HU215223B - Berendezés apnoé ambuláns diagnosztizálására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya mőzgatható berendezés betegek (10) élettanitényezőinek érzékelésére és tárőlására, különösen alvási apnőé-szindróma ambűláns diagnősztizálására. A találmány szerinti beredezésnek a, légzési hangőkat és b, hőrkőlási hangőkat érzékelőeszköze, előnyösen mikrőfőnja (4), és c, a vér őxigéntelítettségiszintjét érzékelő és regisztráló eszköze, és d, az a–c mennyiségek rövd időintervallűmőkban regisztrált értékeit kódőló főrmában tárőlóeszköze van. A találmányi berendezés különlegessége, hőgy e, aszívpőtenciált érzékelő eszköze, különösen EKG-elektródája (3), tővábbszívpőtenciálők alapján a pűlzűsszámőt, tővábbá f, a beteg törzsének,különösen felsőtestének helyzetét érzékelő és regisztráló eszköze, ésg, az e–f mennyiségeket kódőlt főrmában tárőló eszköze van ŕ

Description

A találmány tárgya berendezés az alvási apnoé-szindróma ambuláns diagnosztizálására. A találmány szerinti berendezéseszközt tartalmaz a szívpotenciálok regisztrálására és az alábbi faktorok érzékelésére: a) pulzusszám a szívpotenciálok alapján, b) légzési hangok és c) horkolási hangok, valamint eszközt tartalmaz a rövid intervallumokban észlelt a)-c) paraméterek számos együttesének kódolt formában történő tárolására is.

Az alvási apnoé-szindrómát az alábbi tünetek együttes megjelenése jellemzi: légzészavar, jelentős hypoxaemia (azaz az artériás vér oxigéntartalmának csökkenése), valamint szívritmus-zavarok. Egy-egy apnoés epizódot követően súlyos nehézlégzés lép fel, amit gyakran kísér halálfélelem felébredéskor [lásd például M. J. Tobin, M. A. Cohn, M. A. Sackner: „Breathing abnormalities during sleep” - „Légzészavarok alvás közben”, Arch. Intern. Med. 143, 1221-1228 (1983)].

Napjainkban egyre inkább felismerik az alvási apnoé epidemiológiai jelentőségét; ismert jelenség, hogy hosszú és gyakori alvási apnoés fázisok gyakran kísérnek szív- és érrendszeri, valamint szív és tüdőbetegségeket éppúgy, mint súlyos pszichofizikai változásokat. Az alvási apnoé legfontosabb hatásai a következők: rendkívül fokozódó gyakoriságú elalvás a nap folyamán (ebben az esetben a statisztikai adatok szerint az alvási apnoé bizonyult a leggyakoribb kiváltó oknak), elalvási nehézség és az éjszaka végigalvásának nehézsége (ebben az esetben az alvási apnoét az ötödik leggyakoribb oknak tartják), [r. M. Coleman, Η. P. Roffwarg, S. J. Kennedy: „Sleep-waker disordens based on polysomnographic diagnosis. A national cooperative study” „Alvási-ébrenléti rendellenességek poliszomnográfiás diagnózisa. Országos vizsgálat. „JAMA 247, 997-1003 (1982)].

Bizonyos idő óta az alvási-ébrenléti rendellenességek vizsgálatát speciális klinikák alváskutatással foglalkozó laboratóriumaiban végzik, ahol a diagnózis felállítása alvás alatt végzett poliszomnográfiás vizsgálattal történhet. Ezek a vizsgálatok időigényesek és drágák: a regisztrálandó paraméterek nagy száma miatt ezek csak a vizsgálati helyszínen tartózkodó betegeken végezhetők. A magas költségeken kívül ennek az a hátrányos következménye, hogy a beteg alvását megzavaiják az idegen környezeti körülmények. Ez csökkenti az ilyenfajta vizsgálatok értékét. Ennek következtében sok kísérlet történt a laboratóriumban vizsgált betegeknél felállított diagnózis hátrányainak kiküszöbölése érdekében.

Egyik lehetőség e tekintetben az alvási apnoészindróma ambuláns módon történő felismerése és diagnosztizálása egy olyan, mozgatható diagnosztikai és regisztráló berendezés segítségével, melynek használata elkerülhetővé teszi a beteg benntartózkodását az alváskutatásra specializált laboratóriumban. Az EP 1 371424 számú szabadalmi bejelentés egy olyan eljárást és berendezést ismertet, mely az alvási apnoészindróma ambuláns diagnosztizálására alkalmas, és hasonló a fent ismertetett típushoz. E módszer során a szívpotenciálok mérése a beteg felsőtestére helyezett két elektróddal történik egy harmadik elektródhoz képest, majd a potenciálokat egy csúcsszint-detektorba táplálják. A pulzusszám mérése oly módon történik, hogy meghatározzák a csőcsértékek közötti időintervallum nagyságát. A légzési és horkolási hangok felvétele egy elektrét mikrofonnal történik, melyet a beteg gégéje fölé helyeznek, és két különböző küszöbdetektorba táplálják, melyek egyike a teljes frekvenciasávban (körülbelül 100 Hz és 15 kHz között), a másik pedig csak az alacsony frekvenciatartományban (körülbelül 100 Hz és 800 Hz között) érzékeny, mivel ebben az esetben a jelzések magas frekvenciájú hangjait egy szűrő segítségével csillapítják. A küszöbdetektorok abban az esetben reagálnak, amikor az alkalmazott jelzés túllép egy bizonyos előre beállított küszöbértéket.

