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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf medizinische Geräte und insbesondere
auf eine vereinfachte Zählung
bei einem neuromuskulären
Transmissionsmonitor sowie ein Verfahren der neuromuskulären Transmissionszählung.
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Die
neuromuskuläre Überwachung
stellt die Messung der neuromuskulären Transmission eines Patienten
dar. Vor dem chirurgischen Eingriff wird dem Patienten ein Anästhetikum
verabreicht. Ein Teil des Anästhetikums
besteht aus der Verabreichung eines neuromuskulären Blockiermittels. Dieser
Wirkstoff wird verwendet, um die neuromuskuläre Aktivität zu blockieren und die Muskeln
des Körpers
zu lähmen,
um die Intubation zu ermöglichen
und/oder den chirurgischen Eingriff zu erleichtern. Bei der Intubation
handelt es sich um den Prozess der Platzierung einer Röhre in der
Luftröhre
des Patienten, um einen Luftzufuhrweg zu bilden. Die Röhre ist
mit einem Beatmungsgerät
verbunden, das effektiv die Atmung für den Patienten übernimmt.
Zum Einführen
der Röhre
ist es erforderlich, dass die Muskeln des Rachens, Zwerchfells und
Kehlkopfes paralysiert sind. Ohne diesen Paralysierungseffekt würden Reflexe
das Einführen
der Röhre
erschweren und problematisch machen.
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Außerdem erfordern
bestimmte chirurgische Prozeduren eine extrem feine Vorgehensweise
und müssen
unter einem Mikroskop durchgeführt
werden. In solchen Fällen
könnte
eine Bewegung des Patienten sich verheerend auf das Ergebnis des
chirurgischen Ergebnisses auswirken. Beispielsweise treten bei Patienten, bei
denen keine Blockade oder Paralysierung durchgeführt wurde, durch den von der
Röhre verursachten
Reis häufig
Husten, Sträubungsreaktionen
oder ver schiedene reflexartige Bewegungen auf. Um jegliche Bewegung zu
unterbinden, wird eine hohe Dosis von neuromuskulären Blockademittel
verabreicht, um den Patienten vollständig zu paralysieren. Ferner
ist es bei Fällen
von Unterleibsbehandlungen im Allgemeinen notwendig, dass der Muskeltonus
des Patienten vollkommen aufgehoben wird, damit die chirurgische
Prozedur ermöglicht
wird.
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Am
Ende einer chirurgischen Prozedur muss die neuromuskuläre Blockade
aufgehoben und die neuromuskuläre
Aktivität
in ihren Normalzustand zurückgeführt werden,
um sicherzustellen, dass der Patient in der Lage ist, eigenständig zu
atmen, bevor er vom Beatmungsgerät
und der Röhre
genommen wird. Wie also offensichtlich ist, ist es notwendig, die
neuromuskuläre
Reaktion zu messen und diese Ergebnisse effektiv einzuschätzen. Die
Messung der neuromuskulären
Transmission umfasst im Allgemeinen die elektrische Stimulation
einer Nervenfaser und die Messung der physischen Reaktion des dazugehörigen Muskels.
Typischerweise erfolgt die Stimulation am Ellennerv in der Nähe des Handgelenks.
In Relation darauf bewegt sich daraufhin der Musculus adductor pollicis
in der Nähe
des Daumens. In Abhängigkeit
von der Menge des verabreichten Blockademittels können verschiedene
Stufen der neuromuskulären
Blockade erreicht werden.
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In
einigen Fällen
ist eine sehr geringe Paralysierung erforderlich, während in
anderen lange Zeitabschnitte einer intensiven Blockade notwendig
sind. Nach der Anwendung eines geringen elektrischen Stroms auf
die Haut des Patienten in der Nähe
des Ellennervs wird die Reaktion des Muskels im Daumen aufgezeichnet.
Bei einer tiefen Blockade kann es sein, dass sich der Daumen gar
nicht bewegt. Ist keine Blo ckade vorhanden, so ist die Bewegung
des Daumens recht ausgeprägt.
Bei einer leichten Blockade befindet sich die Bewegung des Daumens
irgendwo dazwischen. Ein ausgebildeter Anästhesist kann die Daumenbewegung nach
Gefühl
bemessen und die Verabreichung des Medikaments entsprechend anpassen.
Während
dieses Verfahren für
einen ausgebildeten Anästhesisten
recht effektiv ist, ist es abhängig
von dem Grad des Könnens des
Anästhesisten
und liefert keine quantitativen aufgezeichneten Daten.
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Die
Verwendung von neuromuskulären
Transmissionsmonitoren für
die Messung der neuromuskulären
Transmission resultiert in einem breiten dynamischen Bereich, in
dem das gesamte Spektrum aus drei Segmenten besteht, wobei jedes
Segment einen einzigartigen Satz von Parametern hat, welche auf
seine eigene Skala anzuwenden sind. Bei dem am wenigsten empfindlichen
Segment handelt es sich um Train-of-Four (TOF). Bei dieser Technik
wird eine konstante Stromstärkewellenform
aus vier Impulsen angewendet. Durch dieses Verfahren kann die Bestimmung
einer Blockadetiefe unabhängig
von der absoluten Reaktionsamplitude durchgeführt werden. Die absolute Amplitude
kann in Abhängigkeit
von der Temperatur, der Armposition, dem Reizstrom und anderen Variablen
variieren. Bei der TOF-Technik besteht die Antwort aus mehreren
Muskelbewegungen, welche den vier Stimulationsimpulsen entsprechen.
