DE4320367A1 - Medizinische Überwachungsvorrichtung mit Störschutz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich allgemein mit medizinischen Geräten, und sie betrifft insbesondere medizinische Geräte, die zur Überwachung der Atmung von Pati­ enten eingesetzt werden.

Es ist seit geraumer Zeit bekannt, daß es wünschenswert ist, Patienten zu überwachen, um beim Aussetzen der Atmung oder bei Vorliegen von stark unregelmäßiger Atmung Alarm zu geben, welcher das diensttuende Personal aufmerksam macht. Häufig werden Überwachungsvorrichtungen während des Schlafes von Patienten benutzt, die für eine zentrale Apnoe während des Schlafes anfällig sind. Viele dieser Patienten sind Kinder oder Jugendliche. Ein Alarmzustand zeigt an, daß eine der Atemlähmung oder dem Atemstillstand entgegenwirkende Aktion rasch erforderlich ist, um eine normale At­ mung wiederherzustellen, bevor der Patient aufgrund von Sauerstoffmangel irreversible Schäden erleidet oder stirbt. Die frühen Überwachungsvorrichtungen waren mit einer Reihe von Sensortypen ausgestattet, um eine anormale Atmung festzustellen. Sensoren zum Messen der Luftströmung, der Blutgaszusammensetzung und der Dehnung des Thorax wurden mit gewissem Erfolg eingesetzt. Bei der derzeit im klinischen Einsatz am weitesten verbreiteten Überwachungstechnik werden jedoch Impedanzänderungen am Thorax des Patienten gemessen. Dies erfolgt, indem ein niedriger Strom zwischen zwei Oberflächenelektroden durch den Thorax geleitet wird. Wenn der Patient einatmet, füllen sich die Lungen mit Luft; der Thorax wird weniger leitfähig; der an dem Thorax gemessene Widerstand nimmt zu. Beim Ausatmen kehren sich die geschilderten Vor­ gänge um; der Widerstand nimmt ab.

Bei den meisten praktischen Systemen handelt es sich bei dem geringen Strom um einen Wechselstrom mit einer Frequenz von 25 bis 100 kHz. Durch Verwendung dieses Fre­ quenzbereiches kann die elektrische Schaltungsanordnung verhältnismäßig einfach eine Anzahl von Störkomponenten unterdrücken, die zu beiden Seiten der zugrundeliegenden Trägerfrequenz auftreten.

Die US-PS 4 803 997 befaßt sich mit dem Auftreten eines Artefakt-Atmungssignals, das mit der Pulsfrequenz des Herzens des Patienten auftritt und das oft auch als Herzarte­ fakt bezeichnet wird. Bei der aus der US-PS 4 803 997 bekannten Vorrichtung wird das Herzartefaktsignal unter Verwendung einer gesonderten Detektorschaltung bewußt er­ faßt und verarbeitet, um sicherzustellen, daß der Herzartefakt nicht als ein Atmungssi­ gnal behandelt wird.

Die Unterdrückung des Herzartefakts entsprechend der US-PS 4 803 997 stellt eine we­ sentliche Verbesserung dar. Jedoch selbst bei Anwendung extensiver Filter- und Ab­ schirmtechniken treten bekanntlich noch immer Probleme mit anderen Erfassungsfeh­ lern auf, die insbesondere durch elektromagnetische Störungen oder Einstreuungen verursacht werden, die ausreichend stark sind, um das normale Verhalten des Überwa­ chungssystems zu beeinträchtigen. Wegen des metallischen Gehäuses, welches die At­ mungssignalverarbeitungsschaltung aufnimmt, sind die meisten Probleme auf das Feld von elektromagnetischen Einstreuungen zurückzuführen, das einen Strom in den Lei­ tern zu induzieren sucht, welche die Überwachungselektroden am Patienten mit der Überwachungshardware elektrisch koppeln. Diese Tendenz könnte vermindert werden, indem die Gesamtimpedanz des Systems gesenkt wird. Diese Impedanz wird jedoch überwiegend von der relativ festliegenden Impedanz des Thorax des Patienten be­ stimmt. Einstreuungen können auch über die Anschlußschnur, aufgrund von unsachge­ mäßer Erdung oder möglicherweise durch teilweise Zerstörung der von dem Gerätege­ häuse gebildeten Abschirmung eindringen. Die größte Gefahr von Fehlsignalen, die durch elektromagnetische Störungen induziert werden, besteht darin, daß sie irrtümlich als normale Atmungssignale des Patienten erfaßt werden. Infolgedessen könnte der Pa­ tient Atmungsschwierigkeiten haben oder es könnte sogar eine Apnoe aufgetreten sein, ohne daß diese von dem Überwachungssystem erfaßt wird.

Die erste Maßnahme zum Schutz gegen Ungenauigkeiten aufgrund von elektromagneti­ schen Einstreuungen ist eine entsprechende Prävention. Dazu gehört es, daß das Bedie­ nungspersonal des Überwachungssystems oder das diensttuende Personal darauf auf­ merksam gemacht wird, potentielle Quellen für elektromagnetische Einstreuungen zu vermeiden. Dies stellt zwar einen hilfreichen und in jedem Fall notwendigen ersten Schritt dar, liefert dem Bedienenden jedoch keine positive und ständige Rückmeldung dafür, daß alle Quellen für elektromagnetische Einstreuungen tatsächlich vermieden sind. Der Bedienende kann unter Umständen sorgfältig versucht haben, elektromagneti­ sche Störungen auszuschalten, kann jedoch dabei keinen Erfolg gehabt haben und wird nicht davor gewarnt, daß sein Versuch gescheitert ist. Noch wahrscheinlicher ist der Fall, daß der Bedienende das System richtig angeordnet und installiert hat, um auf diese Weise elektromagnetische Einstreuungen zu vermeiden, daß aber solche elektromagne­ tische Störungen später aufgrund eines nachfolgenden Ereignisses zur Wirkung kom­ men, beispielsweise durch das Einschalten eines Gerätes oder einer elektronischen Vorrichtung.

Zu typischen Quellen von unvorhersehbaren hohen Pegeln elektromagnetischer Stör­ energie gehören Polizeifunk, Beförderungsdienste (beispielsweise Taxis oder Zustell­ dienste), Amateurfunk und Citizen-Band-Funk. Andere Störquellen sind mit Amplitu­ denmodulation oder Frequenzmodulation arbeitende Rundfunksendetürme und Mi­ krowellen-Kommunikationsverbindungen.