A küszöbértékek beállítása oly módon történik, hogy a fent említett, első küszöbdetektor a normális légzést regisztrálja, a második pedig a horkolást. Ezen élettani paramétereket, nevezetesen a szívfrekvenciát, a légzés és horkolás jelenlétét, illetve hiányát egy másodperces időközönként együttesen mérik, és minden egyes időintervallum esetében bináris kód formájában tárolják, a berendezésben elhelyezett RAM egységben. Az egy-egy alvási periódus alatt tárolt adatokat a mozgatható berendezésből egy komputerbe viszik át, majd ennek segítségével elemzik, különös tekintettel az alvási apnoé-szindrómára. Az apnoéra utaló információkat a pulzusszám, valamint a légzési és horkolási hangok időbeli változásaiból, és a fenti paraméterek közötti korrelációkból nyerik.

Az apnoé súlyossága attól függ, hogy milyen gyakran jelentkeznek a tünetek, mennyire komolyak és milyen hosszú ideig tartanak. Az ismertetett berendezést alkalmazó módszernek az a hátránya, hogy az alvási apnoé-szindróma diagnosztizálását csak viszonylag nagy vonalakban, nem eléggé megbízható módon biztosítja. Az apnoés epizódok gyakorisága megállapítható, súlyosságuk azonban nem, és tartamuk is csak pontatlanul, mivel nem könnyű elkülöníteni a légzés teljes megszűnését a gyenge, de folyamatos légzéstől. Nincs lehetőség arra, hogy információkat kapjon a vizsgáló a beteg testhelyzetéről és mozgásairól, ami pedig fontos lenne a diagnózis felállítása szempontjából, azaz annak érdekében, hogy elkülöníthető legyen az obstruktív és a centrális apnoé, az izomrángás (myoclonus) és az egyéb eredetű alvási rendellenességek. Különböző betegségek, például polyneuropathia, időskori szívbetegség, cukorbetegség esetében a pulzusszám nem változik oly nagy mértékben, mint apnoés és rohamok alatt, hanem gyakorlatilag állandó marad. A fent említett betegségek esetében az apnoé diagnózisának felállítása nem könnyű feladat. Ennek megfelelően tehát sok esetben az ismertetett berendezés használatát követnie kell egy olyan vizsgálatsorozatnak, melyet az alváskutató laboratóriumban tartózkodó betegeken végeznek.

Egy további, apnoé ambuláns diagnosztizálására szolgáló berendezést ismertet az US 4,802,485 számú irat. Ebből olyan berendezés ismerhető meg, amely pulzusszám, légzési és horkolási hang, továbbá oxigéntelítettség-érzékelőt tartalmaz. Emellett ebben az ismert berendezésben alkalmaznak egy olyan érzékelőt, ami a

HU 215 223 Β fej helyzetét is érzékeli. Az érzékelők által szolgáltatott adatokat egy számítógép kiértékeli, és ennek alapján történik meg az apnoé diagnosztizálása. Ez az ismert megoldás azonban nem nyújt tökéletes diagnózist, és más hátrányokkal is jár. A fejre erősíthető helyzetértékelő egyrészt hátrányosan befolyásolja a beteg alvását, mivel a fejen elhelyezett eszköz zavarja a beteget. Másrészt ez a megoldás csupán a fej helyzetének érzékelését teszi lehetővé, ami nem ad kielégítő információt az alvászavarok detektálásához. Az apnoéban szenvedő betegek nagyobb része a hátán fekszik, miközben a feje balra vagy jobbra billenhet, különösen az elalvási szakaszban, anélkül, hogy ezzel a test jelentősebb mértékben elmozdulna. Ezzel az ismert berendezés olyankor is alvászavarra következtethet, amikor az ténylegesen nem áll fenn. Emellett a fejre erősített eszköz oly mértékben zavarhatja az amúgy is alvászavarral küzdő beteget, hogy a zavartünetek jelentősen felerősödve, tehát eltorzulva jelennek meg.

A találmány tárgya tehát az alvás közben fellépő apnoé-szindróma ambuláns diagnosztizálásával kapcsolatos eljárás kifejlesztésének problémája, melynek megoldása esetén olyan nagy megbízhatósággal állítható fel a diagnózis, hogy általában szükségtelenné válik a beteg befektetése megfigyelés, vizsgálat céljából az alváskutató laboratóriumba. A pulzusszám mérése mellett a találmány szerinti eljárásnak biztosítania kell az apnoés epizódok súlyosságának és tartalmának pontos, kvantitatív meghatározását is, valamint a beteg testhelyzetének és mozgásainak regisztrálását. Az apnoé diagnózisának megállapítása abban az esetben is lehetségessé válik, ha a fent említett betegségek fennállnak; és fordítva, amennyiben korábban nem tudtunk fennállásukról, ilyen módon kerülhet sor a diagnosztizálásukra. A találmány tárgyát képezi továbbá az eljárás megvalósításához szükséges, megfelelő berendezés kifejlesztése (megtervezése) is.

