DE3246809A1

DE3246809A1 - Mess- und steuersystem

Info

Publication number: DE3246809A1
Application number: DE19823246809
Authority: DE
Inventors: Gösta 00140 Helsinki Ehnholm; Robert 00160 Helsinki Gylling; Börje 00200 Helsinki Rantala
Original assignee: Instrumentarium Oyj
Current assignee: Instrumentarium Oyj
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1983-08-11
Also published as: FR2520605A1; FI64281C; FR2520605B3; IT1155048B; IT8224894A0; JPS58133233A; GB2113846A; IT8224894A1; FI64281B; GB2113846B

Description

( 14 6d8)

MsB- und Kontrollsystem

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein MeB- und Kantrollsystem für die Aufzeichnung und Überwachung der Patientenzustandsdaten, insbesondere während unter Anesthssie stattfindender Operationen.

Die Überwachung eines Patienten bei Operationen umfaßt zwei Hauptkriterien: Einerseits ist es notwendig, darauf zu achten, daß die Betäubungstiefe des Patienten und die neuromuskulare Blockade oder die Paralysation für die Ausführung bzw. Durchführung chirurgischer oder dgl. Operationen ausreichend sind und andererseits muß darauf geachtet werden, daB die Anesthasie- und Paralysationsbedingungen eines Patienten nicht zu tief werden, um nicht ein permanentes Koma des Patienten zu riskieren.

Es liegt auf der Hand, daß je häufiger und je schneller es möglich ist, Informationen zu erlangen, die so gut wie möglich mit eines Patienten Anesthäsiebedingungen und seiner Muskelspannung in Koorodination stehen und daß, je klarer und schneller interpretierbar die Art und Weise ist, in der diese. Informationen

dargestellt werden, umso zuverlässiger sind die Einschätzungen und umso schneller ist es möglich, je nach Situation, entsprechende Veranlassungen zu treffen.

Herkömmlich wird zur Überwachung der Anesthäsietiefe eines Patienten primär der Patientenblutdruck überwacht, die Pulszahl kontrolliert, durch Elektrokardiogramm und durch Hantrolle der- Atem- und Pupillenreflexe. Ein Problern in Verbindung mit diesen Variablen besteht darin, daß allgemein zuverlässige Schlüsse daraus nicht gezogen werden können, aber die Einschätzung hängt davon ab, wie Betäubungsmittel und Lähmungsmittel zu einer gegebenen Zeit benutzt werden. Zusätzlich können diese Parameter durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflußt werden. Beispiele von diesen schließen'ein bspw. VDrmedikation, die Krankheit eines Patienten, Alter und allgemeine Fitness, die Lokalisierung und die Menge einer chirurgischen Stimulation, der kombinierte Effekt von verschiedenenen Entspannung^- und Lähmungsmitteln, Körpertemperatur, der Partialdruck des CO- im Blut. Eine weitere Schwierigkeit besteht auch darin, daß Veränderungen dieser Variablen bei Variation der Dosierung von Anesthätika und Paralytika auftreten.

ORIGINAL

^:3-2Λ:6

Es ist auch bekannt, die Anesthäsietiefe durch die EEG-Ulellen, die die elektrische Funktion des Hirnes darstellen (Elektroencephalogramni), für die Darstellung der elektrischen Aktivität des Patientenhirnes heranzuziehen. Auf dieser Basis ist eine Forschungsgruppe vom Duke University Medical Center,(Durham, North Carolina/USA) mit einer Einrichtung für eine

wesentliche Vereinfachung der BasisinformatiDn aufgetreten, die am Patienten abgegriffen und aufgezeichnet ujurde und die wichtig ist für die Überwachung während der Anesthäsie. Weil die von einer Schädelpartie des Patienten aufgezeichneten EEG-Uellen durch muskuläre Aktivitäten oft überschnitten werden, bestand die Grundidee darin, zusammen mit der EEG-Über-Dachung, durch einen Recorder bewirkt, daß es ebenso gut möglich sein müßte, die auftretende EMG-Aktivität (Elektromyogramm) auszunutzen und aufzuzeichnen, das die elektrische Tätigkeit der Muskeln repräsentiert und das als sogenanntes spontanes EMG bezeichnet wurde. Auf der Basis der Ergebnisse, die von der Forschungsgruppe entdeckt wurden, kann die EMG-Überwachung vorteilhaft benutzt werden, um die ausreichende Entspannung eines Patienten anzuzeigen, weil das aufgezeichnete EMG zuverlässig eines Patienten eigene Erregung offenbart über seine Entspannung, und

