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Atmungsüberwachung
15.1
Allgemeines
Die Atmung des Patienten wird mittels zwei der drei Ableitungen der EKG-Elektroden erkannt.
Die Respirationsinformationen werden in Echtzeit als Signalkurve und numerische Daten
angezeigt; Impedanzrespirationsquelle (IM).
Die Atemwegsrespirationsmessung nutzt Gase, die in den Atemwegadapter gelangen, falls
das Gerät mit dem CO2-Modul ausgerüstet ist. Der DefiMonitor EVO erkennt die
Respirationsrate durch Berechnung jedes Atemzyklus aus der kontinuierlichen EtCO2-
Signalkurve; Atemwegsrespirationsquelle (AW).
15.2
Funktionsprinzip
Das impedanzbasierte Respirations-Monitoring nutzt die Variation der Thoraximpedanz. Der
Brustkorb umfasst verschiedene Stoffe, die von den Knochen bis hin zur Luft reichen. Jeder
dieser Stoffe verfügt über unterschiedliche elektrische Eigenschaften und befindet sich in
verschiedenen Teilen des Brustkorbs. Die Stoffe des Brustkorbs unterscheiden sich auch
hinsichtlich des spezifischen elektrischen Widerstands (Höhe des elektrischen Widerstands
zwischen gegenüberliegenden Flächen eines Würfels dieses Stoffs), was ein entscheidender
Faktor für die elektrische Impedanz im Körper ist.
Zwei der wichtigsten Komponenten des Brustkorbs, Blut und Luft, befinden sich an
entgegengesetzten Enden der Skala. Darüber hinaus variiert das Volumen dieser Materialien
im Verlauf der Herz- und Atemzyklen. Die Variation der Thoraximpedanz wird durch den
Unterschied zwischen Luft und Blut in der Thoraximpedanz verursacht. Blut hat einen relativ
geringen Widerstand, der über den gesamten Herzzyklus gesehen variiert, was zu
veränderlichen Blutvolumina im Herz und im vaskulären Kompartment führt. Luft dagegen hat
einen hohen elektrischen Widerstand und folglich eine hohe Impedanz und erfährt dadurch
während der normalen Atmung große Volumenänderungen in den Lungen. Die Impedanz des
Bluts beträgt 150 Ohm/cm, während die der Luft bei 5.000 Ohm/cm liegt.
Die Atmung des Patienten wird mittels zwei der drei Ableitungen des EKG erkannt (RA und
LA, oder RA und LL). Die elektrische Impedanz zwischen einem Elektrodenpaar wird durch
Division des Spannungsunterschieds zwischen den beiden Elektroden durch den zwischen
ihnen fließenden Strom ermittelt. Wenn die Elektroden auf der tatsächlichen Struktur
angebracht werden, ändern sich die entsprechenden Strukturen.
Ein Erregersignal mit niedrigem Pegel wird auf diese Ableitungen angewandt, und die durch
die Atmung bedingte Variation der Thorax-Impedanz wird erfasst und dann für die Anzeige
und Messung verarbeitet. Diese Variation wird zu einen Spannungswert für die Messung
verarbeitet.
Um die Thoraximpedanz durch einen Wandler zu übertragen, wird ein Sinuswellen-
Trägersignal mit einem minimalen Konstantstrom verwendet. Die übertragene
Thoraximpedanz wird mittels einer Brückenschaltung und Differenzialverstärkers in ein
Spannungssignal umgewandelt. Dann werden das EKG-Signal von einem Filter und die
Trägerfrequenz durch einen Doppelweggleichrichter und Filter entfernt, um nur die
Thoraximpedanz bei der Verstärkung auf den endgültigen Signalpegel zu extrahieren. Dieses
extrahierte Thoraximpedanzsignal wird verwendet, um die Respiration per
Digitalsignalverarbeitung zu messen.
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DefiMonitor EVO 22954 / DE / B01
Operating Instructions
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