WO1997001987A1

WO1997001987A1 - Elektronisches stethoskop

Info

Publication number: WO1997001987A1
Application number: PCT/CH1996/000230
Authority: WO
Inventors: Artemio Granzotto
Original assignee: Caditec Sa
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 1997-01-23
Also published as: AU5890396A; EP0836419B1; JPH11508463A; US6757392B1; DE59604310D1; EP0836419A1; KR19990028685A; HK1016054A1; CN1146361C; CN1195279A

Abstract

Ein elektronisches Stethoskop besteht aus einem Kopfstück (1), einem Bruststück (2) und zwei Ohrstücken (3). Das Kopfstück ist mit einer Displayanordnung (11) in Form einer Flüssigkristallanzeige ausgerüstet. Im Kopfstück (1) sind ein Mikrofon (21), ein oder mehrere Sensoren (15) sowie feste Elektroden (16) und bewegliche Elektroden (17) angeordnet. Die beweglichen Elektroden (17) sind an schwenkbaren Arme (18) angebracht, die einen Auflagering (20) bilden.

Description

Elektronisches Stethoskop

Die vorliegende Erfindung betrifft ein beidohrig nutzbares, multifunktionales, vorzugsweise bügelarmiertes elektronisches Stethoskop gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stethoskope sind Instrumente für die Untersuchung der Schall- Phänomene beziehungsweise zur Auskultation von Organtätig¬ keiten. Die heute üblichen Stethoskope sind beidohrig nutz¬ bare, bügelarmierte Schlauchstethoskope, die als Kopfstück eine offene Glocke oder ein mittels einer Membran verschlos¬ senes Teil aufweisen. Neben den mechanischen Schlauchstetho¬ skopen sind auch elektronische Stethoskope auf dem Markt erhältlich. Unter dem Kopfstück eines Stethoskops versteht man den auf dem Körper des abzuhörenden Patienten auflegbaren Abhörtrichter. Der Abhörtrichter steht in Wirkverbindung mit einem Bruststück, von dem aus zwei Bügel zu den Ohrstücken führen. Während beim Schlauchstethoskop die akustischen Signale vom objektseitigen Trichter über das Bruststück und die beiden Bügel direkt zu den Ohren des untersuchenden Arztes geführt werden, werden beim elektronischen Stethoskop die akustischen Signale durch ein im Kopfstück angeordnetes Mikrofon auf¬ genommen, in elektrische Signale gewandelt, zu den ohrseitigen Lautsprechern geleitet und dort verstärkt ausgesendet .

Neben den herkömmlichen elektronischen Stethoskopen sind auch Spezialmodelle bekannt für die Phonokardiographie. Ein phono- kardiographisch arbeitendes Stethoskop ist beispielsweise aus der US-A-4840183 bekannt. Ein weiteres phonokardiographisch arbeitendes Stethoskop, welches mit entsprechenden AufZeich¬ nungseinheiten verbindbar ist, beschreibt die US-A-5025809.

Während bei den phonokardiographisch arbeitenden Stethoskopen die durch die Herztätigkeit verursachten Herzgeräusche aufge¬ nommen und verstärkt werden und gegebenenfalls entsprechend aufgezeichnet werden, zeichnen die Elektrokardiographen das Kurvenbild in zeitlichem Verlauf der bioelektrischen Poten¬ tiale, die bei der Erregungsausbreitung und Erregungsrück¬ bildung im Herz entstehen.

Die Ableitung der bioelektrischen Potentiale erfolgt mit Hilfe von auf der Körperoberfläche angebrachten Elektroden. Die im zeitlichen Ablauf dargestellten, ermittelten Daten bilden ein Elektrokardiogramm (EKG) , welches verschiedene diagnostisch auswertbare Faktoren aufzeigt.