E probléma megoldását a találmány értelmében egy olyan, a bevezetőben ismertetett típusú berendezéssel érjük el, amelynek

a) légzési hangokat,

b) horkolási hangokat, és

c) a vér oxigéntelítettségi szintjét érzékelő és regisztráló eszköze, és

d) az a)-c) mennyiségek rövid intervallumokban regisztrált értékeit kódolt formában tároló eszköze van. A találmány értelmében a berendezésnek emellett

e) a szívpotenciált, továbbá szívpotenciálok alapján a pulzusszámot, továbbá

f) a betegek törzsének, különösen felsőtestének helyzetét érzékelő és regisztrálóeszköze, és

g) az e)—f) mennyiségeket kódolt formában tároló eszköze van.

A találmányi berendezésnél az EKG-módszerrel történő pulzusszámlálás jelentős előrelépést jelent az US 4,802,485 sz. iratból megismert berendezésben alkalmazott pulsoximéterrel szemben. A pulzusfrekvencia egy pulsoximéterben csak mint több szívverés ciklusának átlagértékeként tud megjelenni. Ezzel szemben a szívpotenciál mérésén alapuló EKG-mérésnél minden két szívverés közötti idő mérhető, és megállapíthatóak a beteg számára kritikus aritmiás zavarok is. Mivel az alvási apnoé gyakran jár együtt szív- és keringésrendszer-betegségekkel, a szívritmus megfelelő mérése elősegíti a hibás terápia alkalmazásának megelőzését.

Az apnoés epizódok előfordulási gyakorisága és a beteg testhelyzete közötti összefüggések segítségével az elemzés előnyös lehetőséget biztosít arra, hogy elkülönítsük egymástól az obstruktív apnoét, a centrális apnoét és az egyéb alvászavarokat, például az izomrángást azon tény alapján, hogy obstruktív apnoé esetén az epizódok gyakrabban jelentkeznek hanyatt fekvő helyzetben. Az apnoés epizódok általában nagy változást okoznak a pulzusszámban, valamint a vér oxigén-telítettségében (csökkentve azt). Ha azonban a deszaturáció gyakorlatilag állandó pulzusszám mellett észlelhető, az alábbi betegségek lehetősége vetődik fel: polyneuropathia, időskori szívbetegség, cukorbetegség, illetve fenyegető koszorúér-elzáródás (szívinfarktus). A diagnózis minőségének további javítása céljából előnyösen bizonyos olyan, speciális eseményeket is tekintetbe kell venni, mint például az ágyba fekvés, a felébredés, illetve felállás, melyek, amennyiben nem vizsgáljuk őket, zavarhatják az elemzést. Ez oly módon valósítható meg, hogy a beteg, miközben folyamatosan regisztráljuk testhelyzetét, a fent felsorolt események bekövetkezésekor megnyom egy gombot a mozgatható berendezésen. A vér oxigén-deszaturációs periódusának mérése révén lehetőség nyílik az apnoés epizód tartamának meghatározására; ennek következtében nincs szükség a légzési hangok tartalmának megállapítására. Ehelyett előnyös esetben csak az erős horkolási hangok elemzésére kerül sor, melyek akkor észlelhetők, amikor a beteg egy apnoés epizódot követően levegő után kapkod (nehézlégzés).

A találmány szerinti berendezés egy célszerű kiviteli alakja megfelelő eszközt tartalmaz továbbá azon időintervallumok kódolt formában való azonosítására, melyekben az a, b, c, e és/vagy f paraméterek detektálhatok. A különböző észlelésre kerülő és regisztrálandó tényezők függvényében a vizsgálati időintervallumok különböző észlelésre kerülő és regisztrálandó tényezők függvényében a vizsgálati időintervallumok különböző hosszúságúak lehetnek; előnyösek az 1 és 10 másodperc közötti időközök. Egy további előnyös kiviteli alak esetében rövidebb, például 0,1 másodperces időintervallumok is használhatók. A találmány egy másik kiviteli alakja esetében az észlelési időintervallumok hosszúsága változó, és a mozgatható berendezés segítségéve] a szükségletnek megfelelően, automatikusan beállítható ez az érték. A berendezés különösen rövid intervallumokat választ tehát abban az esetben, amikor valamilyen fontosabb esemény történik, például egy esetleges apnoés epizód esetében. A vér oxigéntelítettségének mérésére szolgáló berendezésben a vér oxigéntelítettségi szintjét érzékelőeszköz olyan érzékelővel van ellátva, amelynek legalább egy fényforrása, különösen fénykibocsátó diódája, és legalább egy, a beteg végtagjának, különösen ujjának fényelnyelését és fényvisszaverését mérő fotodetektora, különösen fototranzisztora van.