BAD ORIGINAL

.:. ι ' I .::!* €2,4:68

-Id-

zwar unabhängig von dan Möglichkeiten eines äußeren Beobachters. Denn dann in Verbindung mit der Überwachung sichergestellt ist, daß, auf Basis der vom Patienten aufgezeichneten EMG-AktivitSt, eine Entspannung bspw. für chirurgische Operationen nicht . ausreichend ist, so kann die Situation korrigiert werden, indem dem Patienten entweder mehr Lähmungsoder mehr Anesthäsiernittel gegeben wird. Andererseits kann die EEG-Überuiachung benutzt werden, um die Tiefe der Anesthäaiebedingungen eines Patienten zu beobachten. (Bezug:

D.A. Davis, F.F. Klein, M. Härmel, L. Burton,

L. Dowell: The Eelsctroendsphalogram, Quantitation of Depth of Anesthesia, Relaxation and Paralysis, American Society of Anesthesialagists San Francisca, October 2o - 25, 1979; M.H. Harmel, F.F. Klein, D.A. Davis: The EEMS - A Practical Index of Cordial Activity and Muscular Relaxstion, A.cta Anaesthesisiologia Scandinavica 1978, enclose 7o, pages 97 - 1d2).

Andererseits ist entdeckt worden (fB.R. Fink: Electromyogrsphy in General Anaesthesia, British Journal of Anaesthesia, 19Gl, 33, psges 555 - 559), daß die Aktivität der Abdominalmuskeln durch chirurgische Stimulation zur Zunahme neigt und zur Abnahme durch die Wirkung von.Anesthäaie- und Muskelentspannungsmitteln.

BAD ORIGINAL

-Ii-

Die oben erwähnte Farschungsgruppe hat ebenfalls herausgefunden, daß das EMG dES Gesichts Informationen lief-ert über eines Patienten allgemeinen Aktivitätszustand und eine Kombination folgender Parameter repräsentiert, die Einfluß auf das EMG-Signal haben: 1. Tiefe der Anssthäsie, 2» Neuromuskuläre Blockade und 3. Schmerzempfindungen.

Demgemäß kann zusammengefaßt werden, daß, wenn das spontane EMG während der chirurgischen Operation ausreichend niedrig ist, die Anesthisietiefe und die Stärke der muskulären Paralyse in den meisten Fällen als ausreichend betrachtet werden kann. Demgemäß bereitet das Ansteigen dar Amplitude eines spontanen EMG-Signales während einer chirurgischen Operation Schwierigkeiten. Dann bereitet es jedoch Interpretationsschwierigkeiten, welcher der obigen Parameter die Ursache für ein solches Ansteigen der Amplitude verantwortlich ist und ob dem Patienten mehr Anesthätikum, Paralytikum oder Analgetikum gegeben werden soll und in welcher Menge«

Ein EEG/EMG-Analysator, basierend auf dem oben Erläuterten, ist von der oben erwähnten Forschergruppe verwirklicht worden durch Messung und Verarbeitung solcher Signale und durch Erzeugung mit einem Digitalvoltmeter und Renorder, ausgehend vom EEG-Signal,

BAD

einer durchschnittlichen Frequenz und ausgehend vom EEG- und EMG-Signal einer durchschnittlich gleichförmig gerichteten Amplitude. Vom Gesichtspunkt des Operators ist eine solche Lösung niGht sehr tiurchschau- und einschätzbar, und eine besondere Schwierigkeit bereitet die Darstellung und der Vergleich der Historie der dargestellten Qantiiäten.

