DE4007169A1 - Elektrokardiograph - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrokardiograph mit Elektro­ den, bioelektrischem Verstärker und EKG-Aufzeichnungsteil, wie insbesondere einem Monitor.

Elektrokardiographe zur Aufzeichnung der Herzaktionsspannungen werden u. a. in Operationssälen, Einleitungsräumen, Aufwach­ räumen und auf Intensivstationen der Krankenhäuser in großer Stückzahl benötigt. Es ist üblich, während der Vorbereitungs­ phase und der Operation die Herztätigkeit des Patienten mit Hilfe des Elektrokardiographen zu überwachen. Hierbei werden stationäre oder als tragbare Handgeräte ausgebildete Elektro­ kardiographe verwendet, die mit einem Monitor zur Aufzeich­ nung des Elektrokardiogramms ausgestattet sind.

Beispielsweise bei der plexus-Anästhesie (plexus brachialis, plexus lumbalis, plexus lumbosakralis) sowie bei den peri­ pheren Nervenblockaden werden zur Lokalisation und zur Lage­ kontrolle der Punktionskanüle elektronische Nervenstimulato­ ren verwendet. Es handelt sich hierbei um kleine, batterie­ betriebene Impulserzeuger, die mit der Punktionskanüle elektrisch verbunden werden. Solange die Spitze der metalle­ nen Punktionskanüle außerhalb der Gefäßnervenscheide liegt, können die Impulse des Nervenstimulators nicht auf den Ner­ ven wirken. Sobald aber die Spitze der Punktionskanüle die Gefäßnervenscheide durchdringt, wirken die elektrischen Im­ pulse auf den Nerven und führen dann zu sichtbaren Muskel­ kontraktionen z. B. im Handbereich. Die Muskelkontraktion zeigt also die richtige Lage der Punktionskanüle an.

Bei der Katheterisierung der Zentralvenen kann es zu Fehllagen der Venenkatheter kommen. Um eine Lagekontrolle im rechten Vor­ hof des Herzens zu ermöglichen, ist es bekannt, einen mit elektrisch leitender Flüssigkeit, z. B. einer Kochsalzlösung, gefüllten Katheter zu verwenden, der die EKG-Potentiale ab­ leitet, was auf dem Monitor des Elektrokardiographen erkenn­ bar ist. Beim Legen des Katheters wird dieser nach erfolgter Punktion im Vorhof des Herzens soweit vorgeschoben, bis auf dem Monitor die für den Vorhof charakteristisch überhöhte P-Welle erscheint. Der Katheter wird anschließend zurück­ gezogen, bis die Überhöhung der P-Welle wieder verschwindet. Nach geringfügigem weiteren Zurückziehen des Katheters ist die richtige Position der Katheterspitze in der oberen Hohl­ vene erreicht. Eine Fehllage des Katheters (z. B. im Kopf oder in der rechten oder linken Armvene) ist mit dieser Methode nicht zu erkennen.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, einen Elektrokardiographen, der bevorzugt im klinischen Bereich zum Einsatz kommt, so auszugestalten, daß sich für dieses Gerät ein erweiterter Verwendungsbereich ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektrokardiograph mit mindestens einem äußeren Abgriff für die verstärkten elektrischen Meßsignale versehen ist. Dieser Abgriff wird zweckmäßig von einem außenseitig, z. B. an der Frontplatte, am Gehäuse des Elektrokardiographen angeordneten Steckeranschluß, wie z. B. einer Buchse od. dgl., gebildet. Es empfiehlt sich ferner, dem Abgriff eine von Hand betätigbare Einstellvorrichtung, wie insbesondere einen Widerstands­ schalter od. dgl., zuzuordnen, mit dessen Hilfe sich eine Einstellung der Stärke und/oder der Spannung der am Abgriff abgenommenen elektrischen Ausgangsimpulse erreichen läßt.

