DE68927898T2

DE68927898T2 - Tragbare Vorrichtung zur Anzeige der Herzfunktion und zur automatischen Erzeugung elektrotherapeutischer Impulse

Info

Publication number: DE68927898T2
Application number: DE68927898T
Authority: DE
Inventors: Larry D Bowling; Arlan J Brandt; Marlin S Heilman; Joseph F Russial
Original assignee: Lifecor Inc
Current assignee: Zoll Medical Corp
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1997-10-16
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: EP0339471B1; CA1321814C; JP2791095B2; US4928690A; DE68927898D1; EP0339471A3; EP0339471A2; JPH01320069A

Description

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine patientengetragene Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist durch die US-4,576,170 offenbart. Diese bekannte, von einem Patienten außen zu tragende Vorrichtung benutzt ein Drahtgeflecht, ein an der Haut anhaftendes Anstrichmittel und Streifenbänder zum Befestigen der Elektrodeneinrichtung auf der Haut des Patienten. Eine zuverlässige Befestigung dieser Vorrichtung bei normalen Alltagstätigkeiten des Patienten ist kaum möglich.
Seit einigen Jahren ist eine Technik zur Verbesserung einer außergewöhnlich niedrigen Herzfrequenz (Bradykardie) mit implantierbaren Geräten verfügbar, die allgemein als Schrittmacher bezeichnet werden, und die elektrische Impulse in einer Größenordnung von Mikrojoule an ein langsam schlagendes Herz abgeben, um die Herzfrequenz auf einen annehmbaren Wert zu beschleunigen. Ferner ist es weit bekannt, Hochenergiestöße (180 bis 360 Joule) über äußere Paddel, die an die Brustkorbwand angelegt werden, abzugeben, um übermäßig hohe Herzfrequenzen zu berichtigen, und das möglicherweise verhängnisvolle Auftreten von Kammerflimmern oder bestimmter Kammer-Tachykardien zu verhindern. Bradykardie, Kammerflimmern und Kammer-Tachykardie sind alle elektrische Fehlfunktionen (Arrhythmien) des Herzens, und jede kann innerhalb von Minuten zum Tode führen, sollte die Fehlfunktion nicht durch die geeignete elektrische Reizung korrigiert werden.
Weil Zeitverzögerungen bei Anwendung der korrigierend elektrischen Behandlung zum Tode führen können, haben implantierbare Schrittmacher und Defibrillatoren die Möglichkeit, diese anderenfalls lebensbedrohenden Zustände zu behandeln, bedeutend verbessert. Das in den Patienten implantierte Gerät überwacht ständig das Herz des Patienten auf behandelbare Arrhythmien, und wenn eine solche festgestellt wird, überträgt das Gerät korrigierend elektrische Impulse direkt an das Herz.
Schrittmacher und Defibrillatoren, die verbessernde elektrische Impulse von außen an den Brustkorb des Patienten übertragen, werden auch verwendet, um solche lebensbedrohliche Arrhythmien zu beheben, aber sie weisen insofern einen Nachteil auf, daß möglicherweise das Gerät während eines akuten Arrhythmie-Notfalls nicht rechtzeitig eingesetzt werden kann, um das Leben des Patienten zu retten. Eine derartige Behandlung wird innerhalb weniger Minuten benötigt, um wirkungsvoll zu sein. Folglich werden die elektrischen Geräte implantiert, wenn erachtet wird, daß ein Patient durch derartige Arrhythmien in großer Todesgefahr ist, um sofort verfügbar zu sein, wenn eine Behandlung nötig ist. Alternativ werden solche Patienten in einem Krankenhaus gehalten, wo verbessernde Elektrotherapie im allgemeinen sofort verfügbar ist. Langzeitiger Krankenhausaufenthalt ist jedoch oft infolge hoher Kosten oder infolge der Erfordernisse an Patienten, sich an normalen Alltagstätigkeiten zu beteiligen, nicht durchführbar.
Es gibt auch viele Patienten, die zu Herzarrhythmien neigen, und die zeitweise der Gefahr eines plötzlichen Todes ausgesetzt sind. Beispielsweise sind Patienten, die einen Koronarartherien-Verschluß und einen Myokardinfarkt erleiden, in einer erheblichen Gefahr von Tachyarrhythmien über etliche Wochen nach dem Koronarartherien-Verschluß. Solche Patienten bleiben im allgemeinen im Krankenhaus, könnten aber früher entlassen werden, wenn ein praktisches Mittel vorhanden wäre, um sie vor lebensbedrohlichen Arrhythmien zu schützen. Es gibt auch zahlreiche Patienten, die auf eine Implantation eines automatischen Defibrillators warten, und die einen äußeren Defibrillator sofort griffbereit für den Fall benötigen, daß eine lebensbedrohliche Tachyarrhythmie auftritt. Außerdem gibt es Patienten, die einen implantierbaren Defibrillator benötigen, und die infolge der zur Implatation eines solchen Geräts erforderlichen Operation einer übermäßigen Gefahr ausgesetzt werden. Aus Obengenanntem wird deutlich, daß eine reelle Notwendigkeit besteht, ein wirkungsvolles Mittel zu schaffen, mit welchem anfällige Patienten relativ langfristig gegen die gefährlichen Folgen einer elektrischen Herzfehlfunktion geschützt werden können, ohne sich einem Implantationsvorgang unterziehen zu müssen, und ohne im Krankenhaus verweilen zu müssen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System und Mittel, wie oben erwähnt ist, zu schaffen, mit welcher ein Patient, der zu bestimmten Herzarrhythmien neigt, wirkungsvoll gegen daraus resultierende schädliche Folgen geschützt werden kann, ohne sich einem Implantationsvorgang unterziehen zu müssen und ohne im Krankenhaus verweilen zu müssen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine effektive Form von äußerlich angewandter Elektrotherapie vorzusehen, welche für einen Patienten einen relativ langfristigen Schutz gegen die Folgen einer Herzarrhythmie schafft, ohne daß der Patient auf seine normalen täglichen Aktivitäten verzichten muß.
Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung schafft ein System und eine Einrichtung, mit welcher anfällige Patienten im wesentlichen vor Tod infolge Arrhthmie geschützt werden können, mit einem patientengetragenen externen Schrittmacher/Defibrillator, der angenehm zu tragen ist, gleichwohl aber die Fähigkeit hat, den Patienten kontinuierlich hinsichtlich möglicher Arrhythmien zu überwachen und korrigierend elektrische Impulse schnell und zweckentsprechend abzugeben, falls eine solche Arrhythmie auftritt. Die Erfindung schafft auch ein unterstützendes, nicht vom Patienten getragenes System und eine Einrichtung um die Einsatzbereitschaft und Zuverlässigkeit des patientengetragenen Geräts zu optimieren. Vorliegende Erfindung verfolgt insbesondere die Optimierung eines zuverlässigen Betriebs und einer weiteren Maximierung der Akzeptanz des Patienten zum Tragen eines derartigen Geräts, indem das Gerät bequem und benutzerfreundlich gemacht wird.
Des weiteren werden erfindungsgemäß eine Anzahl von Mitteln geschaffen, mit welchen der automatische, äußere Schrittmacher/Defibrillator bequem von einem Risiko-Patienten getragen werden kann. Diese umfassen Mittel zur Reduzierung des Gerätegewichts, Mittel zur Verteilung der gewichtstragenden Flächen über einen großen Körperbereich, Mittel, die dem Gerät erlauben, lose in einem Bereitschaftsmodus zu sitzen, und Mittel, die erlauben, daß zwischen dem Gerät und der Haut des Patienten im allgemeinen bequeme Unterwäsche liegen kann. Am wichtigsten ist es, daß das Gerät auch Mittel enthält, die bewirken, daß ein Niedrigimpedanzweg für einen elektrischen Impuls an das Herz geschaffen wird, wenn eine möglicherweise gefährliche Arrhythmie von dem Gerät festgestellt wurde.
Korrektes, zuverlässiges, positives Feststellen von Arrhythmien und minimale falsche Feststellungen sind für die Nützlichkeit des tragbaren Antiarrhythmie-Gerätes wichtig. Folglich wird auch vorgezogen, daß das Gerät kontinuierlich mehr als einen physiologischen Indikator für eine behandelbare Arrhythmie überwacht. Da verschiedene Typen von Patienten-Verhalten eine unzuverlässige Feststellung bewirken können, können Einrichtungen vorgesehen sein, die dem Patienten den Status der Feststellungs-Stromkreise melden, so daß der Patient Verhaltensmuster lernen kann, die einen zuverlässigen Gerätebetrieb optimieren. Das Gerät kann aber auch Mittel aufweisen, mit welchen der Patient die Abgabe eines hohen Energiestoßes verzögern kann, wenn er bei Bewußtsein ist, wodurch er anzeigt, daß die Arrhythmie noch nicht lebensbedrohlich ist.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung ist es, verschiedene Typen von System-Überwachungsmitteln zu schaffen, um die Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des patientengetragenen Geräts zu maximieren. Derartige Überwachungsmittels können Mittel zur Bereitschafts-Überprüfung des patientengetragenene Geräts, Mittel zur Statusüberprüfung der Gerätebatterien, Mittel, um die Batterien bei Bedarf wieder auzuladen, Mittel zum Aufzeichnen der Speicherinhalte des patientengetragenen Geräts, und Mittel zum Übertragen lebenswichtiger Daten an entfernt befindliches Pflegepersonal, um das Problem zu lösen und Anweisungen zum korrekten Gerätebetrieb zu erteilen, enthalten.
