DE9204190U1 - Respiratory monitoring device - Google Patents
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Description
MEDANZ Starnberg GmbHMEDANZ GmbH
Gerät zur AtmungsüberwachungRespiratory monitoring device
BeschreibungDescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zur Atmungsüberwachung, insbesondere bei Schlafapnoe-Patienten.The present invention relates to a device for monitoring breathing, especially in sleep apnea patients.
Das Krankheitsbild des Schlafapnoe-Syndroms hat in den letzten Jahren nicht nur bei der Ärzteschaft, sondern auch in der breiten Öffentlichkeit einen höheren Stellenwert erlangt. Der wachsende Bedarf nach einfach zu handhabenden, aber gleichzeitig zuverlässig arbeitenden Geräten konnte nur zum Teil befriedigt werden.In recent years, the clinical picture of sleep apnea syndrome has become more important not only among doctors but also among the general public. The growing need for devices that are easy to use but also work reliably has only been partially satisfied.
Wie viele andere Geräte zur Atmungsüberwachung nutzt beispielsweise auch das in DE-Al-30 00 254 beschriebene Gerät einen Thermistor, d.h. einen auf Temperaturunterschiede ansprechenden Widerstand, der unterhalb der Nasenöffnung des Patienten angeordnet und mit Hilfe einer am Kopf des Patienten angebrachten Halterung fixiert ist.Like many other respiratory monitoring devices, the device described in DE-Al-30 00 254, for example, uses a thermistor, i.e. a resistor that responds to temperature differences, which is located below the patient's nostril and fixed by means of a bracket attached to the patient's head.
Zwar wurden technische Details weiterentwickelt und verbessert, wie etwa die Halterung des Thermistors in Gbm 9006246, so daß eine Steigerung der Zuverlässigkeit der bekannten Geräte erreicht werden konnte. Eine zufriedenstellende Erhöhung der Zuverlässigkeit und Diagnosesicherheit konnte bislang aber nicht erzielt worden.Technical details have been further developed and improved, such as the mounting of the thermistor in Gbm 9006246, so that the reliability of the known devices has been increased. However, a satisfactory increase in reliability and diagnostic certainty has not yet been achieved.
Insbesondere ambulante Geräte, die den Patienten mitgegeben werden können, bieten oft nur eine verringerte Diagnosesicherheit, da diese Geräte nicht wie stationäre Geräte ausgestattet werden, oder sie sind in der Handhabung zu kompliziert, als daß sie von den Patienten schnell und sicher bedient werden können.In particular, outpatient devices that can be given to patients often offer only reduced diagnostic certainty, as these devices are not equipped like stationary devices, or they are too complicated to handle for patients to be able to operate them quickly and safely.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Atmungsüberwachung zu schaffen, mit dem eine zuverlässige Diagnose möglich ist und das leicht handhabbar, insbesondere leicht zu transportieren ist.The invention is therefore based on the object of creating a device for respiratory monitoring with which a reliable diagnosis is possible and which is easy to handle, in particular easy to transport.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gerät zur Atmungsüberwachung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.This problem is solved by a device for breathing monitoring with the features of claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Die erfindungsgemäße Art der Erfassung, Speicherung, Auswertung und Ausgabe erlaubt eine genaue Analyse der Ereignisse vor jeder einzelnen Apnoephase und somit eine umfassendere Aussage über die spezielle Situation eines Patienten.The method of recording, storing, evaluating and output according to the invention allows a precise analysis of the events before each individual apnea phase and thus a more comprehensive statement about the specific situation of a patient.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert, in denen zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which:
Fig.l ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung und Fig.2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.Fig.l shows a first embodiment of the invention and Fig.2 shows a second embodiment of the invention.