Das Verhältnis
der vierten Antwortamplitude zu der ersten Antwortamplitude stellt
das TOF-Verhältnis
dar. Diese Skala reicht von 0 bis 100% und wird bei einer leichten
Blockade des Patienten oder während
der Erholung von einer neuromuskulären Blockade verwendet. Das
nächste
Segment oder die nächste
Skala ist der Twitch Count (TC), bei dem es sich um ein Segment
mit mittlerer Empfindlichkeit handelt, das bei einem mittleren Paralysierungsgrad verwendet
wird. Der Twitch Count ist eine tatsächliche Anzahl von Reaktionen
aus einer Serie von vier Impulsen. Der Twitch Count kann von 1 bis
4 reichen. Das empfindlichste Segment ist der Post-Tetanus-Zählwert (PTC),
der unter Verwendung eines aggressiveren Reizes gemessen wird. Bei
diesem Verfahren wird ein intensiverer Reiz der Nerven angewendet,
um in dem entsprechenden Muskel eine Tetaniebedingung zu erzeugen.
Dies hat eine sensibilisierende Wirkung auf die neuromuskulären Verbindungen.
Unmittelbar nach dem intensiven Impuls wird ein periodischer Reiz
ausgegeben. Der PTC-Wert stellt die Anzahl von Reaktionen auf den
periodischen Reiz dar. Der PTC-Wert kann von 0 bis 20 reichen. In
kritischen Situationen wird manchmal ein vierter neuromuskulärer Transmissionsmodus
eingesetzt. Dieser Modus führt
eine schnelle Messung der normalisierten Zuckungsamplitude durch,
um zu bestimmen, wann eine Intubation möglich ist.
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Jede
dieser mehreren unterschiedlichen Skalen kann während eines typischen Falls
angewendet werden, um die neuromuskuläre Transmissionsreaktion eines
Patienten zu messen. Da die Werte nicht progressiv sind und die
Skalen sich teilweise überschneiden,
werden sie von den meisten Klinkern nicht gut verstanden. Das hat
eine allgemeine Verwirrung in Bezug auf diese Skalen, deren Ablesung
sowie deren Verhältnis
zueinander zur Folge. Beispielsweise ist nicht offensichtlich, dass
ein Patient mit einem PTC von 5 stärker blockiert ist als ein
Patient mit einem Twitch Count von 3, oder dass ein Patient mit
einem TOF-Verhältnis
von 50% weniger blockiert ist als ein Patient mit einem Twitch Count
von 1.
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Das
Problem lässt
sich am besten in Analogie zu einem Fahrzeug beschreiben, das drei
verschiedene Tachobereiche aufweist. Es ist leicht nachzuvollziehen,
dass die meisten Fahrzeugführer
verwirrt wären,
wenn ein Tachometer, das für
niedrige Geschwindigkeiten gedacht ist, die Geschwindigkeit in Fuß pro Sekunde misst,
während
ein zweites Tachometer, das für
mittlere Geschwindigkeiten gedacht ist, die Geschwindigkeit in Kilometer
pro Stunde und ein drittes Tachometer, das für hohe Geschwindigkeiten gedacht
ist, die Geschwindigkeit in Meilen pro Stunde angibt. Nehmen wir
weiter an, dass der Fahrer wissen muss, welches Tachometer er zu
einem bestimmten Zeitpunkt zu benutzen hat, und er müsste, sofern
er die Geschwindigkeit an einem bestimmten Grenzwert beibehalten
will, eine Einheitenumwandlung „im fliegenden Wechsel" durchführen.
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Während der
neuromuskulären Überwachung
eines Patienten unter Anästhesie
ist es manchmal auch wichtig für
den Anästhesisten,
das Ausmaß der
Blockade an bestimmten Zeiten zu ändern. Wenn man vier verschiedene
Skalen für
die Messung hat, ist es sehr schwierig von der Verabreichung des
Anästhetikums über die
Operation und bis hin zur Verabreichung von Gegenwirkstoffen zu
verändern.
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Es
ist daher offensichtlich, dass ein Bedarf an einem vereinfachten
neuromuskulären
Transmissionsbewertungssystem besteht.
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Die
vorliegende Erfindung wird in den angehängten Patentansprüchen definiert
und umfasst ein Verfahren und Gerät, welches ein vereinfachtes
neuromuskuläres
Transmissionsbewertungssystem liefert, durch welches die zuvor genannten
Probleme gelöst
werden.