Abgesehen davon sind sehr sophistische Aufzeichnungsund Darstellungslösungen entwickelt worden für gerade solche EEG-üJellen. Ein vorbekanntes Darstellungs- und Übertdachungssystem für EEG-Lisllen ist bspu. in der US-PS 4 215 697 offenbart. Gemäß dieser Lösung wird die Amplitude oder Stärke und Frequenzverteilung des EEG-Signals, aufgezeichnet vom Schädel eines Patienten, als eine Funktion der Zeit dreidimensional auf einem Video-Monitor in Form eines kontinuierlich erzeugten Diagrammes dargestellt, wobei zusätzlich zur realen Zeitinformation der Monitor einiges zur Entstehung des EEG-Signals darstellt.

Bei einem anderen vorbekannten EEG-Darstellungssystems wird andererseits sin Uideona.nitor benutzt, um das Frenquenzspektrum der EEG-Arnplituda oder die Stärke in einer Zeit mit Sekundendiniension als kontinuierlich erzeugte Punktlinien darzustellen, wnbsi die jüngste Punktlinie die reale Zeit repräsentiert.

. BAD ORIGINAL

Die Intensität der tatsächlichen Amplitude Dder Stärke ist dabei allein durch die relative Helle der Punkte dargestellt.

Diese vorbekannten Systeme bedeuten zwar eine beträchtlich illustrativere Darstellung als eine blasse EEG-Kurve, die durch einen Recorder erhalten uird, aber diese Lösungen sind jedoch sehr kompliziert und teuer und gleichermaßen schlecht für die gleichzeitige Darstellung und Überwachung einer Vielzahl von Signalen geeignet.

Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, ein neues und verbessertes Patienten» . HDntrollsystem zu schaffen, mit dem die vorbekannten Nachteile behoben sind und daß sichere Informationen über den Anesthäsiezustand eines Patienten und dessen Paralysation liefert und diesen so klar uie möglich darstellt.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine kompaktere Darstellung für die, den Anesthäsie- und Paralysezustand eines Patienten repräsentierenden Signale vorteilhaft vom Gesichtspunkt des Operateurs aus zu schaffen, so daß die wechselseitigen komplementären und zu erläuternden Quantitäten schnell vergleichbar sind.

BAD ORIGINAL

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, Eine analage Darstellung für.solche Quantitäten derart zu schaffen, daB einerseits die Realzeituerte der Quantitäten und andererseits deren Entstehung dargestellt bzw, überwacht werden kann. Gleichzeitig ist es ein Gegenstand der Erfindung, auch eine Darstellung vorzusehen, die illustrativ ist ujnd vorzugsweise hinsichtlich der Verwendung einas Speichers.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend näher erläutert. Diese, der Erfindung zugrunde liegende Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruches 1 und die der Unteransprüche gelöst.

Gemäß der Erfindung ist es für einen Anesthäsisten möglich, kontinuierlich und auf Realzeitbasis einerseits ein spontanes EMB, gemessen und bestimmt an einem Patienten und andererseits die Muskellähmung zu überwachen und miteinander zu vergleichen, was ihm in neuer und bemerkenswerter Art die Reaktion zu unterscheiden hilft, verursacht durch die Unruhe und das Aufwachen von solchen, die aus dem Nachlassen der muskulären Paralyse resultieren. In Rücksicht darauf sind die Kompaktheit und Realzeit einer Darstellung wichtig, weil die Aufwachantworten bzw. Reaktionen· sehr augenscheinlich sind. Wenn die Elektroden im Schädel,- und/oder im Nackenbereich des Patienten angeordnet sind, ist es ferner möglich, durch die gleichen Elektroden die elektrische Aktivität

BAD ORIGINAL

des Patientenhirns (EEE) darzustellen bzw. zu überwachen und durcn diese Elemente dahingehend zu steuern, daß die Anesthäsiebedingungen des Patienten nicht zu tief werden. Demgemäß warnt das spontane EMG, daß die muskuläre Paralysation in Betracht zieht, einen Anesthäsisten bezüglich der Aufwachreaktianen oder bezüglich einer zu leichten Anesthäsie und andererseits warnt das EEB vor metabDlischen Störungen des Hirns, die van einer zu tiefen Anesthäsie begleitet sind.