Bei dem in Fig.l gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt das erfindungsgemäße Gerät zur Atmungsüberwachung eine Auswei— teeinheit 1 und eine Ausgabeeinheit 2, z.B. einen Drucker, vorzugsweise ein Thermodrucker, wie in Fig.l dargestellt. Der Drucker dient der Auswerteeinheit als Ausgabemedium und ist dazu mit der Auswerteeinheit derart verbunden, daß eineIn the embodiment shown in Fig.l, the device according to the invention for breathing monitoring comprises an identification unit 1 and an output unit 2, e.g. a printer, preferably a thermal printer, as shown in Fig.l. The printer serves as an output medium for the evaluation unit and is connected to the evaluation unit in such a way that a
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Informationsübertragung von der Auswerteeinheit zum Drucker stattfinden kann. Der Drucker zeigt die übertragene Information in Form einer Liste 2a von Meßwerten und Warnhinweisen an, wie in Fig.l dargestellt ist. Es ist aber auch eine andere Form der Informationsdarstellung möglich, etwa in Form von Diagrammen oder Kurven, wie sie von x/t-Schreibern bekannt sind.Information transfer from the evaluation unit to the printer can take place. The printer displays the transferred information in the form of a list 2a of measured values and warnings, as shown in Fig.l. However, another form of information display is also possible, for example in the form of diagrams or curves, as is known from x/t recorders.
Die Auswerteeinheit 1 weist vier Eingänge la,Ib,Ic und Id auf, die für den Anschluß von vier Sensoren für unterschiedliche Patientenparameter ausgelegt sind. Die Auslegung der Eingänge, insbesondere der elektronischen Schaltkreise für die Erfassung und gegebenenfalls die Umwandlung der Sensorsignale sind von dem eingesetzten Sensortyp abhängig und dementsprechend vielfältig, so daß auf eine Beschreibung der Einzelheiten der Eingangsschaltkreise an dieser Stelle verzichtet wird. Besonders vorteilhaft sind aber Eingangsschaltkreise, die die Sensorsignale in digitale Daten bzw. Signale umsetzen, damit ein Mikroprozessor als zentrales Bauelement der Auswerteeinheit die Verarbeitung der digitalisierten Sensorsignale ausführen kann.The evaluation unit 1 has four inputs la, Ib, Ic and Id, which are designed for the connection of four sensors for different patient parameters. The design of the inputs, in particular the electronic circuits for the detection and, if necessary, the conversion of the sensor signals, depend on the type of sensor used and are accordingly varied, so that a description of the details of the input circuits is omitted here. However, input circuits that convert the sensor signals into digital data or signals are particularly advantageous, so that a microprocessor as the central component of the evaluation unit can carry out the processing of the digitized sensor signals.
An den ersten Eingang la ist ein Thermistor als Atmungsfrequenzsensor angeschlossen. Die Auswerteeinheit 1 erfaßt die Widerstandsänderungen des Thermistors, die sich zwischen Einatmungs- und Ausatmungsphase aufgrund der unterschiedlichen Temperatur der Luft ergeben, die den Thermistor dabei umströmt. Die Auswerteeinheit 1 nutzt das am Eingang la anliegende Sensorsignal als Basissignal für die Erkennung von Apnoephasen einer bestimmten Dauer, die fest vorgegeben oder in festen Grenzen einstellbar sein kann.A thermistor is connected to the first input la as a respiratory rate sensor. The evaluation unit 1 records the resistance changes of the thermistor that occur between the inhalation and exhalation phases due to the different temperatures of the air that flows around the thermistor. The evaluation unit 1 uses the sensor signal present at the input la as a base signal for detecting apnea phases of a certain duration, which can be fixed or adjustable within fixed limits.
An den zweiten Eingang Ib ist ein Herzfrequenzsensor angeschlossen, mit dem die Herzfrequenz des Patienten erfaßt und gleichzeitig mit dem Atmungsfrequenzsignal verarbeitet wird. Der Meßbereich umfaßt 30 bis 250 Impulse pro Minute beiA heart rate sensor is connected to the second input Ib, which records the patient's heart rate and simultaneously processes it with the respiratory rate signal. The measuring range is 30 to 250 pulses per minute at
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einer Genauigkeit von ± 2%.an accuracy of ± 2%.