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Die
vorliegende Erfindung fasst die mehreren verschiedenen Skalen für die Messung
des neuromuskulären
Transmissionszählwerts
zu einem einzelnen universellen Kontinuum zusammen. Zusätzlich kann
der Monitor den geeigneten Betriebsmodus bestimmen. Die Erfindung
umfasst die Implementierung einer einfachen einzelnen Skala zur
Messung der neuromuskulären
Transmission. Das Messgerät
wendet richtige Reize und geeignete Techniken an, um das TOF-Verhältnis, den
Twitch Count [Zuckungszählung]
und das PTC zu messen. Die gemessenen Daten werden in eine einzige
Skala bzw. einen einzigen universellen neuromuskulären Zählwert umgewandelt.
Die einzige universelle Skala ist einfach zu erlernen, zu verwenden
und kann die Änderung
auf einfache Weise anzeigen. Der Kliniker muss dann nicht mit der
Komplexität
der mehreren verschiedenen konventionellen Skalen umgehen, so dass
Verwirrung vermieden wird.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren der neuromuskulären (NM)
Transmissionszählung
die Anwendung von NM-Reizen bei einem Patienten, die Messung der
NM-Reaktionen eines
Patienten sowie die Zuordnung eines universellen Wertes der NM-Reaktion
zu einer einzelnen progressiven Skala, welche mindestens zwei Reizmodi
umfasst, wobei jeder Reizmodus eine einzigartige Skala und Parameterdefinition
aufweist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Umwandlung
der neuromuskulären
Transmissionsmessungsskalen in eine einzige progressive Skala zusätzlich die
Bestimmung, zu welcher der mindestens zwei verschiedenen Skalen
die neuromuskuläre
Reaktion gehört,
sowie die Zuweisung eines Wertes der neuromuskulären Reaktion inner halb der
einen der mindestens zwei verschiedenen Skalen. Der zugeordnete
Wert wird dann in eine einzige progressive Skala umgewandelt, welche
jede der mindestens zwei verschiedenen Skalen umfasst.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Computerprogramm vorgestellt,
das sich auf einem computerlesbaren Datenspeicher befindet, und
welches dazu dient, bei seiner Ausführung einen Computer dazu zu
veranlassen, einen NM-Reaktionswert zu empfangen, der in einem der
mindestens zwei verschiedenen Formate vorliegt, und dann zu bestimmen,
in welchem der mindestens zwei verschiedenen Formate der NM-Reaktionswert
vorliegt. Das Computerprogramm wandelt daraufhin den NM-Reaktionswert
in einen universellen Wert um, der auf eine einzelne Skala bezogen
werden kann, welche alle verschiedenen Formate umfasst.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein neuromuskulärer Transmissionsmonitor
vorgestellt, der mit mindestens einer Patientenelektrode, so dass
er den Muskel eines Patienten reizen kann, und mit einem Wandler
ausgestattet ist, um eine NM-Reaktion auf die Muskelreize zu messen
und daraus ein NM-Reaktionssignal zu erzeugen. mit Die Patientenelektroden
sind an einer Stromquelle angeschlossen, so dass die Patientenelektrode
mit Muskelstimulationsstrom versorgt wird. Eine Verarbeitungseinheit
ist mit der Patientenelektrode und einem Wandler verbunden, um den
Muskelstimulationsstrom, welcher der Patientenelektrode zugeführt wird,
zu regeln und das vom Wandler kommende neuromuskuläre Reaktionssignal
zu verarbeiten. Die Verarbeitungseinheit ist ferner so programmiert,
dass sie einen korrekten Reizmodus für das neuromuskuläre Reaktionssignal
bestimmt und auf der Grundlage des bestimmten Reizmodus und des
neuromuskulären
Reaktionssignals einen nicht-modusspezifischen Wert erzeugt, der
auf eine einzelne Skala bezogen werden kann, welche mehrere Reizmodi
umfasst.
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Verschiedene
andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen
verdeutlicht, für
welche gilt:
Die Zeichnungen illustrieren den besten Modus,
der zurzeit für
die Ausführung
der Erfindung in Betracht gezogen wird.
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Für die Zeichnungen
gilt:
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1 ist
ein Blockdiagramm eines neuromuskulären Transmissionsmonitors und
eines Hostpatientenmonitors, welche die vorliegende Erfindung umfassen.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das einen Algorithmus und ein Verfahren abbildet,
die im Gerät
von 1 implementiert sind.
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Was 1 anbelangt,
so ist ein neuromuskulärer
Transmissionsmonitor 10 gemäß der vorliegenden Erfindung über eine
Kommunikationsverbindung 14 mit einem Hostmonitor 12 verbunden.
Typischerweise empfängt
der neuromuskuläre
Transmissionsmonitor 10 Strom 14 über den
Hostmonitor 12. Unter anderem umfasst der Hostmonitor 12 eine
zentrale Verarbeitungseinheit 18, welche über eine
Datenverbindung 24 mit der Datenspeichereinheit 20 verbunden
ist. Bei der Datenspeichereinheit 20 kann es sich um RAM,
ROM, eine Massenspeichereinheit, eine Diskette oder ein beliebiges
ande res computerlesbares Speichermedium bzw. eine Kombination von
diesen handeln. Die ZVE 18 verarbeitet Daten gemäß der vorliegenden
Erfindung und ist mit Display 26 verbunden, so dass eine
Ausgabe an einen Bediener erfolgen kann.