Zusatzlich zur Realzeitinformatian sind die Darstellungsmittel bevorzugt geeignet zur gleichzeitigen Darstellung eines beträchtlichen Teils der Entstehungsgeschichte der Aufzeichnungsereignisse. Bei Auswahl eines breiten Bandes für EMG-LJellen ist es möglich, der EMG-Information Zuverlässigkeit zu vermitteln, da die EMG-ldellen innerhalb eines breiten Frequenzbandes erscheinen. Da es andererseits wichtig ist zu wissen, ab die EMG-Aktivität in der Tat existiert und nicht so wichtig bei welcher Frequenz, welcher absoluten Amplitude und Stärke, dient erfindungsgemäß ein Säulendiagramm das insbesondere die dargestellten Werts logarithmisch aufweist dazu, die Patientenaktivität so klar wie möglich darzustellen.

BAD ORIGiNAL

Die logarithmische Darstellung uiird auch bevorzugt in Rücksicht auf die Amplitude oder die Stärke der EEG-üJellen, da die Wirkung der Anesthäsiemittel das Niveau der EEG-üJellen uesantlich absenkt, wobei es van primärem Interesse ist, die relativen Veränderungen in der EEG-Aktivität zu bestimmen anstelle der Detektion absoluter Werte van Signalen, selbst wenn Signalspitzen von hoher Intensität sind.

Die EEG-Wellen stellen, ωίε erwähnt, einen ganz guten Indikator des Anesthäsiezustandes des Patienten dar. Ein Indikator, vorzugswsise für die Hontrolle, ist ausdrücklich vorgesehen durch Überwachung einer evtl. gleichzeitigen größeren Reduktion der EEG-Amplitudenwerte oder der Stärke und durchschnittlichen EEG-Frequenz. In der Praxis hat ein Anesthäsist oder eine andere Person, die im Operationssaal den AnesthMsiezustand eines Patienten überwacht, im allgemeinen andere Aufgaben, bspw. die Kontrolle der Herzoperation, des Blutdruckes usw. und ist mit der notwendigen Darreichung von Anesthätika, Paralysemitteln an dem Patienten befaßt, was der Grund ist, warum eine kontinuierliche Beobachtung der Apparatur nicht 'immer möglich ist.

bad Original

Beim erfindungsgemäßen System ist deshalb vorzugsweise für diE Überwachung ein automatischer Alarm integriert, durch den ein geeigneter Grenzwert für die · Summe aller liierte ausgewählt wird, der diese Quantitäten darstellt. Durch die Einrichtung einer Alarmfunktion für die Überwachung spontaner EMG-Signale zur Anzeige nicht ausreichender Entspannung eines Patienten, d.h. in Rücksicht auf die chirurgische Operation, ist es möglich, eine ununterbrochene Beobachtung der Geräte entbehrlich werden zu lassen.

Die Erfindung wird nun im einzelnen unter Bezug auf die zeichnerische Darstellung näher erläutert, die ein Blockdiagramm für das erfindungsgemMSe Meß- und Hantrollsystem darstellt.

Gemäß der Darstellung wird die bioslektrische Aktivität eines Patienten P durch den Detektor 1 beobachtet. Ein Signal, das in einem isolierten Vorverstärker 2 verstärkt wird, läuft durch Bandbestimmungselemente 3,4, die zur Trennung von EEG- und EMG-liiellen voneinander vorgesehen sind. In der Realität überlappen sich nämlich diese Wellenbereiche bis zu einem gewissen Grade. Was die Größe der darzustellenden Informationen betrifft, ist es jedoch absolut ausreichend und für die Signalverarbeitung einfacher, die Bereiche, die zu analysieren sind, voneinander zu trennen, d.h., durch Auswahl des

BAD ORIGINAL

W w · -4

- IB -

EEG-Bandes innerhalb des Bereiches von 1 bis ko Hz in der Praxis werden 2 bis 25 Hz ausreichend sein und das EMB-Band innerhalb dss Bereiches van 6a bis 5oo Hz, wobei in dar Praxis 65 bis 35o Hz ausreichen.