Ein Sauerstoffsattigungssensor ist am dritten Eingang Ic der Auswerteeinheit 1 angeschlossen. Mit Hilfe dieses Sensors wird die Sauerstoffsatt igung des Blutes des Patienten durch die Haut hindurch bestimmt und ein Sensorsignal an die Auswerteeinheit 1 abgegeben. Bei diesem Meßwert ist eine kontinuierliche Erfassung nicht erforderlich; eine Meßrate von 1 pro Sekunde ist in der Praxis ausreichend. Der Meßbereich umfaßt 0% bis 100% bei einer Genauigkeit von ± 2% im Bereich von 70% bis 100% und ±3% im Bereich von 50% bis 69%.An oxygen saturation sensor is connected to the third input Ic of the evaluation unit 1. This sensor is used to determine the oxygen saturation of the patient's blood through the skin and send a sensor signal to the evaluation unit 1. For this measurement value, continuous recording is not necessary; a measurement rate of 1 per second is sufficient in practice. The measurement range is 0% to 100% with an accuracy of ± 2% in the range from 70% to 100% and ± 3% in the range from 50% to 69%.
Vorteilhaft sind der Herzfrequenz- und der Sauerstoffsattigungssensor gemeinsam in einen Fingerclip integriert und können vom Patienten angelegt werden.Advantageously, the heart rate and oxygen saturation sensors are integrated together in a finger clip and can be put on by the patient.
Ein Körperlagesensor ist am vierten Eingang Id der Auswerteeinheit 1 angeschlossen und liefert zumindest drei Signale, die eine Lage auf der linken oder rechten Seite und eine dorsale Lage unterscheidbar machen. Eine weitergehende Aufschlüsselung der Körperlage ist zwar möglich, jedoch für die Praxis nicht erforderlich. Als Körperlagesensoren kommen Quecksilberschalter oder Kugelschalter in Frage, bei denen ein Quecksilbertropfen bzw. eine Kugel aus leitendem Material je nach Lage des Schaltergehäuses bestimmte Schaltkontakte definiert miteinander verbindet.A body position sensor is connected to the fourth input Id of the evaluation unit 1 and provides at least three signals that make it possible to distinguish between a position on the left or right side and a dorsal position. A more detailed breakdown of the body position is possible, but not required in practice. Mercury switches or ball switches can be used as body position sensors, in which a drop of mercury or a ball made of conductive material connects certain switching contacts in a defined manner depending on the position of the switch housing.
Die Auswerteeinheit 1 empfängt die Sensorsignale der vier angeschlossenen Sensoren über die vier Eingänge la bis Id und überwacht die Signale, inbesondere das Signal des Atmungsfrequenzsensors am Eingang la. Die Auswerteeinheit 1 koordiniert das Zusammenwirken der Sensoren, bestimmt die Abtastrate, mit der die Sensoren jeweils abgefragt werden, und verarbeitet die Signale, um einerseits Apnoephasen zu erkennen und andererseits die zeitliche Entwicklung der Meßwerte zu protokollieren. Die Meßwerte und die erfaßten ApnoephasenThe evaluation unit 1 receives the sensor signals from the four connected sensors via the four inputs la to Id and monitors the signals, in particular the signal from the respiratory rate sensor at input la. The evaluation unit 1 coordinates the interaction of the sensors, determines the sampling rate with which the sensors are queried, and processes the signals in order to detect apnea phases on the one hand and to record the temporal development of the measured values on the other. The measured values and the recorded apnea phases
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speichert die Auswerteeinheit 1 in einem internen Speicher (nicht dargestellt) und gibt diese Informationen über den angeschlossenen Drucker aus. Dabei sind die erfaßten Apnoephasen besonders hervorgehoben, wie auch in Fig.l angedeutet ist. Die Ausgabe über den Drucker kann gleichzeitig mit der Erfassung und Verarbeitung der Meßwerte oder aber auf Abruf aus dem Speicher erfolgen.The evaluation unit 1 stores the data in an internal memory (not shown) and outputs this information via the connected printer. The recorded apnea phases are particularly highlighted, as is also indicated in Fig. 1. The output via the printer can take place simultaneously with the recording and processing of the measured values or on demand from the memory.