Mit der vorliegenden Erfindung werden die geschilderten Mängel bekannter Anordnun­ gen durch die Schaffung einer Vorrichtung zum Überwachen der Atmung eines Patien­ ten ausgeräumt, die für einen Schutz gegen die Wahrscheinlichkeit sorgt, daß ein Ausfall einer Komponente oder durch elektromagnetische Einstreuungen erzeugte Fehlsignale irrtümlich als Atmungssignale von dem überwachten Patienten aufgefaßt werden.

Insbesondere ist eine Vorrichtung erfindungsgemäß versehen mit

• a) einer Überwachungsanordnung zum Überwachen der Atmung eines Patienten und
• b) einer mit der Überwachungsanordnung in Wirkverbindung stehenden Erfassungs­ anordnung zum Erfassen von elektromagnetischen Störungen, welche die Überwa­ chungsanordnung ungenau machen können.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß mit einem ge­ regelten Oszillator gearbeitet, der ein Rechtecksignal liefert, das mittels Oberflächen­ elektroden an den Thorax des zu überwachenden Patienten angelegt wird. Eine Über­ wachungsschaltung erfaßt Änderungen der Impedanz des Thorax, indem Änderungen der Spannung des Rechtecksignals gemessen werden. Das System verwendet vorzugs­ weise vier Merkmale oder Maßnahmen zur Gewährleistung der Genauigkeit und Ver­ läßlichkeit der Apnoeüberwachung.

Eine erste Maßnahme bildet einen Teil der anfänglichen Einschaltsequenz. Das Anle­ gen des beispielsweise eine Frequenz von 31 kHz aufweisenden Trägers an das Patien­ tenkabel wird um eine gewisse Zeitspanne, vorzugsweise etwa 10 Sekunden, verzögert. Während dieser Verzögerungsdauer wird der Ausgang der Atmungsüberwachungsschal­ tung abgefragt um festzustellen, ob ein Signal vorhanden ist. Falls nicht, hat das System den anfänglichen Test bestanden. Tritt jedoch während dieser Zeitspanne ein Aus­ gangssignal auf, bedeutet dies, daß entweder ein Hardwarefehler eingetreten ist oder daß ein starkes elektromagnetisches Störsignal auf dem Patientenkabel vorhanden ist.

Es wird ein spezieller Hardwarealarm gegeben, um den Bedienenden darauf aufmerk­ sam zu machen.

Entsprechend einer zweiten Maßnahme wird das Eingangssignal von dem Patientenka­ bel verstärkt und über einen Hochpaß gefiltert. Auf diese Weise kann das Vorhanden­ sein starker hochfrequenter elektromagnetischer Einstreuungen ermittelt werden, und an den Bediener geht ein entsprechender Alarm. Diese Schaltungsanordnung arbeitet ständig während des Einsatzes des Apnoemonitors. Selbst wenn die ermittelten elek­ tromagnetischen Einstreuungen im wesentlichen jenseits der interessierenden Frequen­ zen liegen, haben starke Signale in diesem Bereich und deren subharmonische Schwingungen die Tendenz, die Linearität der Überwachungsschaltung zu beeinträchti­ gen. Wenn die Intensität ausreichend groß ist, können in dem Monitor die Nutzsignale sogar überdeckt werden.

Die Überwachungsschaltung arbeitet mit einer Differenzverstärkung des Eingangssi­ gnals. Eine zugeordnete Komparatorschaltung stellt speziell sicher, daß für den Bedie­ ner ein Alarm gegeben wird, falls an dieser Stelle eine Blockierung erfolgt. Die Blockie­ rung kann auf einen unrichtigen Anschluß und/oder eine falsche Betätigung des Über­ wachungssystems, auf das Vorhandensein einer starken elektromagnetischen Einstreu­ ung oder auf den Ausfall einer oder mehrerer Schaltungskomponenten zurückzuführen sein.

Um potentielle elektromagnetische Störungen innerhalb des Durchlaßbereiches des Atmungsmonitors ständig zu erfassen, wird die Zufuhr des Rechtecksignals zu dem Pa­ tienten periodisch unterbrochen, um eine "Stumm"-Periode herbeizuführen. Die Über­ wachungsschaltung stellt fest, ob während dieser "Stumm"-Periode irgendwelche signifi­ kanten Signale vorhanden sind. Falls dies nicht der Fall ist, wird angenommen, daß die Umgebung frei von elektromagnetischen Einstreuungen ist. Wird während der "Stumm"-Periode ein signifikantes Signal erfaßt, wird davon ausgegangen, daß dieses durch elektromagnetische Störungen induziert ist, und der Bediener wird mittels eines Alarms darauf aufmerksam gemacht, daß der Überwachungsvorgang durch das Vorhandensein von elektromagnetischer Einstreuung in Frage gestellt ist. Ebenso wie im Falle der anderen Alarmzustände kann der Alarm auf verschiedenartige Weise gegeben werden, beispielsweise mittels einer Lampe, mittels eines akustischen Signals oder dergleichen.

Die Erfassungsanordnung für elektromagnetische Einstreuungen muß während und nur während der "Stumm"-Periode benutzt werden. Andernfalls könnte es dazu kommen, daß ein Atmungssignal (oder auch nur das erzeugte Rechtecksignal ohne ein Atmungssignal) irrtümlich als ein durch elektromagnetische Störungen induziertes Signal gewertet wird. In ähnlicher Weise darf die Atmungserfassungsschaltung nicht während der "Stumm"-Periode benutzt werden, weil andernfalls ein potentielles Ausbleiben der Erfassung von gültigen Atmungssignalen einen Apnoealarm auslösen kann.

Um sicherzustellen, daß die Erfassung von elektromagnetischen Einstreuungen und des Atmungssignals zu den zweckentsprechenden Zeiten erfolgt, werden die "Stumm"- Perioden und die zugehörigen Umschaltungen zwischen den Erfassungsbetriebsarten mit dem Rechtecksignal synchronisiert. Dies geschieht zweckmäßig dadurch, daß das Ausgangssignal des geregelten Oszillators, welcher das Rechtecksignal erzeugt, ausgezählt wird. Nach einer genauen Anzahl von Zyklen des Rechtecksignals wird die "Stumm"-Periode eingeleitet. Nach einer zweiten genauen Anzahl von weiteren Zyklen des Rechtecksignals wird die "Stumm"-Periode beendet. Der Zähler, welcher die "Stumm"-Periode für den zu dem Patienten führenden Ausgang einleitet und beendet, wird auch benutzt, um zwischen den Erfassungsbetriebsarten umzuschalten.