Der erfindungsgemäße Elektrokardiograph weist also einen oder auch mehrere Abgriffe für die bei der EKG-Aufnahme zur Auf­ zeichnung bzw. Wiedergabe verwendeten elektrischen Meßsignale auf, die sich aus den gemessenen und verstärkten Herzaktions­ spannungen ergeben. Diese Meßsignale können am Abgriff des Gerätes als elektrische Impulse abgenommen und für verschie­ dene Vorgänge im medizinischen Bereich nutzbar gemacht werden. Der erfindungsgemäße Elektrokardiograph erhält dabei mit dem genannten Abgriff die Zusatzfunktion eines elektrischen Impuls­ erzeugers, dessen Impulse von den verstärkten Meßsignalen des Elektrokardiographen gebildet werden. In einfachster Weise läßt sich die Anordnung so treffen, daß der im Elektrokardiograph ohnehin vorhandene bioelektrische Verstärker einen weiteren, den genannten Abgriff bildenden bzw. zum Abgriff geführten Ausgang erhält, an dem die vom Elektrokardiograph über die Elektroden aufgenommenen und zu den Meßsignalen verstärkten Herzaktionsspannungen im Bedarfsfall abgegriffen werden können.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Elektrokardiograph kann dieser beispielsweise die Funktion der bei der üblichen Plexus-Anästhesie gebräuchlichen Nervenstimulatoren überneh­ men, so daß sich die Verwendung der hierfür üblichen Stimula­ toren erübrigt. In diesem Fall wird die zur Punktion des Plexus verwendete Punktionskanüle über ein Kabel an den Ab­ griff des Elektrokardiographs angeschlossen, so daß die Aus­ gangsimpulse über die Punktionskanüle übertragen werden. Die Plexus-Anästhesie oder eine sonstige periphere Nervenblockade kann damit in gleicher Weise wie mit den gebräuchlichen Ner­ venstimulatoren durchgeführt werden.

Weiterhin kann der erfindungsgemäß ausgebildete Elektrokardio­ graph mit Vorteil auch zur Lagekontrolle eines Zentralvenen­ katheters verwendet werden, wobei der Abgriff über ein elek­ trisches Kabel an den mit elektrisch leitender Flüssigkeit ge­ füllten Venenkatheter oder an einen elektrisch leitenden Füh­ rungsdraht des Katheters angeschlossen wird. Die am Abgriff des Elektrokardiographs abgegriffenen elektrischen Impulse aus den verstärkten Meßsignalen des Elektrokardiographs können, ggf. auf die jeweils gewünschte Impulsstärke abgestimmt, zur Lagebestimmung des Zentralvenenkatheters herangezogen werden, da die Impulse beim Legen des Katheters charakteristische Ab­ weichungen des aufgenommenen Elektrokardiogramms bewirken, die auf dem Monitor des Elektrokardiographs erscheinen und Fehl­ lagen des Katheters deutlich erkennen lassen, wenn die Katheterspitze sich unter einer der EKG-Elektroden befindet, die auf die typischen Fehllage-Stellen (Hals - Richtung Kopf; rechter oder linker Arm) geklebt werden. Damit ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung bei der Lokalisation der zentra­ len Venenkatheter und die Möglichkeit zur rechtzeitigen Kor­ rektur.

In Krankenhäusern, wie vor allem in Operationssälen und auf Intensivstationen, ergibt sich häufig die Notwendigkeit, zur Stabilisierung der Herztätigkeit des Patienten temporäre Herz­ schrittmacher einzusetzen. Auch hierfür kann der erfindungs­ gemäße Elektrokardiograph mit seinem Abgriff verwendet werden, der dabei den Ausgang eines die Schrittmacherfunktion über­ nehmenden Impulserzeugers bildet, der über eine Schrittmacher­ sonde oder über einen Venenkatheter, der mit einem elektrisch leitenden Führungsdraht versehen ist, an die Herzkammer an­ gelegt ist. Für die Schrittmacherfunktion können vor allem die den P-Wellen des EKG entsprechenden Impulse herangezogen werden. Beispielsweise werden beim AV-Block die den P-Wellen entsprechenden verstärkten Impulse über die Schrittmachersonde oder über den stromleitenden Mandrin eines Zentralvenenkathe­ ters zur Kammermuskulator übergeleitet.