Bei dem in Fig.2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Drukker als Ausgabemedium in die Auswerteeinheit 1 integriert. Dadurch wird eine kompakte leicht transportierbare Einheit geschaffen, die z.B. in einem Koffer geringer Größe eingebaut werden kann, in dem auch die Sensoren untergebracht werden können, wenn das Gerät nicht benutzt wird. Die Funktionen und Aufgaben der Auswerteeinheit und des Druckers unterscheiden sich nicht von denen, die im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden. Insbesondere die Eingänge la bis Id der Auswerteeinheit 1 besitzen die gleichen Eigenschaften und sind für den Anschluß eines Atmungsfrequenz-, eines Herzfrequenz-, eines Sauerstoffsattigungs- und eines Körperlagesensors ausgelegt.In the embodiment shown in Fig. 2, the printer is integrated into the evaluation unit 1 as an output medium. This creates a compact, easily transportable unit that can be installed in a small case, for example, in which the sensors can also be housed when the device is not in use. The functions and tasks of the evaluation unit and the printer do not differ from those described in connection with the first embodiment. In particular, the inputs la to Id of the evaluation unit 1 have the same properties and are designed for the connection of a respiratory rate, heart rate, oxygen saturation and body position sensor.
Die Auswerteeinheit 1 besitzt bei diesem Ausführungsbeispiel eine Schnittstelle Ie die den Anschluß eines Computers 3 als weitere Ausgabeeinheit neben dem integrierten Drucker erlaubt. Mit Hilfe des Computers 3 sind darüberhinaus umfangreichere, insbesondere vergleichende Analysen der erfaßten Meßwerte und Apnoephasen möglich. Der Computer 3 kann auch als übergeordnete Steuerung eingesetzt werden, die den Betrieb der Auswerteeinheit 1 überwacht und beeinflußt.In this embodiment, the evaluation unit 1 has an interface Ie that allows the connection of a computer 3 as an additional output unit in addition to the integrated printer. With the help of the computer 3, more extensive, particularly comparative, analyses of the recorded measured values and apnea phases are also possible. The computer 3 can also be used as a higher-level control that monitors and influences the operation of the evaluation unit 1.
Der Computer 3 ist entweder direkt mit einer Auswerteeinheit 1 (gestrichelte Darstellung) oder über eine MuItiplexereinheit 4, die mehrere Verbindugsschnittstellen 4a, 4b aufweist, mit mehreren Auswerteeinheiten verbunden. Die MuItiplexereinheit 4 kann auch als Datenübertragungseinrichtung ausgestal-The computer 3 is connected either directly to an evaluation unit 1 (dashed representation) or via a multiplexer unit 4, which has several connection interfaces 4a, 4b, with several evaluation units. The multiplexer unit 4 can also be designed as a data transmission device.
tet sein, mit der Verbindungen über größere Entfernungen aufgebaut werden können. In jedem Fall kann der Computer 3 einzelne Auswerteeinheiten 1 auswählen und die erfaßten und dort gespeicherten Daten abrufen. Auf diese Weise ist eine zentrale Erfassung und Auswertung der Daten von einer größeren Zahl von Apnoepatienten, aber auch deren Überwachung möglich. Für eine wirksame Überwachung sollte die Multiplexereinheit 4 so ausgelegt sein, daß der Verbindung zu einer angeschlossenen Auswerteeinheit, die eine Apnoephase meldet, Vorrang eingeräumt wird.tet, with which connections can be established over longer distances. In any case, the computer 3 can select individual evaluation units 1 and call up the data recorded and stored there. In this way, a central recording and evaluation of the data from a large number of apnea patients, as well as their monitoring, is possible. For effective monitoring, the multiplexer unit 4 should be designed in such a way that the connection to a connected evaluation unit that reports an apnea phase is given priority.
Claims (11)
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