Während Perioden der Atmungssignalerfassung wird der Monitor in eine Betriebsart geschaltet, in welcher die Atmung des Patienten erfaßt wird, beispielsweise im wesentlichen ähnlich wie dies mit Hilfe von früheren Vorrichtungen geschieht. Während der "Stumm"-Perioden wird jedoch die Betriebsart zur Erfassung von elektromagnetischen Einstreuungen initiiert. Vorzugsweise wird dafür gesorgt, daß innerhalb der "Stumm"-Periode für ein Erfassungsfenster gesorgt wird, das kürzer als die "Stumm"-Periode ist, um sicherzustellen, daß Schalteinschwingvorgänge eliminiert werden. Ein Pegeldetektor stellt fest, ob während der Stummperiode eine signifikante elektromagnetische Einstreuung vorliegt. Der Einfachheit halber kann bei der Ermitte­ lung von elektromagnetischen Einstreuungen mit einer Halbwellenerfassung gearbeitet werden.

Die Erfassungsdauer wird zwischen Atmungserfassung und Erfassung von elektroma­ gnetischen Einstreuungen geteilt. Verschiedene Kombinationen der Zeitzuordnung be­ züglich dieser Betriebsarten können vorgesehen werden. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform werden die beiden Betriebsarten einfach für äquivalente Zeitdauern verwendet. In ähnlicher Weise kann die Länge der "Stumm"-Perioden und der At­ mungserfassungsperioden leicht variiert werden. Im Falle der bevorzugten Ausführungs­ form wird mit einem 31,25 kHz-Rechtecksignal gearbeitet. Ein Abwärtszähler für die 31,25 kHz Trägergrundfrequenz zählt auf 2⁵, was zu einer näherungsweisen 1 kHz-Um­ schaltung zwischen den Betriebsarten führt. Es versteht sich, daß diese Dauern modifi­ ziert werden können, indem ein Oszillator verwendet wird, der mit einer anderen Fre­ quenz arbeitet, und/oder indem andere Abwärtszählwerte vorgesehen werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines medizinischen Monitors entsprechend der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild des medizinischen Monitors,

Fig. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild der Atmungsüberwachungsschaltung,

Fig. 4 eine Darstellung des Überwachungsträgersignals,

Fig. 5 eine Darstellung des Überwachungsträgersignals und einer "Stumm"-Periode,

Fig. 6 das Signal gemäß Fig. 5 bei Modulation mittels eines Atmungssignals,

Fig. 7 das Signal gemäß Fig. 6 bei Vorhandensein von elektromagnetischer Einstreu­ ung,

Fig. 8 ein Schaltbild der Detektorschaltung für elektromagnetische Einstreuungen,

Fig. 9 die Schaltungsanordnung zum Umschalten des Trägers, um für Überwachungs- und "Stumm"-Perioden zu sorgen,

Fig. 10 ein Schaltbild der Erfassungsfensterschaltung für elektromagnetische Einstreu­ ungen,

Fig. 11 ein schematisches Schaltbild der Blockierungsdetektorschaltung sowie

Fig. 12 ein schematisches Schaltbild der Detektorschaltung für hochfrequente elek­ tromagnetische Einstreuungen.

Fig. 1 zeigt eine einfache schematische Darstellung der erfindungsgemäßen medizini­ schen Überwachungsvorrichtung 10. Diese Vorrichtung ist vorzugsweise ähnlich der handelsüblichen Überwachungsvorrichtung EdenTec® Modell 2000W, soweit dies nicht vorliegend näher erläutert ist. Der Patient 12 wird an die medizinische Überwachungs­ vorrichtung 10 normalerweise während Schlafperioden angekoppelt. Recht häufig han­ delt es sich bei dem Patienten 12 um ein Kind oder einen Jugendlichen.

Eine Elektrode 16 wird an die rechte Brustkorbseite des Patienten 12 angekoppelt. Die Elektrode 16 ist mit einem Monitor 14 über einen Leiter 18 und einen Stecker 30 elek­ trisch verbunden. In ähnlicher Weise wird eine Elektrode 24 an die linke Seite des Brustkorbs angekoppelt. Die Elektrode 24 steht mit dem Monitor 18 über einen Leiter 26 und den Stecker 30 in elektrischer Verbindung. Eine Bezugselektrode kann wahl­ weise über einen gesonderten Leiter (nicht dargestellt) und den Stecker 30 mit dem Monitor 14 verbunden sein. Die Bezugselektrode kann über einer elektrisch ruhigen Stelle, beispielsweise dem rechten Bein, plaziert werden. Die Verwendung der Bezugs­ elektrode ist bei der vorliegenden Schaltungsanordnung nicht notwendig.

Um die Atmung zu überwachen, wird ein Wechselstrom über die Elektroden 16 und 24 an den Thorax des Patienten 12 angelegt. Wenn der Patient atmet, ändert sich der ef­ fektive Widerstand (das heißt die Impedanz) zwischen diesen Elektroden. Diese Änderung wird mittels des Monitors 14 gemessen. Jedes erfaßte Ausbleiben der normalen Atmung des Patienten 12 wird mittels einer Alarmanordnung 28 erfaßt, bei der es sich um eine optische und/oder akustische Alarmanordnung handeln kann.

Der Monitor 14 überwacht ferner, ob signifikante Mengen an elektromagnetischen Ein­ streuungen vorliegen. Falls dies der Fall ist, spricht eine Alarmanordnung 29 für elektro­ magnetische Störungen an, um das diensttuende Personal darauf aufmerksam zu ma­ chen, daß die Atmungsüberwachung durch das Vorhandensein einer potentiell falschen Alarmgabe aufgrund von elektromagnetischer Einstreuung in Frage gestellt ist. Ebenso wie bei der Alarmanordnung 28 kann es sich auch bei der Alarmanordnung 29 um eine optische und/oder akustische Alarmvorrichtung handeln. Zweckmäßig ist jedoch dafür gesorgt, daß das diensttuende Personal die Alarmanordnung 28 leicht von der Alarman­ ordnung 29 unterscheiden kann. Wie im einzelnen weiter unten erläutert ist, kann die Alarmanordnung 29 für elektromagnetische Einstreuungen durch das Erfassen von star­ ken, hochfrequenten elektromagnetischen Störungen, durch nennenswerte elektroma­ gnetische Einstreuungen innerhalb des Durchlaßbereichs des Monitors oder durch ein Blockieren der Differenzverstärkeranordnung aktiviert werden.

Eine Hardware-Alarmanordnung 27 ist ähnlich den Alarmanordnungen 28 und 29, mit der Ausnahme, daß sie aufgrund einer Erfassung eines Ausgangssignals von dem Über­ wachungssystem während einer Einschalt-Verzögerungsdauer aktiviert wird. Die Ar­ beitsweise dieser Hardwarefehler-Detektorschaltung wird weiter unten im einzelnen erläutert.