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Der
neuromuskuläre
Transmissionsmonitor 10 weist mindestens einen Ausgang 28,
vorzugsweise jedoch eine Vielzahl von Ausgängen, auf, welche mit einer
Vielzahl von Patientenelektroden 30 verbunden sind, um
einen oder mehrere ausgewählte
Muskeln eines unter anästhetischer
Behandlung stehenden Patienten zu reizen. Der neuromuskuläre Transmissionsmonitor 10 weist
mindestens einen Eingang 32 auf, der mit einem Wandler 34 wie
einem Beschleunigungsmesser, Drehmessstreifen, Piezofilm etc. verbunden
ist, welche verwendet werden, um den Grad der Muskelbewegung zu
quantifizieren, und die in der Lage sind, die neuromuskuläre Aktivität des Patienten
zu erkennen. Der Wandler 34 ist ein druckempfindlicher
Wandler und misst die neuromuskuläre Reaktion auf die Muskelreize,
welche durch die Patientenelektroden 30 übermittelt
werden, und er erzeugt ein neuromuskuläres Antwortsignal 36,
welches auf die Muskelreize anspricht. Der neuromuskuläre Transmissionsmonitor 10 empfängt das
neuromuskuläre
Antwortsignal 36 in einem Signalskalierungs- und Filterungsschaltkreis 38.
Nachdem das Signal skaliert und das Rauschen herausgefiltert wird,
wird das Signal in einem A/D-Wandler 40 von einem analogen
Signal in ein digitales Signal umgewandelt und zur Verarbeitung
an einen Mikroregler 42 gesendet. Der Mikroregler 42 oder
die Verarbeitungseinheit wird mit einem Datenspeicher 44,
der stark dem Datenspeicher 20 ähnelt, oder einem beliebigen
anderen computerlesbaren Speichermedium verbunden, wobei es sich
aber in einer bevorzugten Ausführungsform
um eine Kombination von ROM und RAM handelt.
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Die
Stromquelle 48 erzeugt eine isolierte Stromversorgung 50 an
einen Reizgenerator 46. Der Mikroregler 42 ist
mit dem Reizgenerator 46 verbunden, um den an die Patientenelektroden 30 ausgegebenen Strom
zu regulieren. Der Reizgenerator 46 empfängt ein
Wellenform-Zeitgebungssignal 52 und ein Amplitudenkontrollsignal 54 vom
Mikroregler 42 und erzeugt eine Konstantstromquelle, welche
von der Hochspannungsstromquelle 16 isoliert ist. Dieser
hochspannungsisolierte Konstantstromquellen-Reizgenerator 46 liefert eine
Reizwellenform und Strom, welche von dem ausgewählten Reizmodus und den resultierenden
Wellenform-Zeitgebungs- und
Amplitudenkontrollsignalen 52, 54 abhängen. Der
neuromuskuläre
Transmissionsmonitor 10 ist elektrisch von der Netzspannung
und anderen Patientenverbindungen isoliert, was schematisch von
Isolationsbarriere 56 gezeigt wird. Solch eine elektrische
Isolation wird typischerweise durch einem medizinischen Gradisolationswandler
gewährleistet.
Zusätzlich
sind die Elektrodenausgänge
typischerweise auch vom Netz und anderen Komponenten des Systems
isoliert.
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Wenn
eine Komplianzspannungsschwelle überschritten
wird, generiert der Reizgenerator 46 ein Alarmsignal 58 und
gibt es an den Mikroregler 42 aus. Außerdem erzeugt der Reizgenerator 46 ein
Alarmsignal 58, das vom Mikroregler 42 erkannt
werden kann, beispielsweise wenn das System einen bestimmten Strom aufgrund
von hoher Hautimpedanz oder Leitungsversagen nicht ausgeben kann.
Vorzugsweise ist der Mikroregler 42 mit einem Warnlicht
(nicht gezeigt) verbunden, welches entweder eine Komponente des
Hostmonitors 12, des neuromuskulären Transmissionsmonitors 10 oder
aber eine eigenständige
Vorrichtung sein kann, die in Reaktion auf das Alarmsignal 58 aufleuchtet.
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Die
Messung der neuromuskulären
Transmission weist einen großen
dynamischen Bereich auf, und das vollständige Spektrum besteht typischerweise
aus drei Segmenten, welche jeweils eine einzigartige Skala und Parameterdefinition
haben. Diese drei Reizmodi umfassen einen ersten, an wenigsten empfindlichen Reizmodus
für die
partielle neuromuskuläre
Blockade, die allgemein als Train-of-Four(TOF)-Verhältnis bezeichnet
wird. Das TOF-Verfahren beruht auf einem Prinzip, das als „Fade" [Abklingen] bezeichnet
wird. Da die Versorgung mit dem Neurotransmitter Acetylcholin (ACh)
begrenzt ist, resultiert eine schnelle Serie von mehreren Reizen
(z. B. von „Train-of-Four"-Stimulationsimpulsen)
in dem „Abklingen" der neuromuskulären Reaktion.
Da ACh nicht so schnell produziert werden kann wie es verbraucht
wird, wird durch die nachfolgenden Reize zunehmend weniger ACh freigesetzt.