Im klinischen Bereich ist häufig eine künstliche Beatmung der Patienten notwendig. Hierfür stehen verschiedene Beatmungs­ geräte zur Verfügung. Diese Bearbeitungsgeräte arbeiten mit Beatmungsfrequenzen, die unabhängig sind von der Herzfrequenz des jeweils zu beatmenden Patienten. Das bedeutet, daß die Kompressionsphase und die Dekompressionsphase des Beatmungs­ geräts bzw. die Einatemphase und die Ausatemphase nicht auf die Herztätigkeit abgestimmt sind, häufig also die Kompressions- bzw. Einatemphase zusammenfällt mit der Dekontraktionsphase (Diastole) des Herzens, so daß das Beatmungsgerät gegen die aktuelle Herztätigkeit arbeitet, d. h. die Füllung des Herzens erschwert. Dies führt vor allem bei Beatmung von alten Patien­ ten, deren Brustkorbelastizität vermindert ist, sowie von Pa­ tienten mit dekompensierter Herzschwäche zu erheblichen hämo­ dynamischen Belastungen, während bei der Kontraktion (Systole) des Herzens eine Steigerung des intrathorakalen Druckes, ver­ ursacht durch eine Inspiration (Kompressionsphase des Be­ atmungsgerätes) erleichtert wird.

Nach der Erfindung kann der Elektrokardiograph auch zur Steue­ rung des Beatmungsgerätes herangezogen werden. Dies kann in der Weise geschehen, daß am Abgriff des Elektrokardiographs ein Steuerteil des Beatmungsgerätes angeschlossen wird, wel­ ches die Beatmungsfrequenz bzw. die Beatmungsphasen auf die Herzfrequenz bzw. die Herztätigkeit abstimmt, und zwar mit Gleichtakt der Kompressions- bzw. Einatemphase mit der Kon­ traktionsphase des Herzens. Damit gelingt es, die Beatmung auf die jeweilige Herztätigkeit abzustimmen, indem über den Impulsabgriff des Elektrokardiographs das Beatmungsgerät ent­ sprechend der Herztätigkeit gesteuert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen als tragbares Handgerät ausgebilde­ ten Elektrokardiographen 1, der mit einem EKG-Aufzeichnungs­ teil in Gestalt eines Monitors 2 sowie mit den üblicherweise vorhandenen Funktions- und Kontrolltasten und Anzeigevorrich­ tungen ausgestattet ist, auf die hier nicht näher eingegangen zu werden braucht. Das Gerät 1 weist, wie üblich, einen Stecker- bzw. Buchsenanschluß 3 für ein Kabel 4 auf, das die elektri­ sche Verbindung zu den Elektroden 5 herstellt, die am Körper des Patienten 6 angelegt werden, um die Herztätigkeit des Pa­ tienten in Form des EKG aufzunehmen und aufzuzeichnen. Der Elektrokardiograph 1 weist dabei, wie üblich, einen elektri­ schen Verstärker auf, der die mit Hilfe der Elektroden 5 ab­ genommenen bioelektrischen Potentiale, die bei jeder Aktion des Herzmuskels auftreten, zur Aufzeichnung verstärkt. Dabei weist der Elektrokardiograph in der üblichen Weise einen Ab­ leitungswähler auf, der die bioelektrischen Potentiale zu den elektrokardiographischen Ableitungen zusammenschaltet, so daß sie vom bioelektrischen Verstärker zur Aufzeichnung verstärkt werden.

Insoweit ist der Elektrokardiograph von herkömmlicher Ausbil­ dung. Nach der Erfindung weist er mindestens einen zusätzli­ chen Abgriff für die verstärkten Meßsignale auf, die sich aus den mit Hilfe der Elektroden 5 vom Körper des Patienten 6 ab­ geleiteten elektrischen Potentiale ergeben. Dieser gesonderte Abgriff ist in der Zeichnung bei 7 am Gerätegehäuse angeord­ net. Er wird von einem am Gerätegehäuse außenseitig angeordne­ ten Steckeranschluß 8, z. B. in Gestalt eines Buchsenanschlus­ ses, gebildet, über den die im Elektrokardiographen verstärk­ ten Meßsignale abgegriffen und über ein weiteres Kabel 9 zu einem medizinischen Gerät geführt werden können.

Am Abgriff 7 ist neben dem Steckeranschluß 8 auch noch eine Einstellvorrichtung 10 mit Bedienungstasten 11 und 12 angeord­ net, durch deren Handbetätigung sich die am Abgriff 7 abgenom­ menen Meßsignale in ihrer Stromstärke und Spannungshöhe ein­ stellen lassen. Für die Einstellvorrichtung können elektrische Widerstandsvorrichtungen oder sonstige elektrische Glieder der für diese Zwecke üblichen Art verwendet werden.