Ein Faktor, der Auswirkung auf die Auswahl der Bänder hat, macht es notwendig, da die EEG- und EMG-Uellen sehr schnell schwach werden können, Hauptstörungen davon vor der Analyse zu eliminieren. Wenn die Hauptfrequenz 5o Hz (Sa Hz) betrMgt, kann der ausgewählte EEB-Bereich die direkte Elimination der Basisfrequenzstörung und ihrer harmonischen Schwingungen bewirken. Diese Elimination der Hauptstörungen von der EMG-Signal-Homponente wird durch ein Filter 5 bewirkt, das vorzugsweise im Sinne der finnischen Patentanmeldung 811 9ifl ausgebildet sein kann. Dann ist es durch Abtasten der EMG-Signal-Homponente und durch Mitteilung der Abtastungen möglich, die Basisfrequenz-Störung und ihrer einzelnen harmonischen Schwingungen vom Signal abzufiltern, während gleichzeitig das Signal ins Verhältnis gebracht (umgewandelt) wird zu Frequenzen, die niedriger sind als die Bosisfrequenz-Störung.Auf diese Weise können die gleichen harmonischen Schwingungen einfach herausgefiltert werden durch ein Hochpaßfilter.

BAD ORIGINAL

Dieses ins Verhältnis^ bringen bzw« Umwandeln eines Signals beeinträchtigt nicht die Darstellung bzuj. Überwachung, da alles das, was von der EMG-Signal-Komponente determiniert wird, die Amplitude oder die Stärke ist. Nach der Elimination der Hauptstörungen werden die Bestimmung der Amplitude oder Stärke der EMG-Signal-Kornponente und die Logarithmierung durch eine an sich bekannte Einrichtung 6 bewirkt. Entsprechend dient eine Einrichtung 7 zur Determination der Amplitude oder Stärke der EEG-Signal-Komponente, die ebenso die Werte logarithmisch umwandelt. Die Einrichtung 8 dient zur Determination der Durchschnittsfrequenz der EEG-Signal-Komponente.

Eine Prozessoreinheit 9 ist zur Aufnahme der Abtastwerte ausgebildet, die vorzugsweise Falgezeitperioden gleicher Dauer van kontinuierlich bestimmten Quantitäten repräsentieren, und verarbeitet die Abtastdaten in einer Weise, daß sie durch einen Monitor od. dgl. Einrichtung Io fortschreitend dargestellt werden können für jede gemessene Quantität.

Ein wesentlicher Teil des Systems ist dafür bestimmt, die "neuromulskuläre Blockade eines Patienten zu messen,

BAD ORIGINAL

■> α ti

unabhängig von den oben beschriebenen EMG- und EEG-Signalen. Dies kann in bekannter Weise durch eine Einheit 15 bewirkt werden, in dar ein IMerv-StimulatDr 15 b wiederholte Cyklen sukzessive elektrische Impulse an die Elektroden 14 b gibt. Bspiu. werden vier Pulse in einem Sskunden-Intervall (vierzügige Stimulation) gegeben, das in Io - 6o Sekunden-Intervallen wiederholt wird. Die Muskelreaktion uird aufgenommen von Elektroden 14 a wie eine EMG-Amplitude, komplett unabhMngig von tjer oben beschriebenen spontanen EMG-Mesaung, durch Verwendung eines Detektors und Verstärkers 15 a. Die Elektrode 14 a ist eine Bezugselektrode.