Die konstante Anzahl von Blockademedikamentmolekülen kann dann erfolgreicher
mit den ACh-Molekülen
um Rezeptorstandorte konkurrieren. Der erste Impuls der TOF-Antwort ist nicht
vom Abklingen bzw. den ACh-Reserven betroffen, während der zweite, dritte und
vierte Impuls so schnell angewendet werden, dass die Produktion
von ACh den Bedarf nicht decken kann. So wird das Blockademedikament
bei der Konkurrenz mit ACh um Rezeptorstandorte in zunehmendem Maße effektiv und
die Amplituden der nachfolgenden Impulse werden reduziert. Vorzugsweise
werden bei dem TOF-Verfahren
vier Konstantstromreize von 20 ms in 0,5 Sekunden angewendet. Das
Verhältnis
der Teilung der letzten Reaktionsimpulsamplitude durch die erste
Reaktionsimpulsamplitude wird verwendet, um das „TOF-Verhältnis" zu berechnen. Dieses Verhältnis hebt
effektiv sämtliche
Unregelmäßigkeiten
bei der absoluten Amplitude aufgrund von Positions- oder Temperaturveränderungen
auf. Ein TOF-Verhältnis
von 1,0 gibt an, dass eine neuromuskuläre Blockade vorhanden ist.
Während
ein TOF-Verhältnis
von 0,7 allgemein als minimaler Wert zur Abnahme eines Patienten
von einem Beatmungsgerät
angesehen wird.
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Ein
zweiter, mittlerer Reizmodus für
die moderate neuromuskuläre
Blockade (d. h. ein mittleres Empfindlichkeitssegment) ist als Twitch
Count (TC) bekannt, der im Allgemeinen verwendet wird, wenn ein
mittelmäßiger Grad
der Paralysierung vorliegt. Der Twitch Count ist die Anzahl von
Reaktionen, die in Reaktion auf eine Serie von konstanten Stromimpulsen
empfangen wird. Die Skala für
einen Twitch Count reicht typischerweise von 1 bis 3 oder von 1
bis 4. Ein TC-Wert von 4 stellt 4 neuromuskuläre Reaktionen dar, die aus
4 konstanten Stromimpulsen resultieren. Es wird generell angenommen,
dass wenn ein TC von 4 erreicht wird, die Menge der Blockade wahrscheinlicherweise
leicht genug ist, um ein TOF-Verhältnis zu erzielen. Daher wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein maximaler TC-Zählwert von 3 für diesen
zweiten, intermediären
Reizmodus angenommen.
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Ein
dritter, am stärksten
empfindlicher Reizmodus wird für
die tiefe neuromuskuläre
Blockade verwendet, bei der eine große Menge von Muskelrelaxans
verwendet wird. Dieser dritte Modus ist als der Post-Tetanus-Zählwert (PCT)
bekannt. Ein PCT-Wert kann von 0 bis 20 oder in einigen Fällen von
0 bis 15 reichen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine PTC-Varianz
von 0 bis 15 verwendet. Allerdings wird eine auf diesem Gebiet fachkundige
Person leicht erkennen, dass wenn eine höhere Auflösung angestrebt wird, ein PCT von
0 bis 20 verwendet werden kann. Der PTC-Wert wird erfasst, indem
zuerst zur Sensibilisierung der Muskeln ein Hochfrequenzreiz bei
ungefähr
50 Hz angewendet wird. Danach wird eine Serie von 1 Hz-Impulsen angewendet,
wobei der PCT-Wert die Anzahl von Reaktionen darstellt, die nach
der Anwendung der Impulse mit niedrigerer Frequenz erfasst wurden.
Eine weitere Form des PTC-Modus umfasst einen „Pre-Tetanus"-Einzel-Zuckreiz von 1 Hz, der für 30 Sekunden
angewendet wird, gefolgt von der Tetanus-Stimulation von 50 Hz für 5 Sekunden.
Nach einer Pause von 3 Sekunden wird der Einzel-Zuckreiz von 1 Hz
für 15
Sekunden angewendet, wobei in dieser Zeit die Reaktion des Post-Tetanus-Einzelzuckreizes
erfasst wird.
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Ein
vierter, selten verwendeter Stimulationsmodus mit dazugehöriger Skala
kann ein Rapid-Normalized-Twitch-Amplitude(RNTA)-Modus sein. Die
RNTA wird gelegentlich in kritischen Situationen eingesetzt. Die RNTA
misst die Amplitude schnell, typischerweise in Intervallen von 1
Sekunde, so dass bestimmt werden kann, wann eine Intubation in einer
Notfallumgebung möglich
ist. Andere sogar noch seltener eingesetzte Formen der Stimulation
umfassen Double Burst Stimulation (DES), ein Einzelzuckungs- und
Einzel-Tetanus-Verfahren.
Eine auf diesem Gebiet fachkundige Person wird erkennen, dass diese
Verfahren ebenfalls in die vorliegende Erfindung integriert werden
können,
wobei deren abnehmende Verwendung allerdings auf eine geringere
Wahrscheinlichkeit für
den Bedarf an diesen Verfahren hindeutet.
