig. 8 gelten, die wegen der größeren Anzahl nebeneinander liegenden Windungen auf einen größeren Teil der atmenden Körper­ oberfläche auflegbar ist.

Insgesamt ist zu den dargestellten Ausführungsformen des Abnahmeorgans zu sagen, daß die hinsichtlich einer Induktivitätsänderung günstigste Form jeweils auszu­ suchen ist.

Claims (4)

1. Gerät zur Atmungsüberwachung von Patienten, insbes. von Kleinkindern, mit dem eine durch die während der Atmung erfolgende Körperverformung bewirkte Ände­ rung einer Induktivität gemessen wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sein von der Atmungsbewegung be­ einflußbares Organ aus einer flachen, als Indukti­ vität wirkenden Schleife oder Spule besteht, die auf einem von der Atmung des Patienten beeinflußten Kör­ perteil auflegbar ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife oder Spule derart flexibel ausgebildet ist, daß sie sich nach dem Auflegen der Oberfläche des Körperteiles anpaßt.

3. Gerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spule aus mehreren, nebeneinander lie­ genden Windungen (Fig. 2, 5, 8) besteht, die elek­ trisch hintereinander geschaltet sind.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Windungen in Form eines Kleeblattes (Fig. 5) angeordnet sind.