DE2627427C2 - Vorrichtung zur Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs von Herzaktionsspannungen - Google Patents

Description

handenen Meßwerten abweichen. Im letzteren Fall wird auch das Aufzeichnungsgerät für die Darstellung der in der Verzögerungsschaltung enthaltenen Herzaktionsspannungen freigegeben. Mit dieser Vorrichtung werden daher nach einer Anlaufzeit nur solche Herzaktionsspannungen aufgezeichnet, deren rhythmusgestörte Periodendauer größer als aie Periodendauer der bereits vorhandenen Aufzeichnungen ist

Bekannt ist auch eine Vorrichtung zur Speicherung des zeitlichen Verlaufs der von der Herzaktionsspannung abgeleiteten Signale, die als Speicher ein endloses Magnetband enthält das während der Überwachung eines Patienten ständig umläuft Die von Elektroden am menschlichen Körper abgenommenen Herzaktionsspannungen werden über einen Eingangsverstärker einem Frequenzmodulator und einer Überwachungseinrichtung zugeführt mit der cardiale Arrhytmien festgestellt werden. Die Herzaktionsspannungen gelangen nach der Frequenzmodulation zu einem Kopf des Magnetbandes, auf dem sie neben einer Taktspur aufgezeichnet werden. Die Überwachungseinrichtung aktiviert bei Feststellung einer pathologischen Abweichung der Herzaktionsspannungen eine Steuerschaltung, die den Antrieb des Magnetbandes stillsetzt Soll dw Überwachung anschließend fortgesetzt werden, muß ein neues Magnetband eingelegt werden. Das beschriebene Magnetband enthält neben der pathologischen Abweichung der Herzaktionsspannung auch die vor dieser Abweichung aufgetretenen Herzaktionsspannungen (US-PS 36 50 263).

Schließlich ist eine Einrichtung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionsspannungen vorgeschlagen worden, die einen Speicher aufweist der wenigstens ein Schieberegister enthält. Die von mindestens einer Elektrode am menschlichen Körper abgeleiteten Herzaktionsspannungen werden über einen Verstärker einem

dem Schieberegister verbunden ist in dessen Stufen den Amplituden der Herzaktionsspannungen entsprechende Signale gespeichert werden. Die Herzaktionsspannungen werden zu festgelegten Abtastzeitpunkten erfaßt und taktweise in das Schieberegister eingegeben. Die Einrichtung ist mit einem Detektor für Rhythmusstörungen ausgestattet, der den Inhalt des Schieberegisters fixiert, wenn Rhythmusstörungen festgestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß diejenigen Signale der Herzaktionsspannungen, die eine pathologische Abweichung aufweisen, mit großer Bandbreite (wie gemäß US-PS 36 50 263) über einen kontinuierlichen Zeitraum auch bei größeren Zeitabständen zwischen den Herzaktionsspannungen mit den pathologischen Abweichungen bei möglichst geringem Bedarf an Speicherraum in einer Weise abgespeichert werden, die auch den Zusammen hang zwischen den Herzschlagperioden vor und nach den Abweichungen wiedergibt und sich zu einem am Patienten tragbaren Gerät zusammenfassen läßt. Zwar sind tragbare Geräte gemäß der US-Zeitschrift »Science, Yo!, 134,1961 S, 1214-1220« bekannt, Jedoch erfordert ein solches Gerät einen speziellen Auswertrechner (vergl. zitierte Druckschrift, Seite 1216, Fig. 5), in den die aufgezeichneten Meßdaten mit erhöhter Geschwindigkeit eingebracht werden, da sonst die Auswertung 24 Stunden erfordern ".vürde.

Die Aufgabe wird erf'ndungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Maßmihmen gelöst.