Die oben genannten und weitere Ziele, die nachfolgend deutlich werden, sowie das Wesen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung, die sich anschließenden Patentansprüche und die begleitenden Zeichnungen klarer verstanden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Funktionselemente eines ersten Ausführunsbeispiels eines tragbaren automatischen Schrittmachers/Defibrillator-Geräts und eines Wartungs-Untersystems für das tragbare Gerät;
Fig. 2a ist eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer EKG-Elektrode- Herzton-Mikrophon-Kombination, die mit dem Schrittmacher/Defibrillator-Gerät zur Herzschlag-Detektion verwendet wird;
Fig. 2b ist eine Ansicht des Mikrophons von unten;
Fig. 3a ist eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels der aufnehmenden und impulsabgebenden Elektrodenanordnung, die in dem Defibrillator- Gerät verwendet wird;
Fig. 3b ist eine Seitenansicht der Elektrodenanordnung;
Fig. 3c ist eine Ansicht der Elektrodenanordnung vom Ende;
Fig. 3d ist eine vergrößerte, teilweise aufgebrochene Draufsicht des Inneren der Elektrodenanordnung, bei der die Abdeckung entfernt ist;
Fig. 3e ist eine Ansicht eines der Elektrodenkomponenten vom Ende her;
Fig. 3f ist eine Seitenansicht der Elektrodenanordnung, bei der die Abdeckung entfernt ist;
Fig. 3g ist eine Ansicht der Elektrodenanordnung von unten mit teilweise entfernter Abdeckung;
Fig. 3h ist eine Explosionsansicht der Teile der Elektrodenanordnung;
Fig. 4 ist eine schematische In-Benutzung-Ansicht der ersten Ausführungsform eines wie vom Patienten getragenen Schrittmachers/Defibrillators;
Fig. 5a ist eine schematische Draufsicht eines Atmungssensors, wie er im ersten Ausführungsbeispiel eines Schrittmachers/Defibrillator-Geräts verwendet ist;
Fig. 5b ist eine schematische Ansicht des Atmungsensors;
Fig. 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Wartungs-Untersystems;
Fig. 7 ist eine schematische In-Benutzung-Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Schrittmachers/Defibrillator-Geräts, welches zusammen mit einem Oberkörper-Bekleidungsstück gezeigt ist, mit welchem es getragen wird;
Fig. 8 ist eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Schrittmachers/Defibrillator-Geräts in seiner In-Benutzung-Stellung, und welches in etwas größerem Detail dargestellt ist;
Fig. 9a
und 9b sind Querschnittsansichten jeweils einer Draufsicht und einer Seitenansicht einer Sensor- Elektrodenanordnung, welche in dem Gerät der zweiten Ausführungsform verwendet wird;
Fig. 10a
und 10b sind Querschnittsansichten einer pulsabgebenden Elektrodenanordnung, welche in dem Gerät der zweiten Ausführungsform verwendet wird, wobei Figur 10a die Anordnung in einem Halte-Modus zeigt, und Figur 10b die Anordnung in einem Betriebsmodus zeigt;
Fig. 10c, 10d und 10e sind vergrößerte Querschnittsansichten von Teilen der pulsabgebenden Elektrodenanordnung im Haltemodus;
Fig. 11a, 11b
und 11c zeigen jeweilige Teile des Punktierungsmechanismus im Betriebsmodus;
Fig. 11d, 11e
und 11f zeigen die jeweiligen Teile in dem Haltemodus;
Fig. 12 ist eine Draufsicht der pulsabgebenden Elektrodenanordnung von unten;
Fig. 13a
und 13b sind jeweilige Draufsichten eines spannungsgesteuerten wärmebetätigten Freigabemechanismus, wobei dieser in Fig. 13a in dem Haltemodus und in Fig. 13b in dem Betriebsmodus gezeigt ist;
Fig. 14 ist eine schematische In-Benutzung-Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines wie vom Patienten getragenen Schrittmachers/Defibrillator- Geräts;
Fig. 15a
und 15b sind jeweils eine Draufsicht und eine Ansicht vom Ende eines Elektrodengehäuses mit einer entfernt montierten Gasquelle;
Fig. 15c
und 15d sind jeweilige Ansichten des Elektrodengehäuses von unten mit einem Fluidbehälter, einem Widerstandswärmeelement und einem Rückhalteglied, und welches in Fig. 15c mit weggelassenen Kanälen gezeigt, und in Fig. 15d mit Kanälen gezeigt ist;
Fig. 16a
und 16b sind jeweils eine Draufsicht und eine Ansicht eines Elektrodengehäuses vom Ende mit einer örtlich innerhalb des Kissengehäuses montierten Gasquelle; und
Fig. 16c ist eine vergrößerte Ansicht vom Ende, welche ein vergrößertes Detail des Elektrodengehäuses mit einem Fluidbehälter, einem Widerstandswärme element und einer Rückhaltemembrane zeigt.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Allgemein gesagt, wird in einer bevorzugten Form der Erfindung, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, ein vom Patienten zu tragendes automatisches elektrisches Herzbehandlungsgerät, derartig wie das in Gesamtansicht in Figur 4 gezeigte Gerät 10, oder das in Gesamtansicht in den Figuren 7 und 8 gezeigte Gerät 200, und ein in Gesamtansicht in Figur 6 gezeigtes Wartungs-Untersystem oder -Modul 12 vorgesehen, auf welches das jeweilige Behandlungsgerät 10 oder 200 montiert werden kann, wenn es nicht an einem Patienten in Benutzung ist, um das Gerät wirksam zu warten, zu programmieren und aufzuladen.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, kann das patientengetragene Gerät in einem ersten Ausführungsbeispiel einen die Taille umfassenden Gürtel 14 aus geeignetem Stoff, Gewebe oder dergleichen enthalten, der elastisch sein oder Federelemente umfassen kann, wobei der Gürtel ein Flachprofil-Verbindungsglied oder eine Schnalle 16, und einen Schulterträger 18 aus gleichem Material besitzen kann, der zwischen einem vorderen und einem rückseitigen Abschnitt mit dem Gürtel verbunden ist. Erste und zweite gleiche Sensor- und Impulselektroden-Anordnungen 20 werden jeweils am Gürtel 14 und am Schulterträger 18 getragen. Der Gürtel 14 trägt auch einen Impulsgenerator 24, welcher ein Träger-Verbindungsteil 26 mit dem Träger 18 und elektrische Leiter aufweisen kann, die schematisch unter 28 und 30 gezeigt sind, und die zum Empfang elektrischer Signale von und zur Abgabe elektrischer Impulse an die jeweiligen Elektrodenanordnungen 20 dienen. Die Anordnungen 20 haben jeweils Sensorelektroden 22 und Impulselektroden 32.
Bei Verwendung des Geräts, wie bereits beschrieben, werden die Anordnungen 20 in bequemen Kontakt mit einer Patienten-Brustkorbwand gehalten, und überwachen und erfassen kontinuierlich den Herzrythmus mittels der jeweiligen Aufnahmeelektroden 22. Alternativ können die Aufnahmeelektroden üblicherweise verfügbare EKG-Elektroden sein, die an die Haut des Patienten an einer Stelle getrennt von den Impulselektroden 32 gelegt werden. Für den Fall, daß die Aufnahmeelektroden eine behandelbare Herzarrhythmie feststellen, werden die Elektroden das aufgenommene Signal über die Leiter 28 und 30 zum Impulsgenerator senden, und in Reaktion darauf wird der Impulsgenerator geeignete Behandlungsimpulse an die jeweiligen Impulselektroden 32 abgeben. Darüber hinaus enthält jede der Elektrodenanordnungen des weiteren Mittel (die nachfolgend beschrieben werden) zur automatischen Impedanzreduzierung der elektrischen Übertragung an das Herz nach Erhalt des geeigneten Behandlungs-Anfangssignals vom Impulsgenerator. Ein derartiges Impedanzreduktionsmittel kann beispielsweise ein Mittel zum automatischen Andrücken der jeweiligen Impulselektroden 32 an die Haut des Patienten, und ein Mittel zur automatischen Freigabe eines elektrolytischen Elektrodengels an die Elektroden-Haut-Trennfläche sein.
Betrachtet man nun erneut Figur 4, ist zu sehen, daß das Gerät 10 über einer bequemen Unterwäsche 34, beispielsweise einem T-Shirt, getragen werden kann, welches Öffnungen 36 aufweisen kann, welche die jeweiligen Elektrodenanordnungen 20 aufnehmen. Zusatzteile 38, beispielsweise Stücke aus Frottierstoff und eine Schicht aus Klett-Gewebe, können zwischen dem Gürtel 14, dem Träger 18 und dem Unterhemd vorgesehen sein.