Fig. 2 zeigt ein stark vereinfachtes Blockschaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise des Monitors 14. Die Leiter 18 und 26 sind mit den Elektroden 16 bzw. 24 gekoppelt (siehe auch Fig. 1). Im normalen Betrieb laufen über diese Leiter Signale, welche die At­ mungsaktivität und die Herzaktivität (das heißt EKG) darstellen. Zuweilen können auch durch elektromagnetische Einstreuungen induzierte Signale vorliegen. Alle diese Si­ gnale gehen einer Eingangsverarbeitungsschaltung 32 zwecks Verstärkung und Durch­ laßbereichsbegrenzung zu.

Eine Trennschaltung 34 trennt die ankommenden Signale in eine EKG-Komponente, die über ein Kabel 36 zu weiterer Verarbeitung geschickt wird, und eine Atmungskom­ ponente auf, die zwecks weiterer Verarbeitung über ein Kabel 38 läuft. Die Trennung erfolgt in erster Linie dadurch, daß der Durchlaßbereich des Monitors 14 in eine Kom­ ponente mit niedrigerer Frequenz (EKG-Komponente) und eine Komponente mit hö­ herer Frequenz (das heißt der Treiberfrequenz, aus welcher das Atmungssignal extra­ hiert wird) unterteilt wird. Das EKG-Signal wird beispielsweise in der aus der US-PS 4,803,997 bekannten Weise verarbeitet. Einzelheiten der Verarbeitungsschaltung für das Atmungssignal sind nachstehend näher erläutert.

Falls eine signifikante elektromagnetische Einstreuung vorliegt, können sowohl der Herzkanal (das heißt das Kabel 36) als auch der das Atmungssignal verarbeitende Kanal (das heißt das Kabel 38) elektromagnetische Störsignale enthalten. Die möglicherweise durch elektromagnetische Einstreuung induzierten Signale in dem das Atmungssignal verarbeitenden Kanal werden in der nachstehend im einzelnen beschriebenen Weise verarbeitet.

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes schematisches Schaltbild zur Erläuterung der Verarbeitung des Atmungssignals. Ein geregelter Oszillator 40 liefert ein geregeltes Rechteck-Wech­ selstrom-Ausgangssignal. Vorzugsweise hat dieses Ausgangssignal eine Frequenz von 31,25 kHz. Dieses kontinuierliche Ausgangssignal wird mittels eines Ausgangsschalters 42 geschaltet, um für Perioden des Trägerausgangssignals für die Atmungsüberwachung sowie für "Stumm"-Perioden für die Überwachung von elektromagnetischen Einstreuun­ gen zu sorgen.

Der Ausgangsschalter 42 wird durch das Ausgangssignal einer synchronisierten 1 kHz- Quelle 41 gesteuert. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zählt die 1 kHz-Quelle 41 2⁵ Zyklen des 31,25 kHz-Trägers, bevor die Kopplung zwischen dem geregelten Oszillator 40 und dem Patienten geöffnet wird. Nachdem weitere 2⁵ Zyklen des Trägers gezählt sind, schließt der Schalter 42 wieder, wodurch die "Stumm"-Periode beendet wird.

Wenn das 31,25 kHz-Signal mittels des Ausgangsschalters 42 eingeschaltet wird, läuft es über einen Stromwiderstand 48, den Patienten 12 (dargestellt durch einen veränderba­ ren Widerstand 52) und einen Stromwiderstand 50. Das an dem Patienten 12 (das heißt dem veränderlichen Widerstand 52) anliegende Signal wird mittels eines Verstärkers 39 verstärkt. Nicht veranschaulichte Trennvorrichtungen trennen den Patienten 12 von dem restlichen Teil der Schaltungsanordnung und von Masse, um die Sicherheit des Patien­ ten zu gewährleisten. In der Praxis wird diese Funktion vorzugsweise mit Hilfe von Trennübertragern und/oder elektrooptischen Trennvorrichtungen erreicht.

Bei dem tatsächlichen System verkörpert der veränderliche Widerstand 52 die Leiter 18 und 26, die Elektroden 16 und 24 sowie die durch den Körper des Patienten 12 gebildete Impedanz (siehe auch Fig. 1). Es ist beabsichtigt, daß die Änderung des Widerstands­ wertes des veränderlichen Widerstandes 52 in erster Linie auf die Atmungsaktivität des Patienten 12 zurückgeht; wie oben erläutert, werden jedoch auch Herzsignale und durch elektromagnetische Einstreuungen induzierte Signale vorliegen.

Ein Eingangsschalter 51 wird ebenfalls durch das über eine Leitung 43 laufende Aus­ gangssignal der mit 1 kHz geschalteten, mit 31,25 kHz synchronisierten Quelle 41 ge­ steuert. Auf diese Weise schaltet der Eingangsschalter 51 in Synchronismus mit dem Ausgangsschalter 42 zwischen einer Atmungsdetektorschaltung 54 und einer Detektor­ schaltung 53 für elektromagnetische Einstreuungen. Während der Zeitdauern, während deren der Ausgangsschalter 42 geschlossen ist (das heißt der Träger an den Patienten angelegt wird), befindet sich der Monitor in der Atmungserfassungs-Betriebsart, und der Schalter 51 legt das Eingangssignal an die Atmungsdetektorschaltung 54 an. Wenn der Ausgangsschalter 42 offen ist, liegt eine "Stumm"-Periode vor, und der Schalter 51 leitet das Eingangssignal an die Detektorschaltung 53 für elektromagnetische Einstreuungen, um festzustellen, ob durch elektromagnetische Störungen induzierte Signale vorliegen. Wie unten näher erläutert ist, ist das Erfassungsfenster kürzer als die "Stumm"-Periode, um Schalteinschwingvorgänge unwirksam zu machen.

Während der Atmungserfassungs-Betriebsart mißt die Atmungsdetektorschaltung 54 die Änderung des Spannungsabfalls an dem veränderlichen Widerstand 52 innerhalb des Durchlaßbereiches der Atmungsüberwachungsschaltung. Diese Änderung des Span­ nungsabfalls ist proportional der Änderung des Widerstandswertes des veränderlichen Widerstandes 52, weil die Stromwiderstände 48 und 50, welche die hauptsächlichen weiteren die Last bildenden Schaltungskomponenten darstellen, einen konstanten Wi­ derstandswert haben. Während der "Stumm"-Perioden aktiviert die Detektorschaltung 53 für elektromagnetische Einstreuungen über eine ODER-Schaltung die Alarmanord­ nung 29 für elektromagnetische Störungen, falls sie feststellt, daß ein nennenswerter Si­ gnalpegel vorhanden ist.