HU 215 223 Β

A fény hullámhosszát előnyösen olyan módon választjuk meg, hogy az oxigéntartalom változásával összefüggő vérszint-módosulás a lehető legjobban észlelhető legyen; ez a helyzet a vörös fény tartományában tapasztalható. Amennyiben két különböző hullámhosszú fényt használunk, az alkalmazott második fénysugárzást előnyösen úgy választjuk meg, hogy visszaverőképessége, illetve áteresztőképessége a lehető legnagyobb mértékben független legyen a vér oxigéntartalmától; ez a helyzet az infravörös fény-tartományban. A második hullámhosszal jellemezhető fény arra szolgál, hogy a vér oxigéntartalmától független referenciaszintet nyeljünk, amelyhez képest a vér oxigéntartalmára érzékeny átbocsátóit, illetve visszavert fény standardizálható. Ha a színváltozás mérése a fényelnyelésen alapszik, a fényforrás, illetve fényfonások és a fényérzékelő berendezés illetve fényérzékelő berendezések előnyösen egymással ellentétes oldalon kerülnek elhelyezésre egy, a rögzítésre szolgáló szerkezeten oly módon, hogy a fényforrás(ok), illetve a fényérzékelő berendezés(ek) fénykibocsátó, illetve fényt befogadó oldalai egymással szembe kerüljenek. A találmány egyik előnyös kiviteli alakja esetében a rögzítőeszköz egy szorítókapocs formájában kialakított oxigénmérő érzékelő berendezés része, amelynek átellenes szárain helyezkedik el a fényforrás, különösen fénykibocsátó dióda, illetve fotodetektor, különösen fototranzisztor.

A találmány egy további kiviteli alajánál a rögzítőeszköz egy rugalmas sín, amely egyik végén U alakúra van meghajlítva, és az U szárain helyezkedik a fényforrás, különösen fénykibocsátó dióda és a fotodetektor, különösen fototranzisztor. A rögzítésre szolgáló szerkezetet mindkét kiviteli alak esetében oly módon rögzítjük a beteg végtagjához, hogy a fényforrás(ok) és a fényérzékelő berendezés(ek) között testszövetek helyezkedjenek el.

A beteg testhelyzetének észlelésére szolgáló berendezés előnyösen egy üreges testet tartalmaz, melyet a beteg felsőtestére rögzítünk, és amelynek belsejében egy elektromos áramot vezető anyagból készült gömb (golyó) található. Az üreges test előnyösen egy üreges tetraéder, melynek sarkain elektromos érintkezők vannak, s ezeket a gömb zárhatja. Az üreges tetraéder oly módon helyezhető el (tájolható), hogy a beteg hanyatt fekvő, bal, illetve jobb oldalán fekvő, valamint álló helyzetében a gömb (golyó) nyugalmi helyzetbe kerül a sarkok egyikén, ahol záija az érintkezést. Hason fekvő helyzetben a gömb (golyó) a tetraéder egyik oldalán fekszik, és nem létesít kapcsolatot (nem érintkezik).

A légzési hangok elemzésére szolgáló berendezés előnyös esetben olyan módon van beállítva, hogy csak azokat az erős horkolási hangokat érzékeli, melyek az apnoés epizódot követő kapkodó levegővétel (nehézlégzés) során keletkeznek. Ez oly módon érhető el, hogy felemeljük azon érzékelő berendezés küszöbértékét, mely a teljes frekvenciatartományra érzékeny.

A beteg pulzusszámának, légzési és horkolási hangjainak, a vér oxigéntelítettségi szintjének és a beteg testhelyzetének változásait érzékelőeszközt a beteg testéhez rögzítjük, és előnyösen jeltovábbító vezetékekkel kapcsoljuk a mozgatható berendezéshez. A találmány egy másik kiviteli alakjánál az eszközből kilépő jelzések továbbítása a mozgatható berendezés felé vezeték nélkül történik, például elektromágneses hullámok segítségével. Ebben az esetben nincs szükség arra, hogy a mozgatható berendezést közvetlenül a beteg testére helyezzük. A speciális események jelzésére szolgáló, a mozgatható berendezésen elhelyezett nyomógomb helyett hasonló módon alkalmazható vezeték nélküli, távirányítással működtethető kapcsolószerkezet is.

Amint az a fentiekből kitűnik, a találmány előnyös tulajdonsága, hogy az oxigéntelítettség szintjének mérésével lehetségessé válik az apnoés rohamok súlyosságának megállapítása, és ily módon az alvási apnoészindróma kvantitatív értelemben pontos elemzése.

A beteg testhelyzetének érzékelése révén lehetőség nyílik az alvás alatti mozgások regisztrálására, valamint differenciáldiagnosztikai vizsgálatra az apnoé, az izomrángás és egyéb alvászavarok elkülönítése céljából. Az apnoés epizódok továbbá olyan betegségek fennállása esetén is diagnosztizálhatok, melyekben a pulzusszám gyakorlatilag állandó marad; az ilyenfajta rendellenességek felfedezése szintén lehetővé válik. Általában véve tehát összehasonlítva a találmány szakterületének jelenlegi állása szerinti, ismert eljárásokkal és berendezésekkel a találmány lényegesen jobb és több lehetőséget biztosít az alvási apnoé-szindróma diagnosztizálására. Azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti eljárással, a találmány szerinti berendezés felhasználásával nyert adatok jelentősége olyan nagy, hogy a betegek döntő többségének esetében nem volt szükség további vizsgálatokra azt követően, hogy az adatokat műszaki értelemben képzett személyzet segítségével kiértékeltük. Egyszerűségük ellenére a találmány szerinti berendezéssel felállított diagnózisok megbízhatósága hasonló azokhoz a hosszú időn keresztül végzett vizsgálatokéhoz, melyeket alvás-kutató laboratóriumban vizsgált betegeken végeznek, anélkül azonban, hogy számolni kellene a laboratóriumban való tartózkodás torzító hatásaival.