Der Prozessor 9 kontrolliert den Betrieb der Einrichtung 15 und arbeitet die erhaltene·Information auf für die Darstellung mittels des Video-Monitors lo. Die Darstellung kann vorzugsweise so vorgesehen werden, daß jeder Puls seine eigans Säule hat, die die EMG-Reaktion repräsentiert und die den Trend der muskulären Paralyse eines Patienten klar sichtbar macht. In Bezug auf die Interpretation ist einerseits die Länge einer Säula wesentlich, die die verbleibende Muskelspannung repräsentiert und andererseits das Verhältnis zwischen der ersten und letzten Säule der gleichen Periode,

BAD ORiGiNAL

-Zl-

uobei solch ein Verhältnis den Grad der Reduktion der Muskelspannung während wiederholter Stimulation illustriert.

Bezüglich der praktischen Verwirklichung einer Muskelparalysationsmessung wird bspw. auf folgende Artikel Bezug genommen:

Lam, H.S., Cass N.M., end Ng, R.C. Electromyographic monitoring of neuromuscular block, Br. 3. Anaesth. (1981), 53, 1351; Lam, H.S., Morgan D. L., and Lampard D. G. Derivation of reliable electromyograms and their relation to tension in mammalian skeletal muscles during synchronous stimulation. EEG Clin. Neurophysiol.,

(1979, January), 46, 72; Ali, H.H. and Savarese, 3,3» Monitoring of neuromuscular function, Anesthesiology (1976), 45, 216.

Auf diese Weise kann eine separat gemessene Muskelparalysation zur Interpretation benutzt werden welcher Teil der Erhöhung spontaner EMG-Aktivität, gemessen im Hopfbereich des Patienten, primär resultiert aus einer unzureichenden Paralyse und welcher Teil aus unzureichender Tiefe von Anesthätika, da die EMG-AktivitSt gemäß der algenischen Stimulation kontrolliert werden kann durch gleichzeitige Überwachung bspw. Darstellung der tatsächlichen chirurgischen Operation.

BAD ORIGINAL

9 «

4 «

- 22 -

Das System enthält auch einen Speicher 11 für die darzustellende Information und für die Speicherung der darzustellenden Information in einer lileise, daB jeder Teil der Entstehungsgeschichte der aufgezeichneten Signal-Komponenten dargestellt werden kann durch einen Video-Monitor, falls gewünscht.

Wenn der Darstellungsschirm in Richtung der Zeitachse, gefüllt bzii). beschrieben wird, so ist es bspw. möglich, die Histrogramrrie um zwei Drittel rückwärts auf der Zeitachse zu verschieben. Wenn die Zeitachse bspw. eine 3o-Min-Periode repräsentiert, verschiebt sich der Teil des Diagramms, der die letzten lo-Min. darstellt, an den ' Beginn der Zeitachse, um dann die erste lo-Min.-Periode zu sein. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Säulendiagramm oder Histogramm, das die Muskelentspannung repräsentiert, mit einer unterschiedlichen Zeitskala versehen sein kann gegenüber solchen anderen Histogrammen, falls nötig.

Bsi den Darstellungen, die das EEG und das spontane EMG repräsentieren, kann jede Säule vorzugsweise mit dem Durchschnitt korrespondieren, gemessen und berechnet für eine Periode von Io sek. Falls gewünscht, kann die letzte Säule geändert werden, bspw. durch ein Sekundenintervall, um kontinuierlich sina Realzeitinformation zu erhalten.

a L BAD ORIGINAL

Idas den Speicher betrifft, so ist eine solche Anordnung 3shr vorteilhaft und spart mit anderen üJorten Raum. Die Säule, die die Realzeit repräsentiert, kann geringfügig distanziert sein vom Rest des Histogramms, wie in der Zeichnung dargestellt. Natürlich kann die korrespondierende Anordnung angepaßt sein an die Aufzeichnung der Muskelentspannung, d.h., in einer Art, daß der erwähnte Uierpulscyklus öfter als in Einminutenintervallen gemessen wird, wodurch die besagten Zwischenausgaben die Realzeit besser repräsentieren.