Aus der US-A-5394880 ist schliesslich ein oesophagiales Stethoskop bekannt, das ein in die Speiseröhre einzuführendes Katheder aufweist, in dem ein kardiophonisch arbeitendes Mikrofon sowie mehrere Sensoren angeordnet sind. Insbesondere ist hier ein Sensor zur Körpertemperaturmessung sowie zwei Elektroden für elektrokardiographische Aufzeichnungen vorgese¬ hen. Die über das Katheder empfangenen Signale werden über eine elektrische Leitung nach aussen geführt zu einem Stecker, der die Verbindung zu entsprechenden AufZeichnungsgeräten herstellt .

Während herkömmliche elektronische Stethoskope und die bekannten Elektrokardiographen Instrumente sind, die der Allgemeinpraktiker im täglichen Einsatz hat, sind oesophagiale Stethoskope hochsensible Geräte, die nur im klinischen Einsatz verwendet werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein für den Allgemeinpraktiker mobil einsetzbares multifunktionales Stethoskop anzubieten, welches erlaubt, neben dem Auskultieren gleichzeitig eine einfache elektrokardiographische Unter¬ suchung vorzunehmen.

Diese Aufgabe löst ein elektronisches Stethoskop mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Eine möglichst platz- und gewichtssparende Lösung ergibt sich, wenn man die im Kopfstück angeordnete Displayanordnung in der Form einer Flüssigkristall-Anzeige gestaltet. Die preis¬ werteste Lösung ergibt sich, wenn man die drei Elektroden zur Erstellung des EKG fixiert innerhalb des Kopfstückes anordnet.

Fixiert man lediglich eine der drei Elektroden innerhalb des Kopfstückes, während man die beiden anderen Elektroden am Stethoskop-Kopfstück beweglich anordnet, so lässt sich dadurch das Einthoven' sehe Dreieck verändern, beziehungsweise vergrös¬ sern. Die grösste Variationsmöglichkeit ergibt sich, wenn man alle drei der Erstellung des EKG dienenden Elektroden beweg¬ lich anordnet.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass man die beweglichen Elektroden in an der Peripherie der Auflage¬ fläche des Stethoskopkopfes schwenkbar angeordneten Armen anordnet, die im nichtausgeschwenkten Zustand mindestens annähernd einen geschlossenen Auflagering bilden. Dies erlaubt mittels einem relativ kleinen Stethoskopkopf trotzdem ein relativ grosses Einthoven' sches Dreieck für die Elektroden zu bilden. Dies ergibt auch ein entsprechend aussagekräftiges EKG. Die letztgenannte Lösung lässt sich zusätzlich ver¬ bessern, indem man die schwenkbaren Arme so gestaltet, dass sie lediglich in der ausgeschwenkten Lage mit der Auswerte- einheit elektrisch in Verbindung stehen. Hiermit wird vermieden, dass wenig aussagekräftige Daten für die Erstellung eines EKG aufgezeichnet werden.

Das herkömmliche Stethoskop, seit ca. 100 Jahren bekannt, ist deshalb zum meist benutzten Diagonse-Instrument des Arztes geworden, weil es leicht, einfach handlich, ohne Vorbereitung anwendbar, immer in der Tasche oder um den Hals mitgetragen, zeitverzugslos eingesetzt werden kann. Alle übrigen Instrumen¬ te sind separate, meist elektrische Geräte, die Platz brauchen, aufgestellt werden müssen, usw..

Das erfindungsgemässe elektronische Stethoskop erweitert diese bisherige einfache (akustische) Diagnosemöglichkeit um die gleichzeitig, ebenso einfache Erfassung, visuelle Darstellung und Beurteilung der bioelektrischen Erregung der Herztätig¬ keit. Damit werden in der ersten ärztlichen Examination schon wichtige Information über Unregelmässigkeiten in der Herz¬ frequenz, über sogenannte Tachykariden, über Kammer-Flimmern und weitere, sonst erst später erkannte Probleme sofort erkannt .