Az alábbiakban a találmányt az ábrák segítségével ismertetjük részletesebben, a találmány egyik példaképpeni kiviteli alakja kapcsán, ahol az

1. ábra a mozgatható érzékelő és regisztráló berendezés távlati képét mutatja be; a

2. ábra a találmány szerinti berendezés távlati képét szemléleti, a beteg testére helyezve, működés közben; a

3. ábra egy oxigénmérő érzékelőeszköz oldalnézeti képét mutatja be merev, ujjra helyezhető szorító berendezéssel, az oxigén telítettségi szint érzékelésére, a fényelnyelés mérése révén; a

4. ábra a 3. ábrán látható oximéter szenzor (oxigénmérő érzékelőeszköz) egy további kiviteli alakjának oldalnézeti képét szemlélteti, amely a merev szorítókapocs helyett azonban rugalmas szalagot tartalmaz; az

5. ábra a találmány szerinti érzékelő és regisztráló berendezésnek a kapcsolási elrendezését szemléltető blokkdiagramját mutatja be.

HU 215 223 Β

Az 1. ábrán bemutatott 1 érzékelő és regisztráló berendezés az alábbi részekből áll: az adott esetben használt 2 érzékelő és regisztráló egység, az elülső részén a 7 nyomógombos kapcsolóval, valamint az alábbi, különböző felvevő szerkezetek: három 3 EKG-elektród, egy 4 (gége)mikrofon, egy ujjra helyezhető 5 oxigénmérő érzékelőeszköz, egy 6 testhelyzet-érzékelő szerkezet, valamint az összekötő 8 és 9 kábelek, melyek mindegyike megfelelő dugóval (csatlakozóval) van ellátva.

A 2. ábra azt mutatja be, hogyan helyezzük el a 10 beteg testén a felvevő berendezéseket.

A 3 EKG-elektródok a kereskedelemben kapható elektródok, melyeket a 10 beteg felsőtestére rögzítünk; közülük kettő a szívpotenciálok mérésére szolgál, a harmadik elektródhoz képest. A 4 (gége)mikrofon egy elektrét mikrofon, melyet egy 24 szalaggal rögzítettünk a 10 beteg nyakára oly módon, hogy az a gége felett helyezkedjen el. A 4 (gége)mikrofon azon oldala, mely a 10 beteg gégéjével kapcsolatba kerül, tartalmaz egy gyűrű alakú izoláló betétet, valamint egy gyűrű alakú, öntapadós, egyszer használatos pólyát is.

A 3. ábra az ujjra helyezhető 5 oxigénmérő érzékelőeszköz egyik kiviteli alakját szemlélteti. Két merev 11 szorítókapocs-szárat tartalmaz, melyeket a rugalmas 29 ív kapcsol össze.

A 29 ív egyik oldalán, all szoritókapocs-szárak között helyezkedik el a 15 nyomó-(szorító-)rugó, összenyomva a 29 ív másik oldalán található 11 szorítókapocsszárakat, miáltal azok közrefogják a 10 beteg 14 ujját. A felső 11 szorítókapocs-száron két 12 fénykibocsátó dióda található, az alsón pedig két 13 fototranzisztor. A 12 fénykibocsátó diódák által kisugárzott fény egy része keresztülhalad a 14 ujjon, a 13 fototranzisztorokhoz, melyek felfogják azt, egy másik részét pedig az ujj szövetei nyelik el. A fényabszorpció (fényelnyelés) mérése a 660 nm-es és a 925 nm-es hullámhosszon történik. Az elsőként említett hullámhosszúságú fény elnyelése jelentős mértékben függ a vér oxigéntartalmától, a második hullámhosszúságú fény abszorpciója pedig gyakorlatilag független tőle.

A 4. ábra az ujjra helyezhető 5 oxigénmérő érzékelőeszköz egy másik kiviteli alakját mutatja be. Ez egy rugalmas 30 szalagot tartalmaz, mely egyik végén U alakúra van összehajtva. Az U alakú szalag 31 szabad szárának végén található a két 12 fénykibocsátó dióda. A másik végén egymással szemben helyezkedik el a két 13 fototranzisztor. Az U alakú 30 szalagot ráhúzzuk a 10 beteg 14 ujjára. Az ujjra helyezhető 5 oxigénmérő érzékelő berendezést egy vagy több szalag segítségével tartjuk a helyén horog és hurok rendszerű rögzítőkkel vagy pedig egyszer használatos ragasztószalagokkal. Az alkalmazott fények és azok abszorpciós tulajdonságai tekintetében a találmány ezen kiviteli alakja megegyezik a 3. ábrán látható kiviteli alakkal.

A 14 ujjra helyezhető 5 oxigénmérő érzékelőeszköz mindkét, a fentiekben ismertetett kiviteli alakját még laikus egyének is könnyen képesek megfelelő helyzetben felerősíteni. A 3. ábrán látható kiviteli alak különösen könnyű és gyors felhelyezést biztosít, míg a 4. ábrán bemutatott kiviteli alak esetében különösen biztos rögzítés érhető el, és mivel nem gyakorol nyomást a ujjra, igen kényelmesen használható.