Die Figuren 2a und 2b zeigen Details der jeweiligen Sensorelektroden 22. Jede Sensorelektrode, die sich mittig in ihrer jeweiligen Anordnung 20 befindet, weist ein zylindrisches Kunststoffgehäuse 40 auf, welches eine herausziehbare innere Kammer 42 enthält, welche eine EKG-Elektrode 44, einen zugehörigen Verstärker 46 und einen Tonaufnehmer oder ein Mikrophon 48 aufnimmt. Die EKG-Elektrode 44 kann kapazitiv, leitender Kohlenstoff sein oder jede andere Konstruktion aufweisen, welche eine langfristige Benutzung ohne Hautreizung erlaubt. Das Mikrophon ist akustisch mit einem Anschluß 50 gekoppelt, welcher Tonfrequenz-Energie an die Mikrophonmembrane leitet. Der Durchmesser der Innenkammer ist typischerweise zirka 2,5 cm. Angebracht über dem Verstärker 46 und dem Mikrophon 48 und damit elektrisch verbunden, ist eine flexible gedruckte Schaltung 52 angeordnet, welche den Verstärker und das Mikrophon mit Energie versorgt und Signale von diesen empfängt. Es ist zu verstehen, daß die gedruckten Schaltungen der jeweiligen Elektroden über die Leiter 28 und 30, die in Zusammenhang mit der Figur 4 erwähnt wurden, mit dem Impulsgenerator 24 verbunden sind.
Die Innenkammer 42 läßt sich in die Außenkammer 40 teleskopisch schieben, und ein Kunststoff-Schaumstoffkissen 54, welches unter einer Kammerabdeckung 60 angeordnet ist, übt einen Druck auf den oberen Teil der Innenkammer und somit auf die Hautfläche aus, wobei immer dann, wenn das System getragen wird, ein ständiger Kontakt zwischen der EKG- Elektrodenfläche und der Haut gewährleistet ist.
Die Figuren 3a - 3c zeigen die äußere Gesamterscheinung und die Abmessungen der jeweiligen Elektrodenanordnungen 20, die, die Anordnung der Sensorelektrode 22 innerhalb der Impulselektrode 32 zeigen. Jede der Elektrodenanordnungen hat ein Außengehäuse 56 aus einem flexiblen Verbundmaterial, und welches einen Haut-Kontaktbereich von ungefähr 100 cm² hat.
Die Figuren 3d - 3g stellen das Innere der jeweiligen Elektrodenanordnungen bei entferntem Gehäuse dar. Die jeweilige Sensorelektrode 22 wird mittig innerhalb der jeweiligen Impulselektrode montiert und hat eine Ausnehmung 58, die in der oberen Fläche der Mittelkammer-Abdeckung 60 vorgesehen ist. In der Ausnehmung 58 ist ein elektrisch betätigter Freigabe- oder Triggermechanismus angeordnet, welcher aus einere Heizspule aus Widerstandsdraht 62 besteht, welcher um ein Aktivierungglied 64 aus Kunststofffaser gewickelt ist. Das Glied 64 hat Kopfenden 65, welche an zwei federgespannten Ausgleichsstangen befestigt sind und diese zurückhalten, und den Federn 68 erlauben, Kraft auf die Stangen auszuüben, die sich innerhalb zweier freitragender Rohre 70 bewegen. Innerhalb des Rohrs 70 sind Zugglieder 72 aus Kunststoffaser enthalten, deren Enden an Unterlegscheiben 74 und deren nicht dargestellte andere Enden in dem Aufbau des Gürtels 14 oder des Trägers 18 befestigt sind. Da sich die Ausgleichsstangen innerhalb der Rohre verschieben, werden die Zugglieder 72, aufgrund ihrer Befestigung an den Unterlegscheiben, somit durch die Rohre gezogen, wobei Spannung auf die Enden des Gürtels 14 oder des Trägers 18, an welchen das jeweilige Elektrodengehäuse befestigt ist, wirkt, wodurch die Elektrodenanordnung an die Haut des Patienten gedrückt wird, und eine sichere Form eines Impedanzreduktionsmittels schafft.
Zwischen den Rohren 70 an jeder Seite des Elektrodenkörpers und befestigt in Nuten im mittleren Gehäuse sind gegenüberliegende Kapseln 76, welche ein leitendes Fluid, beispielsweise ein Elektrolytgel, enthalten. Mittlere Bereiche der Ausgleichsstangen 66 umgeben die Gelkapseln so, daß dann, wenn die Stangen aktiviert werden, diese sich entlang der Kapseln bewegen und diese zusammendrücken, und das Gel auf die Enden der Elektroanordnung weg vom mittleren Gehäuse 40 pressen. Längliche Öffnungen 82 an den äußeren Enden der Kapseln 76 kommunizieren mit Kanälen 80 in einem Basisglied 84 des Elektrodenkörpers. Figur 3 g ist eine Ansicht der Elektrodenanordnung von unten, welche die Gelkanäle 80 zeigt, welche von den Kapselöffnungen 82 ausgehen, und Fig. 3h ist eine Darstellung des Querschnitts der hautberührenden Fläche. Die Gelkanäle sind entlang ihrer Länge offen, das Basisglied 84 jedoch ist mit einer Begrenzungsplatte 86 mit Öffnungen 88 für beschränkten Durchlaß bedeckt, welche mit den jeweiligen Kanälen kommunizieren.
Die Abmessungen der Gelkanäle sind derart, daß der Fluß des leitenden Gels entlang der Kanäle geringen Widerstand hat, die Öffnungen 88 jedoch den Gelfluß einigermaßen hindern. Dieser unterschiedliche Flußwiderstand stellt sicher, daß nach Aktivierung des Ausdrückmechanismus, das leitende Gel alle Kanäle schnell füllt, und dann das Gel langsam durch die Löcher in der Begrenzungsplatte gedrückt wird. Nach Durchgang durch die Platte dringt das Gel in eine Impulselektrodenplatte 90 aus Metallnetz oder gelochter Folie ein, welche den für die elektrische Behandlung, sei es Schrittmachen, Kardioversion oder Defibrillierung, notwendigen Strom aufnimmt. Da das Gel das Metallglied befeuchtet, wird die elektrische Verbindung zur Haut durch erhebliche Impedanzverringerung an der Trennfläche verbessert und eine zweite Form eines Impedanzreduktionsmittels geschaffen.
Im trockenen, nicht aktivierten Zustand bedeckt ein angenehm weiches und absorbierendes Gewebe 92 die Platte 90 und berührt die Haut des Patienten. Typischerweise ist dieses Gewebe aus Baumwolle. Das Gewebe kann durch die Fläche der Elektrode genäht sein oder mit Enden lose an der Elektrode angebracht sein, die um die Elektrodenkanten gerollt und straff mit einem elastischen Glied gehalten sind. Diese letztere Anordnung erlaubt zum Zweck der Sauberkeit ein häufiges Auswechseln der Gewebefläche.
Die Figuren 5a und 5b zeigen einen Gürtel-Mechanismus 94, welcher zur sensorischen Aufnahme der Atembewegung verwendet werden kann. An eine metallische Verstärkungsplatte 98, welche mit dem Gürtel fest verbunden ist, wird ein Dehnungsstreifen 96 geklebt. Eine geformte Schutzabdeckung 100 wird über das Meßstreifenelement gelegt, welches auch Leitungsdrähte 102 einschließt.
Der Betrieb des Systems wird nun unter besonderem Bezug auf Figur 1 beschrieben.
Es wird ein Satz von Sensoren (Überwachungseinrichtung) zum Sammeln von Informationen über den Zustand des Patienten verwendet. Die Überwachungseinrichtung umfaßt den vorangehend beschriebenen Atmungssensor 94 zur Feststellung der Bewegung der Brustkorbwand, das Mikrophon 48 zur Aufnahme der Herz- oder Atmungslaute, die EKG-Elektroden 22 zur Überwachung des Flächen-Elektrokardiogramms und eine Referenz-EKG-Elektrode 106 (per se bekannt), um ein "gemeinsames" Potential für die Elektroden 22 herzustellen. Die Signale von den Sensoren werden von jeweiligen Verstärkern 108, 110, 112 und einem Signal-Verarbeitungsnetzwerk 114 verstärkt und aufbereitet. Die aufbereiteten Signale werden einem Mikroprozessor 116 zugeführt.
Der Mikroprozessor in Verbindung mit einem Speichersystem 118 führt alle für eine Patientenüberwachung notwendigen Funktionen, Zeitmessung und Hintergrund-Betrieb, Aufzeichnung von Arrhythmien und System-Ereignissen, Kommunikation mit dem Wartungs-Untersystem 12, Steuerung der Behandlungsfolgen, Selbstprüfung des Systems und des Funktionierens der Elektroden, sowie Überwachung der Status- Schalter 120 und 122 aus. Der Mikroprozessor und der Speicher zusammen stellen wesentliche Elemente des Impulsgenerators 24 dar, welcher in Verbindung mit Figur 4 beschrieben wurde. Diese Teile sind in Herzbehandlungsapparaturen per se gut bekannt, und werden nicht in weiterer Einzelheit beschrieben.
Der System-Speicher 118 enthält auch Tests und Bedingungen zum Melden eines behandelbaren Zustands. Wenn ein behandelbarer Zustand festgestellt wird, wird der Mikroprozessor die Behandlung auslösen, wie im Speichersystem programmiert ist. Behandlungsweisen und -abfolgen können für jeden Patienten individuell festgelegt werden und können nieder- und hochenergetische Energie-Kardioversion/Defibrillierung und einen weiteren Bereich von Modalitäten des Schrittmachens umfassen.