Mit dem nichtflüchtigen Speicher, z. B. einem Magnetband, Magnetplatten- oder Magnetblasenspeicher können Signale genau aufgezeichnet werden, deren Bandbreite mehrere Kilohertz umfaßt Die höherfrequenten Signalanteile im Herzaktionsspannungsverlauf weisen Frequenzen von einigen z. B. 6 kHz auf. Diese Signale, die vorwiegend auf die QRS-Gruppe des Elektrokardiogramms zurückgehen, lassen sich somit in der vorstehend erläuterten Vorrichtung ohne Schwierigkeiten bleibend aufzeichnen. Die höherfrequenten Signalanteile im Verlauf der QRS-Gruppe können zum Nachweis pathologischer Veränderungen der Herztätigkeit benutzt werden. Die Vorrichtung ermöglicht die Speicherung und Wiedergewinnung eines amplituden- und phasengetreuen Signals der Herzaktionsspannung oder von Teilen davon. Dieses Signal eignet sich insbesondere für die maschinelle Auswertung mittels eines Prozeßrechners. Der Speicher wird intermittierend betrieben. Nur bei Auftreten eines Auslösevorgangs wird ein begrenzter Anschnitt für die Aufzeichnung der Herzschlagperiode und für die zur Ausv . '.lung erforderlichen weiteren Informationen benötigt. Dies hat den Vorteil, daß die Kapazität des Speichers für einen relativ langen Überwachungszeitraum ausreicht Es fallen daher weniger Wartungsarbeiten, beispielsweise für einen Auf.'-eichnungsträgerwechsel, an. Die Aufzeichnung der R-R-Intervalldauern vor und nach dem Auslösevorgang dient weiteren Analysen, z. B. zur Feststellung, ob eine Änderung der Herzschlagperiode allmählich oder abrupt eingetreten ist Aus dieser Tatsache lassen sich Rückschlüsse auf bestimmte Krankheitssymptome ziehen. Die Auswertung der Ä-Ä-Intervalldauern erfolgt zweckmäßigerweise mit dem Rechner, dem auch die Herzaktionsspannungen vorgegeben werden.
Vorzugsweise ist bei Verwendung von einem Magnetbandspeicher als Speichermedium ein batteriegespeister Kassetten-Recoruer vorgcScncn, ucr uie Überwachungseinrichtung, die Verzögerungsschaltungen und die Einrichtung zur Messung der Herz.sch\dig\ienode einschließt Ein derartiges Gerät ist sehr handlich. Es kann von einem Patienten mitgeführt werden, ohne daß der bewegungsspielraum des Patienten eingeengt wird. Durch den intermittierenden Betrieb des Kassetten-Recorders wird überdies der Energieverbrauch stark reduziert. Ein häufiger Batteriewechsel wird somit vermieden.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Verzögerungszek der ersten Verzögerungsschaltung um die für die Aufzeichnung der Meßwerte in der zweiten Verzögerungsschaltung erforderliche Zeitdauer so erhöht ist, so daß die vor dem Auslösevorgang ermittelten Meßwerte vor dem Herzaktionsspannungssignal aufzeichsnbar sind, und daß eine der Speicherkapazität der zweiten Verzögerungsschaltung entsprechende Anzahl an Meßwerten nach dem Herzaktionsspannungssignal aufzeichenbar ist. Diese Anordnung ermöglicht die Verwendung eines Magnetbandes, das nur eine Aufzeichenspur enthält. Durch diese Trennung der Meßwerte der Herzschlagperioden, die sich aus den /?-/Mntervallen ableiten lassen, mit der zwischengeschaiteten Aufzeichnung des Herzaktionsspannungsverlaufs, ergibt sich bei der Auswertung, z. 3. mittels des Rechners, ohne Schwierigkeit die Zuordnung der Meßwerte als vor oder nach dem Auslösevorgang entstanden. Die zu verschiedenen Auslösevorgängen gehörigen Meßwerte der Herzschlagperioden sind auf dem Magnetband durch aufzeichnungsfreie Zwischenräume voneinander getrennt, die auf die Beschleuni-

gungs- und Verzögerungsphasen des Bandes zurückzuführen sind. Daher ist anhand der aufzeichnungsfreien Zwischenräume eine Zuordnung der Meßwerte zu den Auslösevorgängen von der Auswerteinrichtung möglich. Darüber hinaus kann aber auch auf dem Band in üblicher Weise eine Kennzeichnung der Speicherzellen durch geeignete Kodierung vorgenommen werden.