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Wie
nun auf diesem Gebiet fachkundigen Personen klar sein wird, können solche
mehrfachen, einzigartigen Skalen und Parameterdefinitionen, die
jeweils für
einen im Wesentlichen gleichen Zweck (d. h. zur Messung der neuromuskulären Transmission)
verwendet werden, zu Verwirrung führen. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird ein Computer programm vorgestellt, das sich auf einem
computerlesbaren Datenspeicher 20, 44 befindet,
und welches bei Ausführung
in der Lage ist, einen Prozessor 18, 42 dazu zu
veranlassen, einen neuromuskulären
Reaktionswert zu empfangen, der in einem von mindestens zwei verschiedenen
Formaten vorliegt, dann zu bestimmen, in welchem der zwei verschiedenen
Formate der neuromuskuläre Reaktionswert
vorliegt, und den neuromuskulären
Reaktionswert in einen universellen Wert umzuwandeln, welcher auf
eine einzige Skala bezogen werden kann, welche jedes der verschiedenen
Formate umfasst.
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Zu
dem Programm gehört
ein Datenspeicher 20, 44, in dem eine Referenztabelle
(Tabelle 1) gespeichert ist, die vom Prozessor 18, 42 verwendet
wird, um den neuromuskulären
Reaktionswert umzuwandeln. In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst die Referenztabelle Umwandlungsdaten für das TOF-Verhältnis-Format,
das PTC-Wert-Format und das TC-Wert-Format.
Die Referenztabelle kann auch Umwandlungsdaten für normalisierte Zuckamplitude,
Einzel-Tetanus- und Double-Burst-Stimulation(DBS)-Messungen umfassen.
Gemäß einem
Aspekt der Erfindung befindet sich das Computerprogramm auf dem
Datenspeicher 44 des neuromuskulären Transmissionsmonitors 10.
In dieser Ausführungsform
initiiert der Hostmonitor 12 einfach einen Befehl für den Start
der neuromuskulären
Transmissionsüberwachung,
und dann empfängt
der neuromuskuläre
Transmissionsmonitor 10 den Datenwert, bestimmt den richtigen
Modus, wandelt die Ergebnisse auf eine neue vereinfachte Skala um
und berichtet die Ergebnisse dem Hostmonitor 12. Alternativ
kann sich das Computerprogramm auf dem Datenspeicher 20 des
Hostmonitors 12 befinden, der so angeschlossen ist, dass
er die Daten vom neuromuskulären
Transmissionsmonitor 10 empfangen kann. In diesem zweiten
Szenario ist der neuromuskuläre
Transmissionsmonitor 10 we niger eigenständig und empfängt genaue
Befehle zur Ausgabe eines bestimmten Reizes und in Reaktion darauf
zum Empfang von Daten vom Hostmonitor 12. In diesem Fall
wird das Computerprogramm, welches sich auf dem Datenspeicher 20 befindet,
durch die ZVE 18 in Hostmonitor 12 ausgeführt und
betrieben.
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Was 2 anbelangt,
wird ein Algorithmus gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgestellt. Bei der Initialisierung 60 erfolg
der Beginn einer neuromuskulären
Transmissionsüberwachung
bei einem Nicht-Notfall mit der Anzeige einer Meldung, den neuromuskulären Blockade(NMB)-Wirkstoff 62 vorzubereiten.
Dann wird das Erfassungskontrolllevel des neuromuskulären Transmissionsmonitors 10 eingestellt
und der Einzelzuckungs-Modus wird bei 64 begonnen. Der
NMB-Wirkstoff wird
dann bei 66 an den Patienten verabreicht und der Patient
wird nach einer zuvor bestimmten Zeit 68 bei 70 intubiert,
wenn die Zuckungsamplitude weniger als 20% des Kontrolllevels 72, 74 beträgt. Andernfalls 76 wird
mehr Zeit eingeräumt,
in welcher der NMB-Wirkstoff seine Wirkung 68 entfalten
kann. In einigen Fällen
kann es sein, dass der Patient bereits intubiert worden ist, beispielsweise
wenn der Patient notfallbehandelt wurde. In diesen Fällen würde der
Algorithmus eine [hin- und herspringende Form] oder eine Umleitung
vom Beginn des Falles 60 bis gerade noch jenseits der Instruierung
zur Intubation 70 aufweisen.
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Nachdem
der Patient intubiert 70, 78 worden ist, führt das
System eine anfängliche
Bestimmung des richtigen Statusmodus 80 durch. Dieser Schritt
kann je nach den Wünschen
des Klinikers automatisch oder manuell durchgeführt werden. Wenn er manuell
durchgeführt
wird, stellt sich die Frage in Bezug auf den richtigen Reizmodus
nicht. Wenn er allerdings automatisch auf der Grundlage der abgelesenen
Werte durchgeführt
wird, kann das System sich selbst zurücksetzen, nachdem es für mehrere
Zyklen in Schleife gelaufen ist. Das heißt, dass wenn man davon ausgeht,
dass bei der anfänglichen
Bestimmung der PTC-Reizmodus 82 auswählt und der PTC-Reizmodus bereits
angewendet wurde 84, das System den Reizmodus auf den TOF-Verhältnismodus 90 zurücksetzt,
wenn der PTC bei 86, 88 größer als der Wert 15 ist. Wenn
umgekehrt der TOF-Verhältnismodus
anfänglich
ausgewählt 92 und
angewendet 94 wird, wird der Modus bei 100 zu
PTC geschaltet wird, sofern die Anzahl von Zuckungen des Twitch
Count (TC) bei 96, 98 Null liegt. Allerdings sollte bei
dem automatischen Modus die voreingestellte Auswahl mit dem am wenigsten
aggressiven Reiz beginnen. Das bedeutet, dass das System mit dem
TOF-Modus starten würde,
und wenn vier Zuckungen angezeigt werden, der TOF-Modus ausgewählt wird.