Wenn ein behandelbarer Zustand festgestellt wird, aktiviert der Mikroprozessor die Druckeinrichtung 124 (nämlich den vorangehend beschriebenen Freigabemechanis 62), welche die Impulselektroden 32 fest an die Brustkorbwand des Patienten zieht. Gleichzeitig wird das Elektrodengel 126 durch die Behandlungselektrode wie vorangehend beschrieben freigesetzt, um einen niederohmigen Kontakt zu erzeugen. In dem System ist ein Impedanzfeststellungsstromkreis vorgesehen um zu überprüfen, ob die niedrigohmige Bedingung vorhanden ist. An dieser Stelle kann der Mikroprozessor über einen Stimmsynthesizer 130 und Lautsprecher 132 eine gesprochene Warnung zurückzutreten abgeben, und bewirkt, daß eine Behandlung durch die Impulselektroden entweder durch Schrittmachen mit einem Schrittmacher-Stromkreis 134, oder durch hochenergetische Stöße mit einem Defibrillator-Stromkreis 136 beginnt. Der Patient kann die Behandlung nach seiner Wahl durch gleichzeitiges Drücken zweier Schalter 120 "lebender Mensch" die Behandlung verzögern. Wenn der Patient anschließend sein Bewußtsein verliert und die Schalter losläßt, wird die Behandlung beginnen. Andernfalls wird die Behandlung verschoben.
Andere Funktionen, die in dem System enthalten sein können, sind eine R.F.-Übertragungsverbindung zu dem Wartungssystem über einen Empfänger/Sender 140 und eine Antenne 142, sowie eine Energieversorgung 144, welche ein Paket wiederaufladbarer Batterien 146 aufweisen kann, die zum Laden in einen Ladeanschluß 148 an dem Wartungssystem gesteckt werden. Ein "am Patienten"-Sensor (Schalter 122) kann vorgesehen sein, um den Mikroprozessor zu informieren, daß das Gerät an der richtigen Stelle an einem Patienten ist. Eine Selbsttest- Funktion kann auch vorgesehen sein. So kann der Patient durch Drücken einer der Schalter "lebender Mensch" das Testprogramm auslösen, welches den Gerätestatus und/oder jeglichen Zustandsfehler über Lautsprecher 32 meldet.
Das Wartungs-Untersystem 12, dessen Blockdiagramm auf der rechten Seite der Figur 1 dargestellt ist, kann eine mikroprozessorgestützte Unterstützungseinrichtung für das Gürtel-Gerät 10 aufweisen. Die Hauptfunktionen des Wartungs- Untersystems sind die eines Laders 150 für die Gürtel- Energieversorgung 144 und die einer Kommunikationsverbindung, beispielsweise zwischen dem Gürtel und einer Telefonleitung. Das Laden kann entweder unter Verwendung einer eingebauten Spule 152 ausgeführt werden wenn der Gürtel an der Wartungseinrichtung 12 ist, oder während der Patient den Gürtel trägt, kann diese Spule für entfernte Benutzung verlängerbar sein. Wahlweise kann das Laden durch Auswecheln zweier Batteriepakete durchgeführt werden. Eine Kommunikation mit dem Gürtel erfolgt durch eine R.F.-Verbindungsleitung 156 und eine Antenne 158. Eine Kommunikation mit einer Telefonleitung erfolgt durch einen Telefonwähler und ein Modem 159 sowie ein eingebautes Lauthörtelefon 160. Es werden auch noch andere mögliche Funktionen des Wartungsstystems beschrieben. So ist in Figur 1 das Bezugszeichen 162 ein Mikroprozessor und ein Systemspeicher. Der Mikroprozessor steuert alle Systemfunktionen. Er dient auch als Systemuhr mit einer Zeit- und Statusanzeige 164. Verglichen mit dem Gürtel-Speicher ist der Systemspeicher vorzugsweise groß, was ihm erlaubt, mehr von dem Patienten- Elektrokardiogramm und andere Daten zu speichern. Der Gürtel-Speicher kann von Zeit zu Zeit in das Wartungssystem zum Speichern "entladen" werden, und um gegebenenfalls an einen Arzt übertragen zu werden.
Das Wartungssystem kann auch als Testsystem für den Gürtel dienen. Für diesen Zweck können Prüfelektroden-Ausgänge 166 (Fig. 6) derart angeordnet sein, daß dann, wenn der Gürtel an dem Wartungssystem, wie von einem Sensor 168 festgestellt wird, die EKG-Prüfelektroden in der Nähe der Gürtelsensorelektroden sind. Ähnlich können ein Atmungs-Meßwandler 170 und ein Mikrophon-Prüfmeßwandler 154 neben ihren entsprechenden Sensoren angeordnet sein. Dies erlaubt eine vollständige Funktionsprüfung des Aufnahme- und Feststellungsmechanismus des Gürtels unter Verwendung des Prüfstromkreises 162 (Fig. 1). Diese Prüfung kann automatisch erfolgen, oder von einem Patienten unter Verwendung eines Prüfknopfes 174 ausgelöst werden.
Das Wartungssystem kann über eine Wechselstromleitung versorgt werden, und kann für den Fall eines Energieausfalls eine Reservebatterie 176 enthalten. Weitere Merkmale können Energie- und Ladestatus-Lichter 178, ein Arzt-Notruf- Einzelknopf 180, der eine Diagnose und Behandlung über Telefon während eines Notfalls erlaubt, und ein eingebautes Lauthörtelefon 182 zur Bequemlichkeit sein. Ein Fach 184 kann zur Aufbewahrung einer Ladespule vorgesehen sein. Die Überwachungeinrichtung kann zur Feststellung einer elektrischen QRS-Depolarisierung des Patientenherzen ausgelegt sein, und die Patienten-Herzfrequenz kann aus den Intervallen zwischen den QRS-Feststellungen bestimmt werden. Außerdem kann die Änderungsgeschwindigkeit der Patienten-Herzfrequenz überwacht werden. Auch oder alternativ dazu kann das Vorhandensein eines Aortenklappen- Schließtons verwendet werden, um das Aufspüren eines elektrischen QRS-Komplexes zu überprüfen oder zu ersetzen. Eine behandelbare Tachykardie kann dann festgestellt werden, wenn die Patienten-Herzfrequenz einen festgesetzten Wert über eine festgesetzte Zeitdauer überschreitet, und die Geschwindigkeitsänderung der Herzfrequenz einen festgesetzten Wert überschreitet. Eine behandelbare Bradykardie kann festgestellt werden, wenn die Patienten-Herzfrequenz unter einen festgesetzten Wert für eine festgesetzte Zeitdauer absinkt. Des weiteren kann eine durch Keuchen verursachte Bewegung oder ein Atmen als ein Feststellungsparameter zur Abgabe eines hochenergetischen Defibrillierungsstoßes verwendet werden, und kann in Verbindung mit hoher Herzfrequenz und/oder hoher Herzfrequenzakzeleration zur Anzeige der Notwendigkeit zur Abgabe eines hochenergetischen Defibrillierungsstoßes verwendet werden.
Wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist, kann ein zweites Ausführungsbeispiel eines Herzbehandlungsgeräts 200, von ähnlicher Betriebsweise wie das Gerät 10, mit einem bequemen, westenähnlichen Bekleidungsstück 202 für den Oberkörper getragen werden, welches passend von der Form und elastisch ist, um einen geeigneten Kontakt der aufnehmenden Meßwandler mit der Hautoberfläche zu gewährleisten, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Weste ist mit eingenähten Taschen 104, die Reißverschlüsse 206 oder andere formschlüssige Verschlüsse aufweisen, und in welche vor einer Benutzung durch einen Patienten Elektrodenanordnungen 208 des Geräts 200 eingesetzt werden, mit einem geeignet an der Weste befestigten Impulsgenerator 210 des Geräts, sowie mit einem zwischen den jeweiligen Elektrodenanordnungen und dem Impulsgenerator sich erstreckendem Leitersystem 212, versehen. Es ist zu verstehen, daß das Gerät 200 die Form eines in sich geschlossenen Behandlungspakets aufweisen kann, wobei die Leiter, die die verschiedenen Unterbaugruppen verbinden, in einer geeigneten Hülle 214 oder dergleichen enthalten sind. Das Gerät kann auch einen Atmungssensor enthalten. Die Anordnung erlaubt zum Zweck der Sauberkeit das Vorhandensein mehrerer Westen und erlaubt, das Behandlungspaket schnell und leicht zwischen den Westen auszutauschen, wodurch eine relativ ununterbrochene Detektion und ununterbrochene Behandlung gewährleistet ist.
Die Weste kann zusätzlich mit geeignet angeordneten Verstärkungsbereichen versehen sein, die nach Erhalt eines Behandlungs-Empfangssignals vom Impulsgenerator die Bewegung einer oberen Hälfte des jeweiligen Elektrodengehäuses in Radialdruck an die Haut des Patienten umwandeln. Wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel kann die Weste Öffnungen haben, durch die die jeweiligen Elektrodenanordnungen die Haut des Patienten berühren können. Außerdem kann die Weste entlang ihrer unteren Kante Befestigungsmittel zur Befestigung an einem Gürtel, an einem Unterkörper-Kleidungsstück oder dergleichen aufweisen.
