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Multiparameter-Patientenmonitor – EKG-Modul

Als gängigstes Gerät in der klinischen Praxis dient der Multiparameter-Patientenmonitor der Langzeitüberwachung verschiedener biologischer Signale zur Erfassung des physiologischen und pathologischen Zustands kritisch kranker Patienten. Durch Echtzeit- und automatische Analyse und Verarbeitung werden diese Daten zeitnah in visuelle Informationen umgewandelt, ein automatischer Alarm ausgelöst und potenziell lebensbedrohliche Ereignisse automatisch protokolliert. Neben der Messung und Überwachung physiologischer Parameter ermöglicht er auch die Kontrolle des Patientenzustands vor und nach Medikamentengabe und Operationen. So werden Veränderungen im Zustand kritisch kranker Patienten frühzeitig erkannt und Ärzten eine Grundlage für die korrekte Diagnose und die Erstellung von Behandlungsplänen geboten. Dies trägt maßgeblich zur Senkung der Sterblichkeit kritisch kranker Patienten bei.

Patientenmonitor 1
Patientenmonitor 2

Mit der Weiterentwicklung der Technologie haben sich die Überwachungsbereiche von Multiparameter-Patientenmonitoren vom Kreislaufsystem auf das Atmungssystem, das Nervensystem, den Stoffwechsel und andere Systeme ausgeweitet.Das Modul wurde außerdem erweitert und umfasst neben dem üblicherweise verwendeten EKG-Modul (EKG), dem Atmungsmodul (RESP), dem Blutsauerstoffsättigungsmodul (SpO2) und dem nichtinvasiven Blutdruckmodul (NIBP) auch ein Temperaturmodul (TEMP), ein invasives Blutdruckmodul (IBP), ein Herzfrequenzmodul (CO), ein nichtinvasives kontinuierliches Herzfrequenzmodul (ICG) und ein Endatem-Kohlendioxidmodul (EtCO2), ein Elektroenzephalogramm-Überwachungsmodul (EEG), ein Anästhesiegas-Überwachungsmodul (AG), ein transkutanes Gasüberwachungsmodul, ein Anästhesietiefen-Überwachungsmodul (BIS), ein Muskelrelaxations-Überwachungsmodul (NMT), ein Hämodynamik-Überwachungsmodul (PiCCO) und ein Modul für die Atemmechanik.

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Anschließend wird es in mehrere Teile gegliedert, um die physiologischen Grundlagen, Prinzipien, Entwicklung und Anwendung jedes Moduls vorzustellen.Beginnen wir mit dem Elektrokardiogramm-Modul (EKG).

1: Der Mechanismus der Elektrokardiogramm-Produktion

Kardiomyozyten, die im Sinusknoten, im AV-Knoten, im AV-Trakt und dessen Verzweigungen verteilt sind, erzeugen bei Erregung elektrische Aktivität und somit elektrische Felder im Körper. Durch das Einbringen einer Metallelektrode in dieses elektrische Feld (an beliebiger Stelle im Körper) lässt sich ein schwacher Strom messen. Das elektrische Feld ändert sich kontinuierlich mit der Periodendauer der Erregung.

Aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften von Gewebe und verschiedenen Körperregionen erfassten die an verschiedenen Stellen angebrachten Elektroden unterschiedliche Potenzialveränderungen in jedem Herzzyklus. Diese kleinen Potenzialveränderungen werden verstärkt und von einem Elektrokardiographen aufgezeichnet. Das resultierende Muster wird als Elektrokardiogramm (EKG) bezeichnet. Das traditionelle Elektrokardiogramm wird an der Körperoberfläche abgeleitet und wird Oberflächen-EKG genannt.

2: Geschichte der Elektrokardiogramm-Technologie

1887 gelang es Waller, Professor für Physiologie am Mary’s Hospital der Royal Society of England, die erste Aufzeichnung eines menschlichen Elektrokardiogramms mit einem Kapillarelektrometer durchzuführen. Allerdings wurden in der Aufzeichnung nur die V1- und V2-Wellen der Ventrikel erfasst, die atrialen P-Wellen fehlten. Wallers bedeutende und wegweisende Arbeit inspirierte jedoch den anwesenden Willem Einthoven und legte den Grundstein für die spätere Einführung der Elektrokardiogramm-Technologie.