Das erfindungsgemässe elektronische Stethoskop lässt sich zusätzlich mit Sensoren zur Blutdruck- und/oder Temperatur¬ messung ausrüsten. Die ebenfalls im Kopfstück untergebrachte Auswerteeinheit bringt normal die Signale direkt zur Aufzeich¬ nung. Die Signale lassen sich aber auch in einen Datenspeicher eingeben und erst von dort zu einem stillstehenden Bild auf die Displayanordnung übertragen.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand beiliegender Zeichnungen detailliert beschrieben.

Es zeigt :

Fig. 1 eine Gesamtansicht des elektronischen Stethoskops;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Kopfstückes desselben Stethoskops und

Fig. 3 eine Aufsicht auf das Kopfstück des Stethoskops nach Fig. 2,

Fig. 4 eine anlageseitige Aufsicht auf das Kopfstück des erfindungsgemässen elektronischen Stethoskops und

Fig. 5 dieselbe Ansicht eine Variante des Stethoskopkopfes.

Fig. 6 zeigt einen speziell gestalteten bogenförmigen Arm in der Aufsicht auf die Elektrode und

Fig. 7 denselben Arm in der Seitenansicht. Das erfindungsgemässe elektronische Stethoskop weist den üblichen Aufbau eines Schlauchstethoskopes auf. Es hat den auf den Patienten aufzulegenden Stethoskopkopf oder Kopfstück 1, welches über eine Verbindungsleitung 4 mit dem sogenannten Bruststück in Verbindung steht. An das Bruststück 2 schliessen die beiden Ohrstücke 3 an.

Im Bruststück 2, welches als Kunststoffgehäuse ausgebildet ist, ist die Speisequelle 2' untergebracht. Die Speisequelle besteht aus einer oder mehreren Batterien beziehungsweise Akkus, die vorzugsweise nachgeladen werden können. An das Bruststück 2 schliessen die beiden Ohrstücke 3 an. Diese umfassen je einen Bügel 31, die gelenkig mit dem Bruststück 2 verbunden sind. Endstandig sind an den Bügeln 31 je eine sogenannte Olive 32 aufgesteckt, die jeweils eine Schall¬ öffnung 33 aufweisen. In den Oliven 32 ist jeweils ein Lautsprecher untergebracht .

Die erfindungsgemässe Ausgestaltung des elektronischen Stethoskopes beschränkt sich im wesentlichen auf den Aufbau des Stethoskopes 1. Das wesentlichste Merkmal dieses Stethoskopkopfes besteht in der integrierten Displayanordnung 11. Die Displayanordnung 11 ist hier als Flüssigkristall- Anzeige ausgebildet. Die Display-Anordnung 11 hat verschiedene Anzeigefelder 12, die über Druck auf die Betätigungstasten 13 aktiviert werden können. Die Anzeigefelder 12 können beispielsweise die Herzfrequenz, die Körpertemperatur oder ein EKG aufzeigen. In den entsprechenden Feldern 12 werden auch die Massstabsangaben zum Auswerten des aufgezeigten EKG angezeigt. Aus der hier ersichtlichen Angabe ersieht man, dass die Höhe eines Piks von 10 mm einem mV entspricht. Der Verlauf auf der X-Achse ist ebenfalls angegeben. Im dargestellten Beispiel entsprechen 12,5 mm einer Sekunde.

In der Seitenansicht nach Fig. 2 ist auch ein Auflagering 20 ersichtlich, der als Auflagefläche auf den Patienten dient.

Betrachtet man die Ansicht der Auflagefläche, wie dies die Figuren 4 und 5 zeigen, so erkennt man die funktionalen Teile. In der Mitte des Stethoskopkopfes 1 ist das Mikrofon 21 angeordnet. Dieses ist gegenüber der Auflagefläche, welche durch den Auflagering 20 gebildet ist, nach innen zurück¬ versetzt, so dass das Mikrofon nicht direkt auf der Haut aufliegt. Es ist jedoch möglich, dieses Mikrofon wie bei bekannten elektronischen Stethoskopen mit einer Membran zu versehen, die dann mindestens annähernd auf dem Niveau des Auflageringes 20 liegt und somit auf der Körperoberfläche des Patienten zum Anliegen kommt. Der Auflagering 20 ist üblicherweise einige Millimeter dick, so dass dieser einen Resonanzhohlraum begrenzt . Der Auflagering ist in der Ausführung gemäss der Fig. 4 aus drei Teilen zusammengesetzt. Rund ein Drittel des Auflageringes 20 besteht aus einem fest am Stethoskopkopf 1 angeordneten Ringteil 20' , während die beiden anderen Auflageringteile als bogenförmige Arme 18 ausgestaltet sind, die über Drehgelenke 19 nach aussen geschwenkt werden können.