Jede der zwei EKG-Sensor-/impulsabgebenden Elektrodenanordnungen 208 weist eine EKG-Sensorelektrode 218 (Fig. 9b) auf, welche innerhalb eines zylindrischen Kunststoffgehäuses 220 angeordnet ist, welches mittig innerhalb der jeweiligen Anordnung 208 angeordnet ist. Das Elektrodengehäuse 220 enthält die flexible, leiterfasergefüllte Sensorelektrode 218, zwei bewegungsfeststellende Elemente 222, 224 und zugehörige Verstärker 226. Die Sensorelektrode 118 ist frei, sich innerhalb des Gehäuses vertikal zu bewegen, wird aber in der Bewegung durch angeformte Noppen 228, 230 begrenzt. Eine unterhalb der Kammerabdeckung angeordnete Feder 232 drückt auf die Oberseite der Sensorelektrode und somit auf die Hautoberfläche des Patienten, wodurch wann immer das System getragen ist, ein konstanter Kontakt zwischen der EKG-Elektrodenfläche und der Haut gewährleistet ist.
Jede Elektrodenanordnung 208 weist außerdem eine Kopfplatte 234 auf (siehe Figuren 10a - 10c), eine Gehäuseabdeckung 236, eine Kompressionsplatte 238, zwei U-förmige fluidenthaltende Kammern 240, zwei leitendes Fluid enthaltende Säcke oder Beutel 242, eine Druckfeder 244, zwei Punktierungsmechanismen 246, und einen spannungsgesteuerten, wärmebetätigten Freigabemechanismus auf, welcher beschrieben werden wird.
Die Kammern sind ständig an der Gehäuseabdeckung mit umschließenden Verbindungsteilen 248 befestigt. Die Kompressionsplatte 238 ist unterhalb der Gehäuseabdeckung 236 montiert, und zwischen der Kompressionsplatte und den Böden der Kammern befinden sich flexible Säcke oder Beutel 242, welche das Elektrolyt oder ähnliches leitendes Fluid enthalten.
Die Platten 234 und 238 werden in unmittelbarer Nähe durch einem wärmebetätigten Freigabemechanismus gehalten, welcher eine zylindrische Freigabehülse bei 262, eine Torsionsfeder 264, welche in einer Umfangsnut 278 an dem oberen Ende der Freigabehülse angeordnet ist, ein Widerstandsdraht-Wärmeelement 266, und ein Rückhalteelement 268 aus Kunststoffaser (siehe Fig. 13a, 13b) auf. Das Glied 268 ist an einem Ende an einem Verbindungsteil 270 mit se oder einem ähnlichen in der Kopfplatte 234 geformten Befestigungsteil, und an dem anderen Ende an einem in der Torsionsfeder 272 verformten Bereich befestigt. Ein Isolierstreifen 274 ist unter dem Wärmeelement angeordnet, um es von der Kopfplatte 2 zu isolieren, und um ein Mittel zur Herstellung elektrischer Verbindungen zum Element vorzusehen.
Ein Flansch 276 an dem unteren Ende der Freigabehülse kommt mit der Unterseite der Kompressionsplatte 238 in Anlage, und die Nut 278 an dem oberen Ende der Hülse kommt mit der Torsionsfeder 264 in Eingriff. Die Feder (wenn sie zusammengedrückt wird) kommt mit der Oberseite der Kopfplatte in Eingriff.
Nach Erhalt eines geeignetes Signals von dem Impulsgenerator 210, nach Feststellung eines behandelbaren Herzzustands, schmilzt das Wärmeelement 266 durch das Rückhalteglied 268, und löst das freie Ende der Torsionsfeder 264, welches sich aus der Nut in der Freigabehülse löst, und die Kopfplatte freigibt.
Die Kompressionsfeder 244 drückt gegen die Kopfplatte 234 und bewirkt, daß diese sich nach oben (weg von der Haut) bewegt und die obere Hälfte des Elektrodengehäuses 260, an welchem sie befestigt ist, mitnimmt. Diese Bewegung überträgt über die in dem Westenaufbau vorgesehenen Taschen 204, und die innerhalb der Weste eingenähten Verstärkungen einen radialen Druck auf die Brustkorbwand, und reduziert die Impedanz an der Elektrode/Haut-Trennfläche und gewährleistet einen geeigneten Druck für die Abgabe eines wirkungsvollen Impulses.
Außerdem übt die Kompressionsfeder 244 einen Druck nach unten auf die Kompressionsplatte 238 und die Freigabehülse 262 aus, welche frei sind, sich in Richtung der Haut zu bewegen. Dieser nach unten gerichtete Druck wird auf die Fluidsäcke 242 übertragen. Die Punktierungsmechanismen weisen an der Kompressionsplatte angebrachte spitze Glieder 250 auf, welche sich durch jeweilige Rückhalterohre 252 bewegen, und die Bodenflächen der Fluidbehälter punktieren, wenn die Platten 234 und 238 auseinandergedrückt werden. Während die Kompressionsplatten sich bewegen, wird das Fluidmedium aus den Beuteln in die an einem unteren Teil der Elektrodenanordnung befindlichen Öffnungen und Kanäle 254 gedrückt, und gelangt durch diese Einrichtungen zu der Impulselektrode 258 und der Hautfläche des Patienten, wodurch diese Trennfläche gesättigt wird und dadurch die Impedanz reduziert wird.
Es wird deutlich, daß Elektrodenkonstruktionen ähnlich den Konstruktionen 208 auch in einem Kleidungsstück zum Anschnallen verwendet werden können, welche einen Gürtel, so wie den Gürtel 14, und/oder einen Schulterträger, so wie den vorangehend beschriebenen Träger 18, aufweisen können.
In noch einer weiteren Form der Erfindung kann der Impedanzreduzierungsmechanismus einen durch Fluiddruck betätigten Mechanismus zur Erhöhung des Drucks einer Impulselektrode an die Haut des Patienten als Antwort auf einen festgestellten behandelbaren Herzzustand aufweisen. Ein derartiger fluiddruckbetätigter Mechanismus kann eine Gaspatrone zum Straffen des elektrodentragenden Gürtels oder Trägers, beispielsweise eines vorstehend beschriebenen Gürtels 14 oder Trägers 18, aufweisen.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel weist eine Gasquelle (Druckzylinder) 310 (Fig. 14) und einen elektrisch betätigten Betätiger oder Auslöser 312 auf, welcher auf oder nahe dem Impulsgenerator-Paket 210 angeordnet ist, mit Leitungen 314 zum Führen von Gas unter Druck zu jedem Elektrodengehäuse 316 nach Aktivierung der Gasquelle.
Ein zweites derartiges Ausführungsbeispiel weist eine örtliche Gasquelle 318 und ein Betätigungsteil 320 auf, welche in jedem Elektrodengehäuse angeordnet sind, wie in den Figuren 16b und 16c gezeigt ist.
In beiden dieser Ausführungsbeispiele kann jede Elektrode eine aufblasbare Zelle oder einen Balg 322 (Fig. 15 und 16) aufweisen, welche sich bei Aktivierung ausdehnen und eine Bewegung in zwei Richtungen abgeben.
Bei Feststellung wird ein elektrisches Signal an den Gasbetätiger gesendet, welcher das Gas von der jeweiligen Gasquelle freigibt, und die aufblasbare Zelle unter Druck setzt.
Ein Heizwiderstand 234, welcher mit einer wärmegeklebten Membrane 330 oder einem anderen Befestigungsmittel nahe der unteren Wand 326 des Fluidbeutels 328 gehalten wird, erwärmt sich bei Aktivierung, und schmilzt durch die Wand des Beutels und der Membrane, wodurch Elektrolytfluid oder Gel aus dem Beutel freigesetzt wird.
Druck, welcher von der aufgeblasenen Zelle ausgeübt wird, drückt das Fluid aus dem Beutel und in die Öffnungen 332 und Kanäle 334, wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen, wodurch die hautkontaktierende Behandlungselektrode 336 und die Hautoberfläche gesättigt werden.
Die Bewegung der Zelle durch Ausdehnung wird gleichzeitig an die obere Gehäusehälfte 338 der Elektrodenanordnung übertragen, und bewirkt, daß sich diese nach oben, weg von der Haut, bewegt. Diese Bewegung über eine in dem Westenaufbau vorhandene Tasche 204 und die in der Weste oder dem Kleidungsstück eingenähten Verstärkungen, überträgt radialen Druck an die Brustkorbwand, wodurch die Impedanz der Elektrode/Haut-Trennfläche reduziert wird.
Die Überwachungsbasisstation kann mit einer bekannten volumetrisch gesteuerten Gasquelle ausgerüstet sein, welche die Unversehrtheit der aufblasbasben Zelle oder des Balgs durch Prüfen der Druckaufrechterhaltung nachfolgend auf einen Gasauffülltest mit einem Überwachungssystem prüfen kann.
Der Westen-/Gurtzeug-Aufbau ist ausgelegt, ausreichend schlaff zu sitzen, um Bequemlichkeit bei langzeitigem Tragen zu bieten. Der Aufbau wird vor einem tagtäglichen Tragen zuerst angepaßt, um sicherzustellen, daß dieser Freiraum auf eine Größe beschränkt wird, die kleiner als die Ausdehnungsabstände der kombinierten Elektroden sind, um einen zur Abgabe wirkungsvoller Pulse geeigneten Druck zu gewährleisten.
Obwohl nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung hier im Detail beschrieben wurden, ist die Erfindung damit nicht eingeschränkt, und es können Änderungen vorgenommen werden, die innerhalb des Schutzumfangs der sich anschließenden Patentansprüche liegen.