Wenn einer, zwei oder drei Zuckungen angezeigt werden, wird der Twitch
Count Modus ausgewählt.
Wenn keine Zuckungsreaktionen angezeigt werden, wird der PTC-Modus ausgewählt.
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Wenn
der PTC-Wert bei
86,
102 15 oder weniger beträgt, wird
der PTC-Wert bei
104 aufgezeichnet und der Algorithmus
geht zum Umwandlungsschritt
106 über. Wenn er sich andererseits
im TOF-Verhältnis-Modus
92,
94 befindet
und die Anzahl der Zuckungen bei
96,
108 mehr
als Null beträgt
und wenn die Gesamtanzahl der Zuckungen bei
110,
112 nicht
gleich vier ist, wird der Twitch Count bei
114 aufgezeichnet
und der Algorithmus geht zum Umwandlungsschritt
106 über. In
diesem Fall waren nicht genug Zuckungen vorhanden, um ein TOF-Verhältnis zu
erfassen. Wenn allerdings vier Zuckungen
110,
116 vorhanden
sind, wird daraufhin das TOF-Verhältnis berechnet
und bei
118 aufgezeichnet, und der Algorithmus geht bei
106 zum
Umwandlungsschritt über.
Auf diese Weise werden sowohl TOF-Verhältnismodus als auch TC-Modus durch einen einzigen
von der Reizmodus-Bestimmungsabfrage
80 abgehenden Zweig
erreicht. Sobald sich der rohe modusspezifische Wert, der für den bestimmten
Betriebsmodus spezifisch ist, im Umwandlungsschritt
106 befindet,
wird er unter Verwendung der Referenztabelle
120, für die unten
ein Beispiel in Form der Tabelle 1 gegeben wird, in einen nicht-modusspezifischen
Wert umgewandelt.
| Reizmodus | konventionelle
Skala | NMUS-Skala |
| TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis
TOF-Verhältnis | 100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10% | 10
10
9
9
8
8
8
7
7
7 |
| Twitch
Count
Twitch Count
Twitch Count | 3
2
1 | 6
5
4 |
| PTC
PTC
PTC
PTC | 15
10
5
0 | 3
2
1
0 |
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Die
vereinfachte Zählung
wird dann bei 122 berichtet und/oder angezeigt und die
[Alarminformationen] werden dann auf der Grundlage der zuvor bestimmten
Alarmeinstellungs punkte 124 verarbeitet. Der Algorithmus
kann dann [Schritt] 126 weiterhin wiederholen, bis der
Kliniker auf der Grundlage der vereinfachten Zählung und seiner Erfahrung
entscheidet, dass eine Extubierung sicher durchgeführt werden
kann.
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Es
wird nun offensichtlich sein, dass Tabelle 1 eine vereinfachte einzige
progressive Skala zeigt, die mindestens die drei Hauptreizmodi umfasst.
Tabelle 1 zeigt für
jeden Reizmodus den Bereich der konventionellen Skala und den entsprechenden
universellen neuromuskulären
Zählwert
(NMUS) auf der NMUS-Skala an. Die einzige progressive universelle
Skala ist nicht nur leicht zu erlernen und anzuwenden, sondern es
ist auch eine Änderungsindikation,
bei der diese neue Zählung
verwendet wird, leicht verständlich,
da die Zählung progressiv
von maximaler Blockierung zu minimaler Blockierung oder umgekehrt
verläuft.
Die Skala kann weiter ausgedehnt oder eingeschränkt werden. Beispielsweise
könnte
eine vierte Zuckungszählung
sowie ein fünfter
PTC-Zählwert von
20 hinzugefügt
werden. Umgekehrt könnte
jedes zweite TOF-Verhältnis
zum Zwecke einer reduzierten Auflösung eliminiert oder kombiniert
werden. Tabelle 1 zeigt die aktuell bevorzugte Ausführungsform.