A 6 testhelyzet-érzékelő eszközt a 10 beteg felsőtestére rögzítjük, egy tapadó gyűrű/abroncs segítségével, a külső felszínére rányomtatott felhelyezési utasításoknak megfelelően, sajátos helyzetben. A 6 testhelyzet-érzékelő tartalmaz egy üreges tetraédert, melyben egy elektromos áramot vezető anyagból készült gömb (golyó) található, és a tetraéder sarkai elektromos érintkezésre képesek, melyeket a golyó adott esetben lezárhat. Az üreges tetraéder oly módon van elhelyezve, hogy a beteg hanyatt, bal vagy jobb oldalán fekvő, illetve álló testhelyzetében a golyó nyugalmi állapotba kerül a sarok egyikén, ahol záija az elektromos érintkezést. A beteg hason fekvő helyzetében a golyó a tetraéder valamelyik lapján marad, és nem létesít kontaktust. A 4 mikrofonból, a 3 EKG-elektródokból és a 6 testhelyzet érzékelőből kifelé haladó vezetékek egyetlen 8 kábelben egyesülnek, amelyet azután egy 15-tüskés dugó (csatlakozó) kapcsol össze a 2 érzékelő és regisztráló egységgel. Az ujjra helyezhető 5 oxigénmérő berendezésnek van egy saját 9 kábele, melyet egy 9-tüskés dugó (csatlakozó) köt össze a 2 érzékelő és regisztráló egységgel.

A 2 érzékelő és regisztráló egység méretei tehát olyan kicsik (190x135x45 mm), súlya pedig olyan csekély (körülbelül 70 g), hogy észrevétlenül hordható a beteg testén, a ruházat alatt, egy vállra helyezett 25 öv segítségével. A 2 érzékelő és regisztráló egység elülső oldalán található a 26 és a 27 dugaszhely a 15-tüskés, illetve a 9-tüskés csatlakozó befogadására, melyekben az összeköttetést biztosító 8 és 9 kábelek dugói csatlakoztathatók, és csavaros rögzítővel szilárdan tarthatók.

A 7 nyomógombos kapcsolón kívül az egységen található még négy 28 fénykibocsátó dióda is, melyek arra szolgálnak, hogy ellenőrizzék a 2 érzékelő és regisztráló egység működését, a felhelyezést követően. A tárolt adatok komputerbe történő eljuttatására egy, az ábrán nem látható adattovábbító kábel szolgál. A működéshez szükséges energiát hat kicsiny, 1,5 voltos szárazelem, vagy pedig ennek megfelelő újratölthető elem biztosítja.

Az 5. ábrán szemléltetett blokkdiagram a 2 érzékelő és regisztráló egységen belül végbemenő jelfeldoglozási folyamatot megvalósító kapcsolási elrendezést mutatja be. A 4 (gége)mikrofon által felvett jelzéseket a 16 erősítő felerősíti, majd két csatornának megfelelően oszlanak meg a jelzések; az egyik csatorna jelzései ezt követően a 17 szűrőn jutnak keresztül. A 17 szűrő letompítja (csillapítja) a 800 Hz feletti jelzéseket, egy 12-decibeles oktáv-csillapító segítségével. Az ábrán nem látható a 17 szűrőn át nem jutott jelzéstartomány, valamint a mindkét csatorna esetén beiktatott küszöbdetektorok. A 17 szűrővel összekapcsolt küszöbdetektor, mely a körülbelül 100 Hz és 800 Hz közötti frekvenciatartományra érzékeny, egy olyan, közepes küszöbszintre van beállítva, hogy csak a normális horkolási hangok jelzései lépik át a küszöbértéket, a gyenge légzési hangok nem. A második küszöbdetektor a teljes frekvenciatartományra érzékeny körülbelül 100 Hz és 15 kHz között, és küszöbértéke olyan magas szintre van beállítva, hogy azt

HU 215 223 Β általában csak az igen hangos horkolási hangok, valamint az apnoés rohamot követő kapkodó légvétel (nehézlégzés) hangjai lépik át. A „küszöbérték túllépése” és a „küszöbérték túl nem lépése” információ hasznos bináris értéket jelent a tárolás és a további feldolgozás szempontjából.

A 14 ujjra helyezhető 5 oxigénmérő érzékelőeszköz 13 fototranzisztoraiból eredő jelzéseket először a (jel) erősítő berendezés erősíti fel. Ezt követően a deszaturációs analizátorban meghatározzuk a vér oxigéntelítettségi szintjét, majd bináris kódokká alakítjuk. A jelzésszintek azon fényhullámok intenzitásainak felelnek meg, amelyek a 12 fénykibocsátó diódákból erednek, majd áthaladnak a 10 beteg 14 ujjának szövetein. Mivel a kisebb hullámhosszúságú fény elnyelése jelentős mértékben függ az artériás vér oxigéntartalmától, a nagyobb hullámhosszú fényt azonban alig befolyásolja az oxigéntartalom, a nagyobb hullámhosszúságú fény jelzésszintjének standardizálása után a kisebb hullámhosszúságú fény jelzésszintjéből a vér oxigéntelítettségi értékére lehet következtetni. Ily módon 2%-os pontosságú érték érhető el a mérés során.

A 3 EKG-elektródokból eredő jelzéseket először a 18 erősítő segítségével felerősítjük, majd a 19 pulzusszám-(szívfrekvencia)-analizátorba tápláljuk be a pulzusszám meghatározása céljából. Az ily módon megállapított értéket (pulzusszámot) ezt követően bináris kóddá alakítjuk.