Innerhalb des Stethoskopkopfes ist eine Elektrode 16 fest angeordnet, während die beiden anderen Elektroden, die der Erstellung eines EKG dienen, an den Armen 18 endständig befestigt sind. Neben den drei Elektroden 16, 17 sind am Stethoskopkopf 1 zusätzlich drei Sensoren 15 angebracht. Diese Sensoren 15 liegen etwa in der Ebene der Oberfläche des Auflageringes 20. Diese Sensoren können dazu verwendet werden, andere, die Körperfunktion wiedergebende Merkmale zu ermitteln. So können ein oder mehrere Sensoren zur Bestimmung der Körpertemperatur dienen oder eine oder mehrere Sensoren der Ermittlung des Blutdruckes dienen.

Ein Stethoskopkopf gemäss der Fig. 4 ist folglich multifunk- tionell . Solange die Arme 18 nicht ausgeschwenkt sind, bilden sie zusammen mit dem Auflageringteil 20' den Auflagering 20 und umschliessen somit einen Resonanzraum, welcher der Auskultierung verschiedener Körperfunktionen dient. In dieser Lage der Arme 18 kann das Mikrofon 21 auch zur Aufzeichnung eines Phonokardiogrammes dienen. Hingegen ist es erforderlich, die Arme 18 in die Lage 18' zu schwenken, um ein Elektro¬ kardiogramm aufzuzeichnen. In der ausgeschwenkten Lage bilden die fixierte Elektrode 16 und die beweglichen Elektroden 17 an den ausgeschwenkten Armen 18' ein sogenanntes Einthoven' sches Dreieck 10. Um Fehlanzeigen zu vermeiden, kann es von Vorteil sein, wenn die Drehgelenke 19 mit Schaltkontakten in Verbindung stehen, die bewirken, dass erst eine elektrische Verbindung der Elektroden 17 mit der Auswerteeinheit gebildet ist, wenn die Arme 18 in die vorschriftsgemäss vollständig ausgeschwenkte Lage 18' gedreht sind.

In der Ausführung gemäss der Fig. 5 ist der Stethoskopkopf insofern modifiziert, dass einerseits drei fixierte Elektroden 16 angebracht sind und ferner der Auflagering 20 aus drei beweglichen Armen gebildet ist. Auch hier ist jeweils am Dreh¬ gelenk 19 abgelegenen Ende jedes Armes 18 eine bewegliche Elektrode 17 angeordnet. Hier schaltet man die Elektroden 16 beziehungsweise 17 so, dass im nichtausgeschwenkten Zustand der Arme 18 nur die fest angeordneten Elektroden 16 funktio¬ nieren, während nach Ausschwenkung der Arme 18 in die Lage 18' nur die beweglichen Elektroden 17 arbeiten. Diese Anordnung ergibt ein wesentlich vergrössertes Einthoven' sches Dreieck 10.