Die Alarmanordnung 29 für elektromagnetische Störungen kann auch über die ODER-Schaltung 33 aktiviert werden, wenn eine Blockierungsdetektorschaltung 46 einen Blockierungszustand ermittelt. Ein solcher Blockierungszustand kann auf das Vorhan­ densein von elektromagnetischen Einstreuungen oder auf eine Hardwarestörung zu­ rückzuführen sein, die bewirkt, daß die eine Seite der Differenzverstärkerschaltung in ihrem Sättigungszustand hängenbleibt.

Die dritte Bedingung, die eine Aktivierung der Alarmanordnung 29 für elektromagneti­ sche Störungen über die ODER-Schaltung 33 aktiviert, ergibt sich daraus, daß eine Hochfrequenz-Detektorschaltung 47 das Vorhandensein eines Signals großer Ampli­ tude, das oberhalb des interessierenden Durchlaßbereiches der Atmungsüberwachung liegt, am Eingang des Monitors ermittelt. Ein Alarm wird für diesen Zustand gegeben, um den Bediener darauf aufmerksam zu machen, daß eine solche hochfrequente elek­ tromagnetische Einstreuung die Genauigkeit der Überwachung beeinträchtigen kann.

Die vierte Gültigkeitstestmaßnahme beruht in einer Verzögerung in der Größenord­ nung von 10 Sekunden, für die mittels einer Zeitverzögerungsschaltung 44 gesorgt wird. Die Zeitverzögerungsschaltung 44 verhindert, daß das Ausgangssignal des geregelten Oszillators 40 während des Einschaltens der Stromversorgung an das Patientenkabel an­ gelegt wird. Dieses Verzögerungssignal geht auch einem Schalter 45 zu, an welchem das Ausgangssignal des Verstärkers 39 zur Verfügung steht. Wenn die Detektorschaltung 46 ermittelt, daß während der 10 Sekunden andauernden Verzögerung ein nennenswertes Signal vorliegt, wird angenommen, daß ein Hardwarefehler vorliegt, und die Alarman­ ordnung 27 wird aktiviert. Obwohl dieser Zustand auch durch elektromagnetische Ein­ streuungen während des Einschaltens der Stromversorgung hervorgerufen werden kann, wird angenommen, daß der Alarm in den meisten Fällen das Ergebnis eines Hardware­ fehlers ist.

Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung einiger Zyklen des 31,25 kHz-Trägersignals, wie es der Atmungsdetektorschaltung 54 in der Atmungserfassungs-Betriebsart zugeht (siehe auch Fig. 3). Dies ergibt eine Periode von etwa 32 Mikrosekunden. Die Recht­ eckwelle des 31,25 kHz-Trägersignals hat eine Nennspannung 64, die zwischen einem festen positiven Spannungspegel 58 und einem festen negativen Spannungspegel 59 auf beiden Seiten eines Null-Spannungspegels 62 variiert. Dem Trägersignal ist eine varia­ ble Spannung 66 aufgeprägt, welche das 31,25 kHz-Trägersignal zu beiden Seiten des Null-Spannungspegels 62 amplitudenmoduliert. Es wird davon ausgegangen, daß sich die variable Spannung 66 unter normalen Bedingungen aufgrund der Atmung (das heißt in Abwesenheit von transienten Artefakten) zwischen positiven Pegeln 60 und 80 sowie zwischen negativen Pegeln 61 und 81 ändert.

Die Nennspannung 64 stellt eine relativ stabile Komponente dar, welche dem Nenn­ widerstand des Patienten 12 zusammen mit dem Widerstand der Elektroden, Leiter usw. zugeordnet ist. Die variable Spannung 66 ist der zeitlichen Änderung des Widerstandes proportional, der von dem Körper des Patienten 12 gebildet wird. Eine Hauptkompo­ nente dieser Widerstandsänderung ist auf die Atmungsaktivität zurückzuführen. Die Widerstandsänderung enthält jedoch auch Komponenten, die auf transiente Artefakte zurückgehen.

Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung 57 zahlreicher Zyklen des 31,25 kHz-Trägersi­ gnals, das mittels des Ausgangsschalters 42 ein- und ausgeschaltet wird (siehe auch Fig. 3). Die Nennspannung 64 liegt zwischen den Spannungspegeln 58 und 59. Der besseren Übersicht halber ist bei der graphischen Darstellung 57 kein Atmungssignal veran­ schaulicht.

Die Atmungserfassungsperiode 63 und die "Stumm"-Periode 65 sind entsprechend der bevorzugten Ausführungsform von äquivalenter Dauer. Jede dieser beiden Perioden hat beispielsweise eine Dauer in der Größenordnung von 500 Mikrosekunden. Bei Verwen­ dung einer Trägerfrequenz von 31,25 kHz und bei Auszählen von 2⁵ Zyklen des Trägers mittels der synchronen 1 kHz-Quelle (siehe auch Fig. 3) beträgt die Dauer der Periode 63 plus der Periode 65 1,024 Millisekunden. Die Periode 63 und die Periode 65 haben daher jeweils eine Dauer von 512 Mikrosekunden.

Es versteht sich, daß die Dauer 63 und die Dauer 65 nicht gleich sein müssen. Des weiteren können andere Zeitdauern bei Verwendung von anderen Trägerfrequenzen und anderen Abwärtszählfaktoren erreicht werden. Der Schaltungsaufbau wird jedoch erheblich vereinfacht, indem die Zeitsteuerung der "Stumm"-Periode synchron erfolgt, um Schwankungen der Schalteinschwingvorgänge zu minimieren.

Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung 68 des Trägers gemäß Fig. 5 mit überlagertem Atmungssignal 70. Aus der Darstellung des dem Träger überlagerten Atmungssignals folgt, daß bei der Auswahl der Dauer der Atmungserfassungsperiode eine gewisse Sorgfalt angewendet werden muß, um sicherzustellen, daß sich das Atmungssignal ein­ wandfrei erfassen läßt.

Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung 69 des Signals gemäß Fig. 6 bei Vorhandensein von erfaßbaren elektromagnetischen Einstreuungssignalen. Der Detektor für elektro­ magnetische Einstreuungen ermittelt einen signifikanten Signalinhalt innerhalb eines Erfassungsfensters 72 für elektromagnetische Einstreuungen, was anzeigt, daß mögli­ cherweise schädliche, durch elektromagnetische Einstreuungen induzierte Überwa­ chungsfehler vorliegen. Das Erfassungsfenster 72 für elektromagnetische Einstreuungen ist als das zwischen einer Zeit 75 und einer Zeit 77 liegende Zeitfenster definiert. Diese Zeitspanne ist kleiner als die gesamte "Stumm"-Periode, die von einer Zeit 71 bis zu ei­ ner Zeit 73 dauert. Getrennte Definitionen für die "Stumm"-Periode und für das Erfas­ sungsfenster 72 für elektromagnetische Einstreuungen führen zu einer vorderen Schutz­ periode 78 und einer hinteren Schutzperiode 79. Diese Schutzperioden sind vorgesehen, um zu gewährleisten, daß Schalteinschwingvorgänge weder als Atmungssignal noch als elektromagnetische Einstreuung erfaßt werden.