Das System kann auch ausgerüstet sein mit einem Alarmelement 12, das unter Hantrolle des Prozessors 9 automatisch Alarm gibt, d.h. ein Geräusch oder Lichtsignal, ujenn eine der darzustellenden Quantitäten unter oder über die gesetzten Grenzwerte geht. In Verbindung mit der EEG-Darstellung kann der Alarm vorzugsweise so arrangiert werden, daß er auftritt, wenn die Frequenz- und Amplituden/Stärkeuierte gleichzeitig unter bestimmte Grenzwerte gehen.

Auf einem Monitor kann diese Alarmgrenze visuell durch eine gewisse unterste Länge sichtbar gemacht werden, die gemeinsam ist zu den Säulen, die diese Quantitäten anzeigen, wobei diese Länge sichtbar auf einem Darstellungselement markiert sein kann, falls dies gewünscht ist.

BAD ORIGINAL

Dieses Alarmsignal uilrti benutzt, um die exzessive Tiefe des Anesthfisiezustanries eines Patienten anzuzeigen.

Entsprechend ist es möglich, eine gewisse Alarmart im Überuachungssystem des spontanen EMG vorzusehen, iijelcha Alarmart eingeführt wird, wenn der Anesthäsie- und Entspannungszustanu eines Patienten ein befriedigendes Niveau für chirurgische Operationen Erreicht, und der Alarm uird gegsben, uienn die E'MS-Aktivität dann über einen gewissen Grenzwert hinausgeht, der anzeigt, daß der AnesthSsiezustand eines Patienten unzureichend ist.

Falls gewünscht, sg können die Quantitäten auch benutzt usrden für eine Diqitalrisrstellung ihres Realzeitwertss, Alarmgrenzuertcs od. dgl., uie in der Zeichnung dargestellt.

BAD ORIGINAL

Claims

— ι —

(U 6o8)

Patentansprüche:

f 1./MeB- und Kantrollsystem für die Überwachung und Aufz-eichnung des Patientenzustandes, insbesondere während der AnesthMsie bei chirurgischen Operationen, gekennzeichnet durch Elektroden (1) für die Detektion und Indikation bioelektrischer Signale bezüglich der spontanen EMG-Aktivität eines Patienten, Elemente (2) für die Verstärkung dieser Signale, Elemente (3,6) für die Unterscheidung der EMG-Komponenten-Signale von diesen Signalen und für die Quantifikation davon in gewünschter Weise und ferner durch Elemente (9) für die Verarbeitung der üJellensignal-Information zu deren Darstellung und weiterhin durch Elemente (1^,15) für die separate Messung der neuromuskulären Blockade eines Patienten im wesentlichen gleichzeitig mit den spontanen EMG-Aktivitäten in an sich bekannter Weise durch Stimulierung eines motorischen IMervs durch Elemente, die elektrische Impulse geben und durch Messung der muskulären Reaktion, vorzugsweise durch EMG-Elemente und besagte determinierte

— 2 —

Quantitäten sind so arrangiert, daß sie aufzeichnsn-und darstellbar sind durch Darstellungselemente, im wesentlichen auf Realzeitbasis, vorzugsweise derart, daß die Ausgangainformation des besagten spontanen EMG's und daß die muskuläre Par.alysation, gemessen durch Stimulation, darstellbar sind durch eine gemeinsame Daratellungseinheit (la)»

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1) im Bereich des Patientenschädels und/oder Nackens derart angeordnet sind, daß sie auch die EEG-Signale, die im Patienten auftreten, detektieren und daß das System ferner Elemente (*t,7,a) umfaßt, für die Unterscheidung der EEG-Komponenten-Signale von diesen bioelektrischen Signalen und für die Quantifikation davon in gewünschter Weise.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten EEG- und spontanen EMG-Signalkomponenten derart arrangiert sind, daß sie voneinander unterschieden werden können durch Band-Determinationselemente derart, daß das vom EEG-Homponenten-Signal auszuwählende Band in der Größenordnung von 1 bis ^o Hz, vorzugsweise 2-25 Hz, und daß das aus besagten

EME-Komponenten-Signal auszuwählende Band, in der Größenordnung von 6α - Sod Hz, vorzugsweise 65 35α Hz liegt.

k. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß besagte EMG-Signal-Komponente derart arrangiert ist, um in Form effektiver Uerte dargestellt zu werden und daß das System einen Filter (5) für besagte EMG-Signal-Kömponente enthält, das vorgesehen ist, um die Basisfrequenz des elektrischen Netzes und seine harmonischen Frequenzen auszufil· tern.