Der gesamte Abgriff 7 mit dem Steckeranschluß, den Bedienungs­ tasten oder sonstigen handbetätigten Schaltelementen und der Einstellvorrichtung sind zweckmäßig in einem Modul zusammen­ gefaßt, das als Steck- bzw. Einschubmodul lösbar am bzw. im Gehäuse angeordnet wird.

Der Abgriff 7 kann mit dem elektrischen Ausgang des ohnehin im Elektrokardiographen vorhandenen Verstärkers elektrisch verbun­ den sein. Er kann aber auch der Ausgang eines gesonderten elek­ trischen Verstärkers sein, der die über die Elektroden 5 ab­ geleiteten Potentiale verstärkt, so daß sie am Abgriff 7 ab­ genommen werden können.

In der Zeichnung sind verschiedene bevorzugte Anwendungsfälle angegeben. Beispielsweise kann der Elektrokardiograph 1 mit dem Abgriff 7 zusätzlich die Funktion eines Nervenstimulators erhalten, wie er bei der Plexus-Anästhesie und peripheren Nervenblockaden verwendet wird. In diesem Fall wird am Stecker­ anschluß 8 des Abgriffs 7 das Kabel 9 angeschlossen, mit dem über eine Steckbuchse 13 und ein Steckerteil 14 ein Anschluß­ kabel 15 elektrisch verbunden wird, das seinerseits mit der Punktionskanüle 16 elektrisch verbunden ist, mit deren Hilfe z. B. die Plexus-Anästhesie in der üblichen Weise durchgeführt wird. Die am Abgriff 7 abgenommenen verstärkten Meßsignale des Elektrokardiographen werden somit zur Impulserzeugung an der metallenen Spitze der Punktionskanüle 16 zur Wirkung ge­ bracht, um bei dem Einstich der Punktionskanüle 16 die erfolg­ reiche Punktion durch sichtbare Muskelkontraktionen im Hand­ bereich oder Fußbereich des Patienten 6 anzuzeigen. Falls er­ forderlich, kann hierbei das an den Abgriff angeschlossene Kabel noch einen zusätzlichen Leitungsanschluß 17 als Null- Leiter aufweisen, der mit einer gesonderten Elektrode 18 an den Körper des Patienten 6, wie gezeigt, angelegt wird.

Ferner kann der gesonderte Abgriff 7 des Elektrokardiographen 1 zur Kontrolle bei der Katheterisierung der Zentralvene einge­ setzt werden. In diesem Fall wird an den Steckanschluß 8 des Abgriffs 7 über das Kabel 9 der Katheter 19 über einen Stecker 20 angeschlossen. Der Katheter kann mit einer elektrisch lei­ tenden Flüssigkeit, z. B. einer Kochsalzlösung, gefüllt sein oder, wie üblich, einen Metallführungsdraht haben, um die am Abgriff 7 abgenommenen elektrischen Impulse zur Katheterspitze hin zu übertragen. Beim Legen des Katheters 19 wird dieser nach erfolgter Punktion zum Vorhof des Herzens 21 vorgeschoben. Bei Fehllagen des Katheters stellen sich auf dem Monitor 2 typische Veränderungen des aufgezeichneten EKG ein, die auf die Fehllage hinweisen. Der Katheter 19 kann dann zurückgezo­ gen werden, um einen erneuten Versuch zu unternehmen. Bei richtiger Lage des Katheters ist dies an dem auf dem Bild­ schirm 2 aufgezeichneten EKG zu erkennen. Damit ist eine gute Kontrolle beim Legen des Zentralvenenkatheters möglich. Bei dieser Arbeitsweise werden die Elektroden 5 so am Körper des Patienten 6 angelegt, daß sie sich im Bereich der beim Legen des Zentralvenenkatheters typischen Fehllage-Stellen befinden.