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------------------------(Augustus Día Wallé)---------------------------------------(Wallé zeichnete das erste menschliche Elektrokardiogramm auf)-------------------------------------------------(Kapillarelektrometer )-----------

In den folgenden 13 Jahren widmete sich Einthoven ausschließlich dem Studium von Elektrokardiogrammen, die mit Kapillarelektrometern aufgezeichnet wurden. Er verbesserte mehrere Schlüsseltechniken und nutzte erfolgreich ein Saitengalvanometer. Mit Hilfe des Oberflächen-Elektrokardiogramms, das auf einem lichtempfindlichen Film aufgezeichnet wurde, konnte er die atriale P-Welle sowie die ventrikuläre Depolarisations-B- und -C-Welle und die Repolarisations-D-Welle nachweisen. 1903 begann die klinische Anwendung von Elektrokardiogrammen. 1906 zeichnete Einthoven nacheinander Elektrokardiogramme von Vorhofflimmern, Vorhofflattern und ventrikulären Extrasystolen auf. 1924 wurde Einthoven für seine Erfindung der Elektrokardiogramm-Aufzeichnung mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.

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---------------------------------------------------------------------------------------Vollständiges, von Einthoven aufgezeichnetes Elektrokardiogramm----------------------------------------------------------------------------------------------------------

3: Entwicklung und Prinzip des Führungssystems

1906 schlug Einthoven das Konzept der bipolaren Extremitätenableitung vor. Durch das Anbringen von Ableitungselektroden paarweise am rechten Arm, linken Arm und linken Bein der Patienten konnte er bipolare Extremitäten-EKGs (Ableitungen I, II und III) mit hoher Amplitude und stabilem Verlauf aufzeichnen. 1913 wurde das bipolare Standard-Extremitäten-EKG offiziell eingeführt und 20 Jahre lang ausschließlich verwendet.

Im Jahr 1933 vollendete Wilson schließlich das unipolare Ableitungs-Elektrokardiogramm, das die Position des Nullpotentials und des zentralen elektrischen Anschlusses nach dem Kirchhoffschen Stromgesetz bestimmte, und etablierte das 12-Kanal-System des Wilson-Netzwerks.

 Im 12-Kanal-System nach Wilson ist die Amplitude der EKG-Wellenform der drei unipolaren Extremitätenableitungen VL, VR und VF jedoch gering, was die Messung und Beobachtung von Veränderungen erschwert. 1942 führte Goldberger weitere Forschungen durch, die zur Entwicklung der heute noch gebräuchlichen unipolaren Druckableitungen aVL, aVR und aVF führten.

 An diesem Punkt wurde das Standard-12-Kanal-System zur Aufzeichnung des EKGs eingeführt: 3 bipolare Extremitätenableitungen (I, II, III, Einthoven, 1913), 6 unipolare Brustableitungen (V1-V6, Wilson, 1933) und 3 unipolare Kompressionsableitungen für die Extremitäten (aVL, aVR, aVF, Goldberger, 1942).

 4: Wie man ein gutes EKG-Signal erhält

1. Hautvorbereitung. Da die Haut ein schlechter Leiter ist, ist eine sorgfältige Vorbereitung der Haut an den Elektrodenstellen notwendig, um gute EKG-Signale zu erhalten. Wählen Sie flache Elektroden mit wenig Muskelgewebe.

Die Haut sollte wie folgt behandelt werden: ① Entfernen Sie die Körperbehaarung an der Stelle, an der die Elektrode platziert wird. Reiben Sie die Haut an der Stelle, an der die Elektrode platziert wird, sanft ab, um abgestorbene Hautzellen zu entfernen. ③ Waschen Sie die Haut gründlich mit Seifenwasser (verwenden Sie keinen Ether und keinen reinen Alkohol, da dies den Hautwiderstand erhöht). ④ Lassen Sie die Haut vollständig trocknen, bevor Sie die Elektrode platzieren. ⑤ Bringen Sie Klemmen oder Knöpfe an, bevor Sie die Elektroden am Patienten anbringen.

2. Achten Sie auf die ordnungsgemäße Pflege des Herzleitungsdrahtes. Vermeiden Sie das Aufwickeln und Verknoten des Drahtes, verhindern Sie Beschädigungen der Abschirmung des Drahtes und reinigen Sie die Klemme oder Schnalle rechtzeitig von Schmutz, um eine Oxidation des Drahtes zu verhindern.


Veröffentlichungsdatum: 12. Oktober 2023