Fig. 8 zeigt ein schematisches Schaubild 100 der Atmungsüberwachungsschaltung zu­ sammen mit den Schutzeinrichtungen entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das 31,25 kHz-Rechtecksignal geht einer (unten näher er­ läuterten) Schalteinrichtung 106 zu, die zwischen der Atmungsüberwachungsperiode und der "Stumm"-Periode umschaltet. Ein Übertrager 102 sorgt für eine galvanische Trennung zwischen dem Patienten und der Signalgeneratorschaltung. Ein als Ein/Aus- Schalter ausgebildeter Schalter 104 liegt an der positiven Seite der Stromversorgung. Eine Diode 108 ist an die negative Seite der Stromversorgung angekoppelt.

Die Sekundärseite des Übertragers 102 bildet den Treiber für die Last, die im wesentli­ chen aus dem veränderlichen Widerstand 52 und in Reihe damit liegenden Stromwi­ derständen 110, 114, 140 und 124 besteht. Über Kondensatoren 118 und 122 wird das Trägersignal an interne Verstärkungsregelstufen 116 und 120 angekoppelt. Zenerdioden 126 und 128 bilden die Bezugsspannung für die Patientenstromquelle und wirken als Klemmschaltung, welche das Patientenkabel auf einem maximalen, sicheren internen Spannungsabfall hält. Dadurch werden Schäden an der Schaltungsanordnung verhindert, falls das System falsch benutzt wird. Eine zweite Wicklung der Sekundärseite des Über­ tragers 102 wird benutzt, um für eine Vorspannung zu sorgen, die über Dioden 112, 134, 136 und 138 von einer zweiten positiven und negativen Stromversorgung bereitgestellt wird. Kondensatoren 130 und 132 dienen dem Auskoppeln von hochfrequenten Ein­ schwingsignalen. Die Zeitverzögerungsschaltung 44 (siehe auch Fig. 3) besteht aus einer Schutzdiode 125, einem Widerstand 121 und einem Kondensator 123, die so gewählt sind, daß beim Einschalten des Systems für eine Zeitverzögerung von näherungsweise 10 Sekunden gesorgt wird. Signale mit einer Amplitude, die größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und die während dieser Zeitverzögerung von 10 Sekunden erfaßt wer­ den, werden als Signale gewertet, die auf eine Hardwarestörung zurückzuführen sind.

Die (weiter unten näher erläuterte) Hochfrequenz-Detektorschaltung 47 liegt parallel zu dem veränderlichen Widerstand 52. Wenn das Vorhandensein von hochfrequenten Signalen erheblicher Amplitude ermittelt wird, geht über eine Leitung 170 ein Signal an eine NOR-Schaltung 174, um anzuzeigen, daß ein Alarm für das Vorhandensein von elektromagnetischen Einstreuungen ausgelöst werden sollte. Das Alarmsignal wird mittels eines Inverters 176 invertiert und auf eine Leitung 178 gegeben.

Das an dem veränderlichen Widerstand 52 anliegende Signal erfährt ferner eine Diffe­ renzverstärkung mittels eines Differenzverstärkers 152. Das Ausgangssignal wird mittels eines Verstärkers 154 in ein unsymmetrisches Signal (Eintaktsignal) umgewandelt, das sowohl der Atmungserfassungsschaltung als auch der Erfassungsschaltung für elektro­ magnetische Einstreuungen zugeht. Wenn der Differenzverstärker 192 hängenbleiben oder blockieren sollte, wird dieser Zustand von der (weiter unten im einzelnen erläuter­ ten) Blockierdetektorschaltung 46 erkannt, und über eine Leitung 168 geht ein Signal an die NOR-Schaltung 174, was bedeutet, daß ein Alarm für elektromagnetische Einstreu­ ungen ausgelöst werden soll.

Die Atmungssignalverarbeitung beginnt mit einem Übertrager 142, der für eine Tren­ nung sowohl gegenüber hochfrequenten Signalen als auch gegenüber Gleichvorspan­ nungen sorgt. Das Signal wird mittels einer Demodulatorschaltung 144 demoduliert, mittels einer Filterschaltung 146 gefiltert und mittels eines Verstärkers 148 verstärkt. Die Erkennung des Atmungssignals erfolgt mittels einer Detektorschaltung 158, und die betreffenden Signale gehen auf eine Leitung 164. Während der oben beschriebenen 10 Sekunden langen Verzögerung beim Einschalten wird das Signal an eine Vergleicher­ schaltung 160 angelegt. Die Amplitude des Signals wird mit der zweiten Bezugsspan­ nung auf einer Leitung 162 verglichen. Wenn die Signalamplitude größer als die Bezugs­ spannung ist, übermittelt die Vergleicherschaltung 160 über eine Leitung 166 ein Hard­ warefehlersignal. Dieses Hardwarefehlersignal wird benutzt, um den Hardwarealarm (siehe auch Fig. 1) während der 10 Sekunden langen Verzögerung beim Einschalten zu aktivieren. Während aller übrigen Zeiten wird der Zustand der Leitung 166 als insignifi­ kant betrachtet.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 154 geht auch an einen Schalter 188 zum Erfassen von elektromagnetischen Einstreuungen während der "Stumm"-Periode. Der Schalter 188 bestimmt das Erfassungsfenster für elektromagnetische Einstreuungen, das, wie oben erläutert, einen Teil der "Stumm"-Periode bildet. Um für die Zeitsteuerung ges Erfassungsfensters für elektromagnetische Einstreuungen zu sorgen, wird der mit der Frequenz von 1 kHz geschaltete 31,25 kHz-Träger von der Sekundärseite des Übertra­ gers 102 an einen retriggerbaren Multivibrator 180 angelegt. Das verzögerte Ausgangs­ signal wird benutzt, um eine UND-Schaltung 184 zu entsperren und einem nicht-retrig­ gerbaren Multivibrator 182 ein Signal dafür zu geben, ein zweites Signal zu erzeugen, das eine noch größere Verzögerung hat. Das Ausgangssignal des nicht-retriggerbaren Multivibrators 182 geht gleichfalls an die UND-Schaltung 184.

Bei dem auf eine Leitung 186 gehenden Ausgangssignal der UND-Schaltung 184 han­ delt es sich um einen Impuls mit einer Breite, die kleiner als die der "Stumm"-Periode ist. Die Vorderflanke des Impulses kann nicht früher auftreten als die Vorderflanke des Ausgangssignals des nicht-retriggerbaren Multivibrators 182 (das heißt Zeit 75 in Fig. 7). Die Rückflanke kann nicht später auftreten als die Rückflanke des Ausgangssignals des retriggerbaren Multivibrators 180 (das heißt Zeit 77 in Fig. 7).