Claims

1. Patientengetragene Vorrichtung zur automatischen Abgabe einer elektrischen Therapie an das Herz bei dem Auftreten einer behandelbaren Herz-Arrhythmie mit:

- einer Überwachungseinrichtung (20, 22) zum kontinuierlichen Erfassen des Herzstatus des Patienten,

- einer hautkontaktierenden Behandlungselektrodeneinrichtung (32),

- einer elektrischen Energiequelle (24) zur Lieferung elektrischer Impulse an die Elektrodeneinrichtung (32),

- einer Diskriminationseinrichtung zum Empfang von Signalen von der Überwachungseinrichtung (20, 22) und zur Bestimmung des Vorhandenseins einer zu behandelnden Herz-Arrhythmie, und

- einer Schalteinrichtung, die durch die Diskriminationseinrichtung abhängig von der Detektion einer behandelbaren Arrhythmie betätigt wird, um die elektrische Energiequelle (24) mit der Elektrodeneinrichtung (32) zu verbinden und geeignete elektrische Impulse an das Herz anzulegen, gekennzeichnet durch

eine impedanzreduzierende Einrichtung, die abhängig von der Detektion einer behandelbaren Herz-Arrhythmie durch die Diskriminationseinrichtung zur automatischen Reduzierung der Impedanz für den elektrischen Stromfluß an einer Zwischenfläche zwischen der Elektrodeneinrichtung (32) und der Haut des Patienten betätigt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Elektrodeneinrichtung (32) auf einer Trägereinrichtung (202) in der Form eines Oberkörpergurtzeugs oder eines Kleidungsstückes getragen wird, und

daß die impedanzreduzierende Einrichtung eine Einrichtung aufweist, um die Trägereinrichtung (202) zu straffen, wodurch die Elektrodeneinrichtung (32) gegen die Haut gepreßt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß diese eine Quelle (242) elektrisch leitenden Fluidmaterials (126) aufweist, und

daß die impedanzreduzierende Einrichtung eine Einrichtung aufweist, um das elektrisch leitende Material von der Quelle (242) freizugeben und dieses an die Zwischenfläche zwischen der Elektrodeneinrichtung (32) und der Haut des Patienten zu bringen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung (10) als ein Körpergurtzeug ausgebildet ist, welches einen brustumfassenden Gurt (14) und einen Schulterriemen (18) aufweist,

daß die Überwachungseinrichtung (20, 22) jeweils wenigstens eine Überwachungseinheit auf dem Gurt (14) und dem Riemen (18) umfaßt, und