Um einen gesicherten Auflagekontakt der an den Armen 18 angebrachten Elektroden 17 auf den Patienten zu erreichen, ist es vorteilhaft, diese Arme 18 flexibel zu gestalten. Eine solche Ausführungsform ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Prinzipiell könnten die Arme zweiteilig und gelenkig gefertigt werden, doch ergibt dies Probleme bei der Desinfektion des Gerätes. Statt dessen wurde der Arm 18 einstückig aus zwei verschiedenen Kunststoffen in zwei Stufen gespritzt und die elektrischen Anteile, nämlich der Sensor 17 und der Steck¬ kontakt 119, der zugleich das Drehglenk 19 bildet, zusammen mit der leitenden Verbindung 117 eingebettet. Hierbei wählt man für den Armteil 181, an dem das Drehgelenk angreift, einen harten Kunststoff und für den anderen Armteil 182, an dem der Sensor 17 angeordnet ist, einen weichen Kunststoff. Die beiden Armteile 181, 182 schliessen dabei einen stumpfen Winkel ein, der sich jedoch unter Druck auf den Stethoskopkopf verändert.

Die für ein solches Stethoskop erforderlichen elektronischen Bauteile sind auf dem Markt erhältlich. Ihre Programmierung muss auf die Anwendung optimiert werden.

Die entsprechende Elektronik umfasst im wesentlichen einen Digital-Analog-Wandler, Verstärker, Taktgeber für die Zeitmessung und vorzugsweise eine Speichereinheit, in der gemessene Resultate zwischengespeichert werden können und für die Anzeige auf der Displayanordnung abrufbar sind. Entsprechend kann ein stillstehendes EKG-Bild aufgezeigt werden, welches für die Diagnose genauer betrachtet werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Multifunktionales, vorzugsweise bügelarmiertes elektro¬ nisches Stethoskop mit einem im Kopfstück (1) angeordneten Mikrophon (21) und mit in den Ohrstücken (3) angebrachten Lautsprechern, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück

(1) mehrere um das Mikrophon (21) angeordnete Sensoren bzw. Elektroden (15, 16, 17) aufweist, von denen mindestens drei in Anordnung eines Einthoven' sehen Dreiecks (10) befestigte Elektroden (16, 17) zur Erfassung eines Elektrokardiogrammes (EKG) sind, und wobei im Kopfstück (1) eine Displayanordnung (11) untergebracht ist zur visuellen Darstellung der von den Sensoren und/oder Elektroden (15, 16, 17) ermittelten Körperfunktionswerte, die von einer Auswerteeinheit erfasst und für die Displayanordnung (11) aufbereitet sind.

2. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Displayanordnung (11) eine Flüssig¬ kristallanzeige ist .

3. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die drei Elektroden (16) zur Erstellung des EKG fix innerhalb des Kopfstückes (1) angeordnet sind.

4. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass eine der drei Elektroden (16) fix innerhalb des Kopfstückes (1) angeordnet ist, während die beiden anderen Elektroden (17) am Stethoskopkopfstück (1) beweglich angeordnet sind.

5. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die beweglichen Elektroden (17) schwenkbar am Stethoskopkopfstück (1) angeordnet sind und im ausgeschwenkten Zustand mindestens annähernd ein Einthoven' sches Dreieck (10) bilden.

6. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die beweglichen Elektroden (17) in an der Peripherie der Auflagefläche des Stethoskopkopfes (1) schwenkbar angeordneten Armen (18, 181, 182) angeordnet sind, die im nicht ausgeschwenkten Zustand mindestens annähernd einen Auflagering bilden.

7. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die schwenkbaren Arme (18, 181, 182) lediglich in der ausgeschwenkten Lage mit der Auswerte- einheit elektrisch in Verbindung stehen.

8. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass im Stethoskopkopfstück (1) zusätzlich mindestens ein Sensor (15) zur Blutdruckmessung und/oder Temperaturmessung vorgesehen ist .

9. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Auswerteeinheit mit mindestens einem Datenspeicher in Wirkverbindung steht, der intern oder extern abrufbar ist .

10. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Datenspeicher mit einem Sender in Wirkverbindung steht .

11. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbaren Arme (18) flexibel geformt sind.

12. Elektronisches Stethoskop nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Arme (18) aus zwei integral miteinander verbundenen Armteilen (181, 182) gestaltet sind, die aus Kunststoffen mit unterschiedlicher Biegungselatizität gefertigt sind.