Das Ausgangssignal des Verstärkers 154 wird auf diese Weise mittels des Schalters 188 entsprechend dem Ausgangssignal der UND-Schaltung 184 auf den Eingang einer Ver­ gleicherschaltung 190 aufgeschaltet. Die Vergleicherschaltung 190 vergleicht das Aus­ gangssignal des Verstärkers 154 während des Erfassungsfensters für elektromagnetische Einstreuungen mit der zweiten Bezugsspannung. Wenn der Pegel die zweite Bezugs­ spannung übertrifft, wird davon ausgegangen, daß elektromagnetische Einstreuungen vorliegen. Das Ausgangssignal der Vergleicherschaltung 190 geht über eine Leitung 172 an die NOR-Schaltung 174. Auf diese Weise kann der Alarm für elektromagnetische Einstreuungen aktiviert werden.

Fig. 9 zeigt ein schematisches Schaltbild 105 der der Ausgabe des 31,25 kHz-Trägers zu­ geordneten Schaltungsanordnung. Das Rechtecksignal wird mittels des geregelten Oszil­ lators 40 erzeugt und auf eine Leitung 206 gegeben (siehe auch Fig. 3). Dieses Signal wird über einen Stromwiderstand 218 an den Drain-Anschluß eines Feldeffektschalters 222 und an die Steuerelektrode eines Feldeffektschalters 224 angelegt. Die synchrone 1 kHz-Quelle 41 zählt die Anzahl der Zyklen des 31,25 kHz-Rechtecksignals. Von der Bitposition 2⁵ des Abwärtszählers 41 wird die Steuerelektrode des Feldeffektschalters 222 über eine Leitung 204 und einen Serienwiderstand 214 angesteuert. Die Steuerelek­ trode des Feldeffektschalters 222 wird über einen Stromwiderstand 212 immer dann auf die positive Spannung (das heißt + V) gezogen, wenn dieses Ausgangssignal hochliegt, wodurch der Feldeffektschalter 222 gesperrt wird.

Immer wenn der Feldeffektschalter 222 gesperrt ist, ändert sich das Potential an der Steuerelektrode des Feldeffektschalters 224 unter dem Einfluß des geregelten Oszilla­ tors 40 mit der Frequenz von 31,25 kHz, wodurch alternierend die Spannung + V an den Übertrager 102 (siehe auch Fig. 8) von dem Source-Anschluß zu dem Drain-Anschluß des Feldeffektschalters 224 angelegt wird. Dies entspricht, wie unten im einzelnen erläu­ tert ist, der Atmungserfassungs-Betriebsart.

Wenn dagegen das Bit 2⁵ der synchronen 1 kHz-Quelle 41 auf niedrigem Signalpegel liegt, wird der Feldeffektschalter 222 geschlossen, wodurch die Steuerelektrode des Feldeffektschalters 224 über einen Widerstand 216 auf + V gezogen wird. Dies bewirkt, daß der Feldeffektschalter 224 unabhängig von dem Ausgangssignal des geregelten Os­ zillators 40 öffnet. Eine "Stumm"-Periode wird immer dann erzeugt, wenn der Feldef­ fektschalter 224 auf diese Weise offen gehalten wird.

Fig. 10 zeigt ein schematisches Schaltbild weiterer Einzelheiten der Schaltungsanord­ nung, welche das Fenster zum Erfassen von elektromagnetischen Einstreuungen bildet, den Erfassungseingang umschaltet und den Vergleich für den Schwellwert betreffend die elektromagnetischen Einstreuungen durchführt. Der retriggerbare Multivibrator 180 ist über Widerstände 226, 236 und 238 sowie einen Kondensator 232 so verschaltet, daß er für die gewünschte Verzögerung sorgt. Die Ankopplung an die Signalquelle erfolgt über einen Kondensator 234 (siehe auch Fig. 8). In ähnlicher Weise werden die Kenn­ werte des nicht retriggerbaren Multivibrators 182 durch den Widerstand 238 und einen Kondensator 230 bestimmt. Die UND-Schaltung 184 (siehe auch Fig. 8) ist vorliegend unter Verwendung einer ODER-Schaltung 240 und eines Inverters 242 aufgebaut, was für die äquivalente logische Funktion sorgt.

Der Schalter 188 besteht aus einzelnen Schaltelementen 244, 246 und 248. Das Eingangssignal geht dem Schaltelement 244 zu. Das Ausgangssignal des Schaltelements 248 ist das Erfassungssignal während des Erfassungsfensters für elektromagnetische Einstreuungen. Eine Filterung erfolgt mit Hilfe von Kondensatoren 250 und 258 sowie Widerständen 252 und 254. Ein Verstärker 262 bereitet zusammen mit Bezugswiderständen 256 und 260 das Signal zur Schwellwertbestimmung vor.

Das Vorhandensein von signifikanten elektromagnetischen Einstreuungen wird ange­ nommen, wenn der Pegel des der Vergleicherschaltung 190 über den Verstärker 262 zu­ geführten Signals während des Erfassungsfensters für elektromagnetische Einstreuungen die Bezugsspannung übersteigt, die an Widerständen 263 und 264 anliegt. Wenn dieser Schwellwert erreicht wird, setzt der Komparator 190 die Leitung 172 zur Anzeige dafür, daß der Alarm für elektromagnetische Einstreuungen zu aktivieren ist (siehe auch Fig. 1, 3 und 8).

Fig. 11 zeigt ein Schaltbild der Blockierungsdetektorschaltung 46. Diese Schaltung erfüllt ihre Funktion, indem sie jede Seite des Differenzverstärkers 152 mit einer Bezugsspannung von entgegengesetzter Polarität vergleicht. Ein Blockierungszustand ist dadurch definiert, daß die eine oder die andere Seite des Differenzverstärkers 152 auf der betreffenden Bezugsspannung hängenbleibt oder diese übertrifft. In den meisten Fällen ist dies auf elektromagnetische Einstreuungen zurückzuführen, obwohl auch gewisse Hardwarefehler den gleichen Zustand herbeiführen können.

Ein Serienwiderstand 274 koppelt den positiven Ausgang des Differenzverstärkers 152 mit einem positiven Komparator 270. Das Eingangssignal wird mittels eines Kondensa­ tors 276 und eines Widerstandes 278 gefiltert. Es erfolgt ein Vergleich mit der positiven Bezugsspannung. In ähnlicher Weise ist der negative Ausgang des Differenzverstärkers 152 über einen Widerstand 280 an einen negativen Komparator 272 angekoppelt. Eine Filterung erfolgt mittels eines Kondensators 282 und eines Widerstands 284.