daß die Elektrodeneinrichtung (32) jeweils wenigstens eine Impulselektrode auf dem Gurt (14) und dem Riemen (18) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kombination mit einer Unterbekleidung (34), über welcher die Vorrichtung (10) getragen wird, die Unterbekleidung Öffnungen (36) für die Überwachungseinheiten (22) und die Elektroden (32) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gurtzeug eine elastische Einrichtung aufweist und längenverstellbar ist, um eine kontrollierte Druckkraft gegen den Körper durch die Überwachungseinrichtung (20, 22) auszuüben, welche zum Erlangen zuverlässiger elektrokardiografischer Signale ausreichend ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Brustgurt (14) eine Einrichtung zum Messen der Brustbewegung beim Atmen aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Gurtzeug oder eine Weste (202), eine Untereinheit, welche die Elektrodeneinrichtung (32), die Diskriminationseinrichtung und eine Leitungseinrichtung enthält, welche die Elektrodeneinrichtung (32) mit der Diskriminationseinrichtung verbindet, und eine Einrichtung (204, 206) zum lösbaren Befestigen der Untereinheit an dem Gurtzeug oder der Weste (202) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (204, 206) zum lösbaren Befestigen der Untereinheit an der Weste (202) eine Tascheneinrichtung (204) an der Weste (202) aufweist, um die Elektrodeneinrichtung (32, 218) aufzunehmen und zu halten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die impedanzreduzierende Einrichtung eine Einrichtung (232) zum Ausdehnen der Elektrodeneinrichtung (218) innerhalb der Tascheneinrichtung (204) aufweist, wodurch die Elektrodeneinrichtung (218) mit erhöhtem Druck an die Haut des Patienten angelegt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine signalerzeugende Einrichtung (130, 132), die durch die Diskriminationseinrichtung abhängig von der Detektion einer zu behandelnden Arrhythmie betätigt wird, um den Patienten zu warnen, und eine patientenaktivierte Schalteinrichtung (120) vorgesehen sind, um die Verbindung der Energiequelle mit der Elektrodeneinrichtung (32) zu verzögern.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (120) zwei Schalter (120) aufweist, von denen beide aktiviert werden müssen, um eine derartige Verbindung zu verzögern.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine automatische Stimmsignal-Erzeugungseinrichtung (130) vorgesehen ist, die durch die Diskriminationseinrichtung betätigt wird, um dem Patienten Informationen passend zu der Detektion einer zu behandelnden Arrhythmie zu geben.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungseinrichtung (130) zur Abgabe einer Warnung eines bevorstehenden Hochenergieschocks ausgelegt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminationseinrichtung einen Speicher aufweist, um Signale, die von der Überwachungseinrichtung (20, 22) als Hinweis auf eine übermäßig hohe Herzfrequenz empfangen werden, in einen Befehl für die Energiequelle (24) zu konvertieren, um durch die Elektrodeneinrichtung (32) das Herz mit einer Hochenergieschockbehandlung zu versorgen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminiationseinrichtung eine Speichereinrichtung (118) aufweist, um Signale, die von der Überwachungseinrichtung (20, 22) als Hinweis auf eine zu niedrige Herzfrequenz empfangen werden, in einen Befehl für die Energiequelle (24) zu konvertieren, um durch die Elektrodeneinrichtung (32) Schrittmacherimpulse an das Herz abzugeben.

17. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die impedanzreduzierende Einrichtung eine herkömmliche Betätigungseinrichtung aufweist, die durch die Diskriminationseinrichtung betrieben wird, um die Straffungseinrichtung (124) anzuwenden und ein leitendes Fluid (126) abzugeben.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine federgespannte Einrichtung (124) zum Drücken der Betätigungseinrichtung zu einer Position, in der die Straffungseinrichtung angewendet und das leitende Fluid abgegeben wird, eine Rückhalteeinrichtung für die federgespannte Einrichtung und eine Triggereineinrichtung vorgesehen sind, die durch die Diskriminationseinrichtung zum Lösen der Rückhalteeinrichtung betrieben, wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rückhalteeinrichtung ein hitzezerstörbares Element (64) aufweist, und

daß die Triggereinrichtung eine Heizeinrichtung (62) aufweist, um das Element (64) zu zerstören und dadurch die federgespannte Einrichtung (68) zu lösen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quelle (76) wenigstens eine ausdrückbare Fluidkapsel (76) und eine Kanaleinrichtung (80) aufweist, welche die Kapsel (76) mit einer hautkontaktierenden Elektrodeneinrichtungsfläche (84) verbindet, und daß die Betätigungseinrichtung die Kapsel (76) zum Bewegen entlang dieser durch die federgespannte Einrichtung (68) umschließt, um das Fluid (126) aus der Kapsel (76) durch die Kanaleinrichtung (80) auszudrücken.

21. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Rilleneinrichtungen (80, 82) in der Fläche (84) der Elektrodeneinrichtung (32) vorgesehen sind, um von der Kanaleinrichtung (80) das Fluid (126) aufzunehmen und dieses über der Oberfläche (84) zu verteilen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,

daß die Betätigungseinrichtung eine Vielzahl von Betätigungseinheiten aufweist, und

daß die federgespannte Einrichtung (68) die Betätigungseinheiten beiseite drückt, um eine Straffungskraft an dem Gurtzeug oder der Weste (202) anzulegen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die impedanzreduzierende Einrichtung weiter eine Kammereinrichtung in der Elektrodeneinrichtung (218) für eine Kapsel des leitenden Fluides (126), eine Kanaleinrichtung (254, 256), welche von der Kammereinrichtung (240) zu der Zwischenfläche führt, und eine Punktiereinrichtung (246) aufweist, welche durch die Ausdehneinrichtung zum Punktieren einer Kapsel (242) in der Kammereinrichtung (240) abhängig von einer Ausdehnung der Elektrodeneinrichtung (218) betrieben wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,

daß die Elektrodeneinrichtung (218) eine Kopfplatte (232), eine Druckplatte (238) zum Bilden der oberen Wand der Kammereinrichtung (240) und eine Kammerfußplatte aufweist,

daß die Punktiereinrichtung (246) mit der Druckplatte (238) verbunden ist, und

daß die Ausdehneinrichtung eine Ausdehnfeder (224) zum Trennen der Kopfplatte (232) von der Druckplatte (238) aufweist, wodurch die Elektrodeneinrichtung (218) ausgedehnt wird, wobei die Punktiereinrichtung (246) zum Punktieren der Kapsel (242) in der Kammereinrichtung (240) veranlaßt wird und bewirkt wird, daß die Kapsel (242) zwischen der Druckplatte (238) und der Fußplatte ausgedrückt wird, um Fluid (126) durch die Kanaleinrichtung (254, 256) an die Zwischenfläche abzugeben.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine hautkontaktierende Überwachungseinrichtung (20, 22) zur kontinuierlichen Überwachung der Herzfrequenz und eine Diskriminationseinrichtung zum Empfangen von Signalen von der Überwachungseinrichtung (20, 22) und zum Vergleichen dieser mit Informationen in einem Speicher (118) vorgesehen sind, um das Vorhandensein einer zu behandelnden Arrhythmie zu bestimmen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,

daß die Diskriminationseinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln der Herzfrequenzen unterhalb eines vorgegebenen Wertes aufweist, und

daß die elektrische Energiequelle (24) zum Anlegen von Schrittmacherimpulsen an die Elektrodeneinrichtung (32) ausgelegt ist, um die Herzfrequenz zu erhöhen.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,

daß die Diskriminationseinrichtung eine Einrichtung zum Ermitteln von Herzfrequenzen oberhalb eines vorgegebenen Wertes aufweist, und

daß die elektrische Energiequelle (24) zum Anlegen von Defibrillationsimpulsen an die Elektrodeneinrichtung ausgelegt ist, um eine Defibrillation zu bewirken.

28. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet,

daß das Körpergurtzeug oder die Weste (202) eine Straffungseinrichtung und eine Quelle leitenden Fluides aufweist, und

daß die impedanzreduzierende Einrichtung eine Einrichtung zum Anwenden der Straffungseinrichtung aufweist, um den Druck zwischen der Elektrodeneinrichtung und der Haut des Patienten zu erhöhen, und

daß die impedanzreduzierende Einrichtung weiter eine Einrichtung zum Abgeben des leitenden Fluides von der Quelle an die Zwischenfläche aufweist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß Elektrodeneinrichtung (32; 258) eine leitende Fläche aufweist, welche zum Kontakt mit der Haut eines Patienten ausgelegt ist, um an dem Patienten geeignete elektrische Impulse anzulegen, und

daß die impedanzreduzierende Einrichtung innerhalb der Elektrodeneinrichtung (32, 258) angeordnet und durch die Elektrodeneinrichtung (32; 258) ein Erfassen einer zu behandelnden Arrhythmie an die Haut des Patienten gebracht ist, um die Impedanz zwischen der leitenden Fläche der Elektrodeneinrichtung und der Haut des Patienten zu reduzieren.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die impedanzreduzierende Einrichtung ein leitendes Fluid (126) ist, welches zwischen der leitenden Fläche der Elektrodeneinrichtung (258) und der Haut des Patienten freigegeben wird.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Fluid (126) in einem Gehäuse enthalten ist, welches eine Fluidbehälterkammer (240), einen fluidenthaltenden Sack (242), der in der Fluidbehälterkammer (240) angeordnet ist, und einen Punktiermechanismus (246) zum Punktieren des fluidenthaltenden Sacks (242) aufweist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß weiter eine Rilleneinrichtung (254, 256) in der leitenden Fläche der Elektrodeneinrichtung (258) vorgesehen ist, um das leitende Fluid (126) aufzunehmen und dieses über die leitende Fläche zu verteilen.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodeneinrichtung (258) zum Erfassen des Vorhandenseins einer zu behandelnden Arrhythmie und zum automatischen Anlegen geeigneter elektrischer Impulse an das Herz bei Erfassen einer Arrhythmie ausgelegt ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet,

daß diese zum Gebrauch mit einem patientengetragenen Körpergurtzeug oder einer Weste (202) zum externen Anlegen elektrischer Energieimpulse an den Patienten zu der Behandlung einer Herzarryhthmie vorgesehen ist, und daß die Vorrichtung:

- eine Impulselektrode (258) mit einer hautkontaktierenden Fläche,

- wenigstens eine ausdrückbare Kapsel (242), welche ein leitendes Elektrodenfluid (126) beinhaltet,

- eine Kanaleinrichtung (254, 256), welche die Kapsel (242) mit der Fläche der Elektrode (258) verbindet,

- eine erste Betätigungseinheit, welche die Kapsel (242) umfaßt,

- eine zweite Betätigungseinheit,

- eine federgespannte Einrichtung zum Auseinanderdrücken der Betätigungseinheiten,

- Verbindungseinheiten zum Befestigen der Betätigungseinheiten an dem Gurtzeug, wobei eine Auseinanderbewegung der Betätigungseinheiten durch die federgespannte Einrichtung eine Straffungskraft an dem Gurtzeug zur Erhöhung des Drucks zwischen der Fläche und der Haut des Patienten bewirkt, und weiterhin eine Bewegung der ersten Betätigungseinheit entlang der Kapsel (242) bewirkt, um durch die Kanaleinrichtung (254, 256) Fluid (126) auszudrücken, und dieses an die Fläche abzugeben,

- eine Rückhalteinrichtung zum Hindern der federgespannten Einrichtung, die Betätgungseinheiten auseinanderzubewegen, und

- eine Trigger-Einrichtung zum Lösen der Rückhalteeinrichtung

aufweist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,

daß eine zweite ausdrückbare Fluidkapsel (242); welche durch die zweite Betätigungseinheit umfaßt ist, und

eine weitere Kanaleinrichtung (254, 256) vorgesehen sind, welche die zweite Kapsel (242) mit der Fläche der Elektrode (258) verbindet, um Fluid (126) dorthin durch eine Bewegung der zweiten Betätigungseinheit entlang der Fluidkapsel (242) abzugeben.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß Rillen (254) in der Fläche der Elektrode (258) vorgesehen sind, um über die Fläche das Fluid (126) zu verteilen, welches von der Kanaleinrichtung (254, 256) aufgenommen wurde.

37. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,

daß zu dessen Zerstörung die Triggereinrichtung eine Heizeinrichtung (62) aufweist.

38. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Öffnung in der Fläche der Impulselektrode (258) vorgesehen ist, und

daß eine Sensorelektrode (218) in der Öffnung angeordnet ist.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet,

daß diese zur Verwendung an einem patientengetragenen Körpergurtzeug oder einer Weste (202) zum externen Anlegen elektrischer Energieimpulse an den Patienten bei der Behandlung einer Herz-Arrhythmie vorgesehen ist, und daß

- eine Impulselektrode (258) mit einer hautkontaktierenden Fläche,

- eine Einrichtung, die eine Kammer (240) innerhalb der Vorrichtung für eine Kapsel (242) eines elektrisch leitenden Fluides (126) definiert,

- ein Deckbereich entfernt von der hautkontaktierenden Fläche,

- eine Punktiereinrichtung (246) zum Punktieren einer Kapsel (242) innerhalb der Kammer (240),

- eine Kanaleinrichtung (254, 256), welche die Kammer (240) mit der hautkontaktierenden Fläche verbindet,

- eine Druckeinrichtung (238) zum Ausdrücken der Kapsel (242), und

- eine Aufweiteinrichtung (244) zum Bewegen des Deckbereichs von der hautkontaktierenden Fläche weg aufweist, um die Höhe der Vorrichtung zu vergrößern, während gleichzeitig die Punktiereinrichtung (246) und die Druckeinrichtung (238) betrieben werden, vorgesehen sind.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet,

daß die Druckeinrichtung (238) eine Druckplatte (238) aufweist, welche eine obere Wand der Kammer (240) bildet, und an der die Punktiereinrichtung (246) befestigt ist, und

daß die Ausdehneinrichtung (244) eine Ausdehnfeder (244) zum Trennen der Druckplatte (238) und des Deckbereichs aufweist, wodurch die Höhe der Vorrichtung vergrößert wird, während die Höhe der Kammer (240) verringert und die Kapsel (242) ausgedrückt wird.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktiereinrichtung (246) eine gebogene Nadel aufweist, welche von der Druckplatte (238) zum Punktieren der Kapsel (242) von unten bei einer Nachuntenbewegung der Druckplatte (238) gehalten ist.

42. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kombination mit einem Körpergurtzeug oder einer Weste (202) vorgesehen ist, welche eine Tascheneinrichtung (204) zur Aufnahme der Vorrichtung und eine Taschenverschlußeinrichtung (206) zum lösbaren Einschließen der Vorrichtung in der Tascheinrichtung (204) aufweist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehneinrichtung eine ausdehnbare pneumatische Kammereinrichtung innerhalb der Elektrodenanordnung und eine Fluiddruckquelle (310) zum Abgeben von Fluid an die Kammereinrichtung aufweist, wodurch die Kammereinrichtung bei Detektion einer behandelbaren Arrhythmie ausgedehnt wird.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (310, 318) innerhalb der Elektrodenanordnung angeordnet ist.

45. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (310) auf dem Gurt oder dem Gurtzeug angebracht ist.

46. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Kammereinrichtung eine Aufweit- Schlaffheit die Größe der Weste oder des Gurtzeugs mit einer Sicherheitsmarche aufzufüllen.

47. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß für den Gurt oder das Gurtzeug ein Wartungsuntersystem vorgesehen ist, welches eine pneumatische Verbindung aufweist, die ein periodisches Aufblasen der Kammereinrichtung zur Sicherstellung einer richtigen Gurtzeugeinstellung, eine adäquate Ausdehnung und eine Dichtigkeit der Kammereinrichtung gewährleistet.

48. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Punktiereinrichtung eine Einrichtung zum Heizen der Kapsel in der Kammereinrichtung aufweist, um ein Aufplatzen der Kapsel durch Hitze zu bewirken.

49. Wartungssystem für eine patientengetragene Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Testen des Betriebsstatus der patientengetragenen Vorrichtung (10) eine Einrichtung, welche mit einer Überwachungseinrichtung (20, 22) und einer Elektrodeneinrichtung (32) der patientengetragenen Vorrichtung (10) verbunden ist, und eine Einrichtung zum Aufzeichnen und Speichern der Speicherinhalte der patientengetragenen Vorrichtung (10) vorgesehen sind.

50. Wartungssystem nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Signalempfangs- und Erzeugungseinrichtung zum Verbinden zwischen der Überwachungseinrichtung (20, 22) und der Elektrodeneinrichtung (32) zum Bereitstellen wenigstens einer der folgenden Funktionen vorgesehen ist, nämlich:

a) automatisches Testen der Überwachungseinrichtung (20, 22) mit kalibrierten Eingangssignalen;

b) Entladen eines einen Speicher bildenden Teils der Diskriminationseinrichtung;

c) Testen und Wiederaufladen der elektrischen Energiequelle;

d) Übermitteln der Speicherinhalte und der gemessenen Detektionssignale über Telefon zu entferntem medizinischen Fachpersonal;

e) Gewährleisten einer Kommunikation über Telefon des entfernten medizinischen Fachpersonals mit dem Patienten, um die patientengetragene Vorrichtung (10) zu betätigen;

f) Gewährleisten eines Speicherelements mit großem Speichervolumen für Patienten- und Vorrichtungsdaten.

51. Wartungssystem nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Wartungssystem als ein Ständer zur Aufnahme einer Trägereinrichtung (202) einer als ein Oberkörpergurtzeug oder ein Kleidungsstück ausgeformten patientengetragenen Vorrichtung ausgebildet ist, wobei die Signalempfangs- und Erzeugungseinrichtung auf dem Ständer in Deckung mit der Überwachungseinrichtung (20, 22) und der Elektrodeneinrichtung (32) des Gurtzeugs ist.

52. Wartungssystem nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Übermitteln von Testdaten, Speicherinhalten und Detektionssignalen von Patientenarrhythmieren über Telefon zu einer entfernten medizinischen Facheinrichtung vorgesehen ist.