Auch kann der Abgriff 7 zur temporären Stabilisierung der Herz­ tätigkeit nach Art eines Herzschrittmachers benutzt werden. In diesem Fall bildet das an den Abgriff 7 elektrisch angeschlos­ sene Teil 19 die Schrittmachersonde, die an die Herzkammer an­ gelegt wird, wie dies bei Herzschrittmachern üblich ist. In der Schrittmacherfunktion bilden die über die Elektrodenlei­ tungen des Kabels 4 abgenommenen und verstärkten Meßsignale mit den von den P-Wellen des EKG repräsentierten Impulsen die Schrittmacherimpulse, die die durch die R-Zacken des EKG re­ präsentierten Herzaktionen auslösen, wie dies bei Schritt­ machern bekannt ist.

Die Zeichnung zeigt ferner schematisch ein Beatmungsgerät 22, das über ein Anschlußkabel 23 und im gezeigten Beispiel über das an den Abgriff 7 elektrisch angeschlossene Kabel 9 ge­ steuert werden kann. Die über den Abgriff 7 abgegriffenen elektrischen Impulse sind in diesem Fall also Steuerimpulse, die über ein am Beatmungsgerät 22 angeordnetes Steuerteil herkömmlicher Art dieses so steuern, daß die Beatmungsphasen bzw. die Beatmungsfrequenz auf die Herztätigkeit bzw. die Herz­ frequenz abgestimmt wird, und zwar derart, daß die Kompressions- bzw. Einatemphase des Beatmungsgerätes 22 jeweils mit der Kon­ traktionsphase des Herzens synchron ist und umgekehrt.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Elektrokardio­ graphen 1 wird somit dessen Anwendungsbereich über die reine EKG-Aufnahme hinaus erhöht, ohne daß hiermit ein erheblicher Mehraufwand verbunden ist. Die am Abgriff 7 abgenommenen elek­ trischen Impulse sind in allen Fällen die über das Elektroden­ kabel 4 aufgenommenen und im Elektrokardiographen verstärkten Impulse.

Claims (9)

1. Elektrokardiograph mit Elektroden, bioelektrischem Ver­ stärker und EKG-Aufzeichnungsteil, wie insbesondere einem Monitor, dadurch gekennzeich­ net, daß er mit mindestens einem äußeren Abgriff (7) für die verstärkten elektrischen Meßsignale ver­ sehen ist.

2. Elektrokardiograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (7) einen weiteren Ausgang des Verstärkers des Elektro­ kardiographen bildet.

3. Elektrokardiograph nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Abgriff (7) einen außenseitig am Gerätegehäuse ange­ ordneten Steckeranschluß (8), wie z. B. einen Buchsen­ anschluß od. dgl., aufweist.

4. Elektrokardiograph nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abgriff (7) eine von Hand betätigbare Einstellvor­ richtung (11, 12), insbesondere ein Widerstandsschal­ ter od. dgl., zur Einstellung der Stromstärke und/oder der Spannung der am Abgriff (7) abgenommenen elektrischen Ausgangsimpulse zugeordnet ist.

5. Elektrokardiograph nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (7) mit dem Steckeranschluß (8) und die Impuls-Einstellvorrichtung (11, 12) in einem Modul ver­ einigt am Elektrokardiograph angeordnet sind.

6. Elektrokardiograph nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er mit seinem Abgriff (7) einen, z. B. für die Plexus- Anästhesie, verwendeten Nervenstimulator bildet, wobei am Abgriff über ein Kabel (9, 15) eine Punktionskanüle (16) angeschlossen ist.

7. Elektrokardiograph nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagekontrolle eines Zentralvenenkatheters (19) am Ab­ griff (7) über ein elektrisches Kabel (9) ein mit elek­ trisch leitender Flüssigkeit gefüllter Venenkatheter oder ein elektrisch leitfähiger Führungsdraht od. dgl. zum Legen des Venenkatheters angeschlossen ist.

8. Elektrokardiograph nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er mit seinem Abgriff (7) einen Impulsgenerator zur tempo­ rären Herzschrittmacherfunktion bildet, wobei mit dem Abgriff (7) die Schrittmacher-Elektrodenleitung oder ein mit elektrisch leitendem Mandrin versehener Zentralvenen­ katheter elektrisch verbunden ist.

9. Elektrokardiograph nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Abgriff (7) ein Beatmungsgerät (22) mit seinem Steuer­ teil angeschlossen ist, das die Beatmungsphasen des Be­ atmungsgerätes auf die Herzaktion abstimmt.