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Folglich
umfasst die vorliegende Erfindung ein Verfahren der neuromuskulären Transmissionszählung, welches
die Schritte der Anwendung von neuromuskulären Reizen auf einen Patienten,
die Messung der neuromuskulären
Reaktion bei einem Patienten und die Zuordnung eines universellen
Wertes der neuromuskulären
Reaktion zu einer einzigen progressive Skala umfasst, die mindestens
zwei Reizmodi enthält,
wobei jeder Reizmodus eine einzigartige Skala und Parameterdefinition
aufweist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Verfahren eine einzige progressive Skala, die mindestens
drei Reizmodi umfasst, einen ersten, am wenigsten empfindlichen
Reizmodus für
die partielle neuromuskuläre
Blockade, einen zweiten, intermediären Reizmodus für die moderate
neuromuskuläre
Blockade und einen dritten, am stärksten empfindlichen Reizmodus
für die
tiefe neuromuskuläre
Blockade. Das Verfahren umfasst ferner die Bestimmung, welcher Reizmodus
unter den Reizmodi für
eine bestimmte neuromuskuläre Reaktion
richtig ist, die Bestimmung eines konventionellen Wertes der identifizierten
neuromuskulären
Reaktion auf der Grundlage einer Skala für den bestimmten Reizmodus
und dann die Umwandlung des konventionellen Wertes in den universellen
Wert. Die einzigartigen Skalen und Parameter umfassen mindestens
das Verhältnis
der Teilung von letzter neuromuskulärer Reaktion durch eine erste
neuromuskuläre
Reaktion, die zwischen 0 und 100% liegt, eine Zuckungszählung, die
zwischen 1 und 4 liegt und einen Post-Tetanus-Zählwert, der zwischen 0 und
20 liegt.
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Die
Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Umwandlung von Multi-NT-Messungszählungen
in eine einzige progressive Skala, wozu die Anwendung eines neuromuskulären Reizes
auf einen Patienten, die Messung einer neuromuskulären Reaktion
des Patienten und die Bestimmung, welcher der mindestens zwei unterschiedlichen
Skalen die neuromuskuläre
Reaktion zuzuordnen ist, sowie die Zuordnung eines Wertes der neuromuskulären Reaktion
innerhalb der einen der mindestens zwei verschiedenen Skalen gehört. Der
zugeordnete Wert wird dann in eine einzige progressive Skala umgewandelt,
die jede der mindestens zwei verschiedenen Skalen umfasst. Das Verfahren
umfasst die Anzeige der umgewandelten zugeordneten Werte für einen
Kliniker zum Zwecke der weiteren Bewertung. Die Skalen können eine
TOF-Verhältnisskala,
eine Post-Tetanus-Zählungsskala
und eine Zuckungszählungs-Skala umfassen.
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Die
Erfindung umfasst einen neuromuskulären Transmissionsmonitor (NTM),
der mindestens eine Patientenelektrode umfasst, um einen Muskel
eines Patienten zu reizen, sowie einen Wandler zur Messung der neuromuskulären Reaktion
auf die Muskelreize und zur Erzeugung eines neuromuskulären Antwortsignals
anhand von diesem umfasst. Eine Stromversorgung ist mit der Patientenelektrode
verbunden, so dass die Patientenelektrode mit muskelreizendem Strom
versorgt wird. Es ist eine Verarbeitungseinheit vorhanden, die mit der
Patientenelektrode und dem Wandler verbunden ist, um den muskelreizenden
Strom zu regulieren, mit dem die Patientenelektrode versorgt wird.
Die Verarbeitungseinheit verarbeitet das neuromuskuläre Antwortsignal
vom Wandler und ist so programmiert, dass sie einen richtigen Reizmodus
für das
neuromuskuläre
Antwortsignal bestimmt und einen nicht-modusspezifischen Wert auf der Grundlage
des bestimmten Reizmodus und des neuromuskulären Antwortsignals erzeugt,
der auf eine einzige Skala angewendet werden kann, die mehrere Reizmodi
umfasst.
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Der
Vorgang der Erzeugung eines nicht-modusspezifischen Werts ist ferner
so definiert, dass er zunächst
einen modusspezifischen Wert für
ein neuromuskuläres
Antwortsignal auf der Grundlage des bestimmten Reizmodus und des
neuromuskulären
Antwortsignals zuordnet. Dann wird der Prozessor so programmiert, dass
er den modusspezifischen Wert in einen nicht-modspezifischen Wert
in der einzigen Skala umwandelt, die mehrere Reizmodi umfasst. Es
wird eine Refe renztabelle zur Verfügung gestellt, in der für jeden
modusspezifischen Wert ein nicht-modusspezifischen Wert aufgeführt ist.
Die Verarbeitungseinheit wandelt die Daten um, indem sie den nicht-modusspezifischen
Wert unter Verwendung des modusspezifischen Wertes von der Referenztabelle
abliest. Es ist eine Anzeigevorrichtung vorhanden, welche mit der
Verarbeitungseinheit verbunden ist, um den nicht-modusspezifischen
Wert an einen Kliniker auszugeben. Die Verarbeitungseinheit ist ferner
so programmiert, dass sie in einem TOF-Verhältnis-Reizmodus, einem PTC-Modus
und einem TC-Reizmodus
sowie auch in einem Rapid-Normalized-Twitch-Amplitude(RNTA)-Reizmodus
betrieben werden kann.
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In
einer alternativen Ausführungsform
umfasst der Monitor ferner einen Hostmonitor, der eine Verarbeitungseinheit
aufweist, die so programmiert ist, dass sie die Bestimmungs- und
Erzeugungsschritte so durchführt,
dass der Monitor als Slave für
den Hostmonitor fungiert.