Fig. 12 zeigt ein schematisches Schaltbild der Detektorschaltung 47 für hochfrequente elektromagnetische Einstreuungen. Diese Schaltung überprüft das Eingangssignal auf das Vorhandensein eines signifikanten Pegels an elektromagnetischen Einstreuungen, deren Frequenz reichlich oberhalb des Durchlaßbereiches des Atmungsmonitors liegt. Dieser Test wird für wesentlich erachtet, weil hochfrequente Komponenten mit großer Amplitude störende subharmonische Schwingungen erzeugen können und die Neigung haben, die Atmungsdetektorschaltung zu überlasten.

Der Hochfrequenz-Detektorschaltung 47 geht das Eingangssignal über Widerstände 298 und 299 zu, die unmittelbar an das Patientenkabel angekoppelt sind (siehe auch Fig. 3 und 8). Alle niederfrequenten Komponenten werden über Induktivitäten 294 und 296 abgeleitet, so daß an Hochfrequent-Schaltdioden 290 und 292 nur hochfrequente Kom­ ponenten anliegen. Dieses Eingangssignal der Vergleicherschaltung 286 wird mit einer Bezugsspannung an den Widerständen 288 und 289 verglichen. Wenn das hochfrequente Eingangssignal den Schwellwert übersteigt, zeigt die Vergleicherschaltung 286 über die Leitung 170 an, daß der Alarm für elektromagnetische Einstreuungen zu aktivieren ist.

Claims (20)

1. Vorrichtung mit:

• a) einer Überwachungsanordnung zum Überwachen der Atmung eines Patienten und
• b) einer mit der Überwachungsanordnung in Wirkverbindung stehenden Erfas­ sunganordnung zum Erfassen von elektromagnetischen Einstreuungen, welche die Überwachungsanordnung ungenau machen können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsanordnung versehen ist mit:

• a) einer Generatoranordnung zum Erzeugen eines Trägersignals;
• b) einer mit der Generatoranordnung gekoppelten Applikatoranordnung zum Anlegen des Trägersignals an den Thorax des Patienten; und
• c) einer mit der Applikatoranordnung gekoppelten Meßanordnung zum Messen von Änderungen des an den Thorax des Patienten angelegten Trägersignals.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsanordnung versehen ist mit:

• a) einer Unterbrecheranordnung zum Unterbrechen der Applikatoranordnung während einer "Stumm"-Periode; und
• b) einer Detektoranordnung zum Ermitteln des Vorhandenseins eines nennens­ werten Signals während der "Stumm"-Periode.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecheran­ ordnung mit der Überwachungsanordnung gekoppelt ist, um die Überwachungs­ anordnung während der "Stumm"-Periode zu unterbrechen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Alarmeinrichtung, die einen Bedienenden aufmerksam macht, wenn die Detektoranordnung das Vor­ handensein eines nennenswerten Signals während der "Stumm"-Periode feststellt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrecheran­ ordnung einen Abwärtszähler aufweist, der mit der Generatoranordnung gekop­ pelt ist, um die Zyklen des Trägersignals zu zählen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranordnung ferner mit einem Pegeldetektor versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsanordnung ferner mit einer Detektoranordnung zum Ermit­ teln des Vorhandenseins mindestens einer vorbestimmten Amplitude von hochfre­ quenten elektromagnetischen Einstreuungen versehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsanordnung ferner mit einer Detektoranordnung zum Ermitteln des Blockierens einer Gerätekomponente versehen ist.

10. Verfahren zum Überwachen der Atmung eines Patienten, bei dem

• a) ein Alarm gegeben wird, wenn die Atmung des Patienten unregelmäßig ist;
• b) das Vorhandensein einer elektromagnetischen Einstreuung erfaßt wird; und
• c) ein weiterer Alarm gegeben wird, wenn im Verfahrensschritt b) das Vorhan­ densein einer elektromagnetischen Einstreuung ermittelt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Alarmgabe bei un­ regelmäßiger Atmung des Patienten

• a) ein Trägersignal erzeugt wird;
• b) das Trägersignal an den Patienten angelegt wird;
• c) Änderungen der Impedanz des Patienten bezüglich des Trägersignals beob­ achtet werden;
• d) aus der Beobachtung der Impedanzänderungen ein Atmungsmuster ermittelt wird; und
• e) der Alarm gegeben wird, wenn das Atmungsmuster unregelmäßig ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Vorhandenseins von elektromagnetischen Einstreuungen

• a) das Anlegen des Trägersignals an den Patienten zwecks Schaffung einer "Stumm"-Periode periodisch unterbrochen wird;
• b) die Größe des während der "Stumm"-Periode vorhandenen Signals gemessen wird; und
• c) das Vorhandensein von elektromagnetischer Einstreuung unterstellt wird, wenn das während der "Stumm"-Periode vorhandene Signal einen vorbe­ stimmten Schwellwert übersteigt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß fer­ ner festgestellt wird, ob eine Vorrichtungskomponente ausgefallen oder gestört ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockieren einer Vorrichtungskomponente ermittelt wird.

15. Vorrichtung zum Überwachen der Atmung eines Patienten unter Verwendung ei­ ner elektronischen Schaltungsanordnung, gekennzeichnet durch eine erste Erfas­ sungsanordnung zum Erfassen des Vorhandenseins von elektromagnetischen Ein­ streuungen vor dem Einleiten der Atmungsüberwachung.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine zweite Erfassungsan­ ordnung zum Erfassen des Vorhandenseins von elektromagnetischen Einstreuun­ gen nach dem Einleiten der Atmungsüberwachung.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Erfas­ sungsanordnung mit einer ersten Detektoreinrichtung zum Ermitteln von elektro­ magnetischen Einstreuungen innerhalb des Durchlaßbereiches der Atmungsüber­ wachung und einer zweiten Detektoreinrichtung zum Ermitteln von elektroma­ gnetischen Einstreuungen oberhalb des Frequenzbereichs der Atmungsüberwa­ chung versehen ist.

18. Vorrichtung zum Überwachen der Atmung eines Patienten, gekennzeichnet durch eine Detektoranordnung zum Ermitteln des Ausfalls oder einer Störung einer elektronischen Gerätekomponente.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoranord­ nung mit einer Einrichtung zum Erfassen des Blockierens einer Komponente und mit einer Einrichtung zum Überprüfen von elektronischen Gerätekomponenten beim Einleiten der Atmungsüberwachung versehen ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zu­ sätzlich eine Einrichtung zum Überwachen der Herzaktivität aufweist.