A 6 testhelyzet-érzékelőből eredő négy lehetséges testhelyzet jelzését a 22 testhelyzet-analizátor segítségével elemezzük, és ezt is bináris kóddá alakítjuk. A 4. ábrán nem látható a 7 nyomógombos kapcsoló.

Valamennyi fent említett paramétert folyamatosan, egymással párhuzamosan felveszünk, kódolunk és ezt követően tárolunk olyan paramétercsoportok formájában, melyek időben összetartoznak, egy legalább 128 kB tárolási kapacitású 23 RAM memóriaegységben. Az alapvető érzékelési intervallum 1 másodperc; az oxigéntelítettség leolvasása minden 2. másodpercben történik; a testhelyzet detektálására minden 10. másodpercben kerül sor, majd a leolvasások ismétlődnek. A teljes regisztrálási idő legalább 22 óra. Az észlelési periódus alatt tárolt adatok egy, az ábrán nem látható modem segítségével, 9200 baud átviteli sebességgel az ábrán szintén nem látható XT vagy AT személyi komputer RS232 portján, illeszkedő áramkörön keresztül vezethetők be. Nagyobb kapacitású memóriachipek használata esetén akár néhány megabyte-os teljes tárolási kapacitás is elérhető. Ily módon rövidebb érzékelési intervallumok és hosszabb teljes regisztrálási periódusok hozhatók létre.

A regisztrálási periódus kezdetén az összekötő 8 kábelnek a 2 érzékelő és regisztráló egységhez történő hozzákapcsolása automatikusan elindítja az Öntesztelést. Ez 5 percig tart, és a 28 fénykibocsátó diódák segítségével megy végbe. A 28 fénykibocsátó diódák egyike az EKG-fünkció, az oxigéntelítettség-mérés és a két légzési hang-csatorna tesztelésére szolgál. Az EKG-csatomával összeköttetésben álló 28 fénykibocsátó dióda az R-hullám érzékelésekor kapcsol be, és amennyiben helyesen működik, az R-hullámokkal szinkron módon villog. Az oxigénszaturációs csatornával összeköttetésben álló 28 fénykibocsátó dióda az öntesztelési periódus első 30 másodperce alatt világít, amennyiben nincs jelen valóságos mérési érték; ez a helyzet például abban az esetben, amikor az ujjra helyezhető érzékelő berendezést nem rögzítettük megfelelő helyzetben. Amennyiben a berendezés megfelelően működik, ez a dióda kikapcsol. A légzési hangokkal összefüggő két 28 fénykibocsátó dióda akkor kapcsol be, amikor a jelzés túllépi a küszöbértéket. Amennyiben a berendezés pontosan működik, ez a két dióda nem kapcsol be normál állapotban, és csak olyan jelzésekre bocsát ki fényt, melyek hasonlítanak a horkolási hangokra, illetve a nagyon hangos légzési zajokra. Az öntesztelési periódust követően a 2 érzékelő és regisztráló egység megkezdi a fent említett élettani paraméterek érzékelését és tárolását, és működését az egész adatregisztrálási periódus alatt folytatja.

Az adatregisztrálási periódus végén a mozgatható 2 érzékelő és regisztráló egységben tárolt adatok kiértékelés céljából egy komputerre vihetők át. A kiértékelés során az adatok feldolgozása és megjelenítése három különböző módon történhet:

i) A mért paraméterek (légzési hangok, pulzusszám, oxigén szaturáció, testhelyzet) ábrázolhatok együttesen, grafikus eljárással, az idő függvényében a teljes vizsgálati periódus folyamán. Ez a görbe kvantitatív módon ábrázolja ezen paraméterek együttes változását az idő függvényében és ily módon különösen a közöttük lévő korrelációkat. E módszer előnye, hogy valamennyi regisztrált információt tartalmazza, értelmezése azonban bizonyos időt igényel.

ii) Bizonyos paraméterek kombinálhatok az idő függvényében, és hisztogramok vagy táblázatok formájában kerülnek ábrázolásra. Például, a mért pulzusszámok megoszlásainak grafikus ábrázolása egymást követő 10 perces intervallumokban, a mért oxigéntelítettségi szintek megoszlásának grafikus ábrázolása, valamint a deszaturációs értékek ábrázolása előfordulási gyakoriságuk függvényében, diagramok és táblázatok formájában, ezen ábrázolások már nem szemléltetik az adatok teljes, időbeli változását, valamint a mért paraméterek közötti összes korrelációt, előnyük azonban, hogy gyorsabban értelmezhetők.

iii) Az adatokból közvetlenül meghatározható azon epizódok száma, melyekben valószínűleg apnoé lépett fel, és ez úgynevezett RD-(respiratory disturbance, légzészavar)-index formájában fejezhető ki az egy órára mint egységnyi időre jutó epizódok számában. Három ilyen RD-indexet is használunk: a horkolási indexet, a pulzusszám-változási indexet és az oxigén-deszaturációs indexet.

A horkolási index kiszámításakor a horkolások közötti, 11-60 másodperces szüneteket a teljes vizsgálati periódus időtartamára vonatkoztatjuk, és elosztjuk a vizsgálati periódus óráinak számával. Az ilyen hosszúságú szünetek jellegzetesek az apnoés epizódokra.