5. System nach jedem der Ansprüche 2,3 oder k, da-durch gekennzeichnet, daß die EEG-Signal-Komponente derart vorgesehen ist, um in Amplitudenform oder effektiven liierten und Frequenzujerten dargestellt zu werden-,

6. System nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die determinierten Quantitäten derart arrangiert sind, um gleichzeitig als Analag-HistDgramme dargestellt zu werden, vorgesehen durch Quantitäten in Form einer übertragbaren,

BAD ORIGINAL

uv **

zueidimensionalen Symbalfolge, sd daß eine Dimension den quantifizierten Wert darstellt und die andere Dimension parallel zur Transferrichtung der Symbol-Frequenz vorgesehen 1st zur Indikation der Zeit.

7. System nach jedem der Ansprüche 2,3,4,5 oder S, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Analog-Symbole, die quantifizierte EEG- und EMG-Signal-Komponenten repräsentieren derart vorgesehen sind, daß sie ein Säulendiagramm bilden, so daß die Säulen für jede erforderliche Quantität vorhanden sind, um Durchschnittswerte anzuzeigen, die gewählte Zeitperioden repräsentieren und daß das Säulendiagramm ferner umfaßt eine Säule, die den Realzeituert der Quantität anzeigt.

8. System nach jedem der Ansprüche 5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Darstellung besagten EEG-Signals derart vorgesehen ist, daß die Analog-Säulen, die die effektiven und Frequenzaierte beschreiben, so vorgesehen sind, daß sie in entgegengesetzte Richtungen weisen, während ihre Nullquantitäten mindestens im wesentlichen mit jeder anderen fluchtend, direkt oder durch eine enge Zwischenzone angeordnet sind.

9. System nach Anspruch 8, d a d u r c h gekennzeichnet, daß es ein AlarmgerMt (12) bspm. zur Ausgabe eines Geräusch- oder Lichtsignales aufmeist und derart angeordnet, um aktiviert zu werden, falls die gemeinsame Länge der Säulen, die Realwerte der besagten EEG und effektiven Frequenzwerte anzeigen, unter einen gewählten Zeitwert gehen.

lo.System gemäß jedem der Ansprüche ^,5,6,7,8,9, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Alarmeinrichtung (12) umfaßt, die so angeordnet ist, um aktiviert zu werden, falls die effektiven Werte der EMG-Signal-Kompanente über einen gewissen Zeitwert hinausgehen.

11. System nach jedem der Ansprüche 1 - lo, dadurch gekennzeichnet, daß die sogenannte vierzügige Stimulation so vorgesehen ist, um für die Determination der muskulären ParalysatiDn benutzt zu werden, wobei vier elektrische Impulse, getrennt voneinander durch Hurzintervalle durch einen Nervenstimulator in wiederholten Cyklen gegeben werden und daß das gemessene-EMG-Signal, das die elektrische Reaktion des Muskels repräsentiert, so zur Darstellung vorgesehen ist, daß jeder elektrische Impuls

durch eine Säule selbst repräsentiert wird, die vorzugsweise den integrierten Wert des gemessenen EMG-Signals über eine kürzere Periode als das gegenseitige Intervall zuiischen den vier Impulsen anzeigt.

■12. System nach jedem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Digital/Analogwandler und einen Speicher (11) für die Speicherung der dargestellten Information in digitaler Form aufweist, so daß ein gewünschter Teil der Entstehung des detektierten Signals wieder sichtbar gemacht werden kann durch Elemente besagter Darstellungseinheit.

13. System nach jedem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß es Elemente (6,7,8) enthält zur Ausgabe von Amplituden Dder effektiven Werten von mindestens einer der Komponenten-Signale als logarythmische Werte.