A pulzussszám-változási index meghatározása céljából először a relatív pulzusszámot számítjuk ki oly módon, hogy a pillanatnyi pulzusszámot elosztjuk az előző 300 másodperc pulzusszámának átlagértékével.

HU 215 223 Β

A 90% és 109% közötti relatív pulzusszám-gyakoriságok az úgynevezett 100%-os osztályba tartoznak; az egyéb frekvenciák kívül esnek ezen az osztályon. A pulzusszám-változási index úgy jön létre, hogy a vizsgálati periódus azon eseményeinek számát, melyekben a relatív szívfrekvencia kívül van a 100%-os osztályon, és abba 11-60 másodpercen belül visszatér, elosztjuk a vizsgálati periódus óráinek számával. Ily módon tehát a pulzusszám-változások elemzése úgy történik, hogy figyelembe vesszük szinkron voltukat az apnoés epizódokkal.

Az oxigéntelítetlenségi (deszaturációs) index meghatározása érdekében először az alap telítettségi szintet állapítjuk meg oly módon, hogy összeadjuk a megelőző 2-10 mérés legmagasabb oxigéntelítettségi értékeit, és az összeget elosztjuk a mérések számával. Deszaturációs fázisról akkor beszélünk, ha az oxigéntelítettségi szint legalább 3%-kal csökken az alap telítettségi szinthez képest, és midaddig tart, amíg a csökkenést követően a szint ismét eléri az alap telítettségi szint 90%-át. Az oxigéndeszaturációs indexet úgy számítjuk ki, hogy a vizsgálati periódus deszaturációs fázisainak számát elosztjuk a tesztperiódus óráinak számával. Az index a deszaturációs fázisokat szintén az apnoés epizódokkal szinkron voltuknak megfelelően veszi figyelembe. Ezek az RD-indexek közvetlenül megadják az óránkénti apnoés epizódok számát. Normális esetben a három index értéke körülbelül azonos. A három RD-index közötti nagy különbségek, mint azt korábban említettük, speciális rendellenességekre utalhatnak. Mindent egybevéve, a három RD-index meghatározása az apnoés epizód rendkívül gyors és jelentős megítélését teszi lehetővé.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Mozgatható berendezés betegek élettani tényezőinek érzékelésére és tárolására, különösen alvási apnoészindróma ambuláns diagnosztizálására, melynek

   a) légzési hangokat, és

   b) horkolási hangokat, és

   c) a vér oxigéntelítettségi szintjét érzékelő és regisztráló eszköze, és

   d) az a-c mennyiségek rövid időintervallumokban regisztrált értékeit kódolt formában tároló eszköze van, azzal jellemezve, hogy

   e) a szívpotenciált, továbbá szívpotenciálok alapján a pulzusszámot, továbbá

   f) a beteg (10) törzsének, különösen felsőtestének helyzetét érzékelő és regisztráló eszköze, és

   g) az e)—f) mennyiségeket kódolt formában tároló eszköze van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy megfelelő eszközt tartalmaz továbbá azon időintervallumok kódolt formában való azonosítására, melyekben az a) b) c) e) és/vagy f) mennyiségek detektálhatok.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az adott érzékelési intervallumok azonosítására szolgáló eszköznek nyomógombos kapcsolója (7) van.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vér oxigéntelítettségi szintjét érzékelő eszköz olyan érzékelővel van ellátva, amelynek legalább egy fényforrása, különösen fénykibocsátó diódája (12), és legalább egy, a beteg végtagjának, különösen ujjának (14) fényelnyelését és fényvisszaverését mérő fotodetektora, különösen fototranzisztora (13) van.
5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fényforrás, különösen fénykibocsátó dióda (12) és a fotodetektor, különösen fototranzisztor (13) egy rögzítőeszköz átellenes oldalán találhatók oly módon, hogy a fényforrás és a fotodetektor fénykibocsátó, illetve fényt befogadó oldala egymással szemben, egymás felé fordítva van elhelyezve.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a rögzítőeszköz egy szorítókapocs formájában kialakított oxigénmérő érzékelőeszköz (5) része, amelynek átellenes szárain (11) helyezkedik el a fényforrás, különösen fénykibocsátó dióda (12), illetve a fotodetektor, különösen a fototranzisztor (13).
7. 7. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a rögzítőeszköz egy rugalmas sín (30), amely egyik végén U alakúra van meghajlítva, és az U szárain helyezkedik a fényforrás, különösen fénykibocsátó dióda (12) és a fotodetektor, különösen fototranzisztor (13).
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a beteg (10) testének helyzetét érzékelőeszköz, különösen testhelyzet-érzékelő (6) a beteg (10) törzsére, különösen felsőtestére rögzíthető üreges testet tartalmaz, melyben egy elektromosan vezető golyó vagy gömb van elhelyezve.
9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a testhelyzet-érzékelő (6) belsejében található üreges test egy üreges tetraéder, melynek csúcsain a golyó vagy gömb által rövidre zárható elektromos érintkezők vannak.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a légzési hangokat érzékelő eszköz csak az apnoés epizódokat követő kapkodó légvétel (nehézlégzés) során észlelhető hangos horkolási hangokat rögzítőén van kialakítva.