Eine andere günstige Ausführungsform besteht darin, daß die vor und nach einem Auslösevorgang für die Aufzeichnung bestimmte Zahl von Meßwerten der iierzschlagperiode auf mindestens einer gesonderten Spur des Magnetbandspeichers enthalten ist. Durch die Verwendung mehrerer Spuren können auf einem Magnetband von gegebener Länge mehr Informationen gespeichert werden. Außerdem ist eine bessere Trennung der verschiedenen Informationen möglich.

Es können beispielsweise vor und nach dem Auslösevorgang jeweils fünfzig Meßwerte der Herzschlagperiode aufgezeichnet werden. Diese Zahl reicht aus, um die Änderung der Schlagfolge genau feststellen zu können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Inhalt dci iwciicti Verzögerungsschaltung bei Auftreten eines von der Überwachungseinrichtung erzeugten Signals in einer Zeit, die wesentlich kürzer als die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungsschaltung ist, auslesbar und dem Speicher zuführbar.

Wenn in aufeinanderfolgenden Herzschlagperioden Auslösevorgänge auftreten, werden mit dieser Anordnung die Herzaktionsspannungsverläufe hintereinander aufgezeichnet. Diese Aufzeichnungen sind nicht durch Meßwerte der Herzschlagperiode voneinander getrennt. Liegen zwischen zwei Auslösevorgängen weniger als fünfzig Herzschiagperioden, dann ist die Zahl der aufgezeichneten Meßwerte zwischen den Auslösevorgängen gleich der Zahl der Herzschlagperioden. Die zweifache Aufzeichnung gleicher Meßwerte wird hierdurch verhindert. Mit der vorstehend erläuterten Anordnung wird demnach der Bedarf an Speicherraum für die Aufzeichnung noch weiter reduziert.

Die Einrichtung zur Messung der Herzschlagperioden kann die Meßwerte auch als pulsdauermodulierte Signale erzeugen.

Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform erzeugt die Einrichtung zur Messung der Herzschiagperioden die Meßwerte als pulscodemodulierte Impulse. Die Meßeinrichtung kann z. B. einen Analog-Digital-Wandler aufweisen, der die zweite Verzögerungsschaltung speist Es ist auch möglich, die Meßwerte als amplituden- oder pulsdauermodulierte Signale in die zweite Verzögerungsschaltung einzugeben, der ein Analog-Digital-Wandler nachgeschaltet wird. Durch die bitweise Speicherung der Meßwerte auf dem Magnetband kann ebenfalls eine hohe Aufzeichnungsdichte erzielt werden.

Statt eines Magnetbandspeichers können ais nichtflüchtiger Speicher Magnetplaiten oder Magnetblasenspeicher, oder als temporär nichtflüchtige Speicher RAMs, MNOS RAMs verwendet werden.

Bei einer anderen günstigen Ausführungsform sind die Verzögerungszeiten veränderbar und können damit den jeweiligen Erfordernissen, gegeben z. B. durch den Patienten und seine Krankengeschichte und/oder diagnostische oder therapeutische Anforderungen, angepaßt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargesteiiten Ausführungsbeispieis näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs der von der Herzaktionsspannung abgeleiteten Signale,

F i g. 2 Einzelheiten der im Blockschaltbild der F i g. 1 dargestellten Meßeinrichtung für die Herzschlagperioden.

Die von Elektroden 10, 12 aufgenommenen bioelektrischen Potentiale werden einer Eingangsverstärkerschaltung 14 zugeführt. Die Elektroden 10, 12 sind beispielsweise als Klebeelektroden am Körper befestigt. Die Eingangsverstärkerschaltung 14 enthält einen nicht dargestellten Isolationsverstärker, der als Differenzverstärker mit großer Gleichtaktunterdrückung ausgebildet ist. Der Verstärker weist einen hohen Eingangswiderstand von einigen hundert M Ω auf. Die Bandbreite des Verstärkers beträgt einige, wie z.B. 6 KHz. Der Ausgang der Eingangsverstärkerschaltung 14 ist, kapazitiv entkoppelt, mit einer Leitung 16 verbunden, an die eine erste Verzögerungsschaltung 18, eine Einrichtung 20 zur Messung der Herzschlagperioden und eine Überwachungseinrichtung 22 angeschlossen sind. Die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungsschaltung 18 entspricht mindestens der Länge des aufzuzeichnenden Teils des Aktionspotentials, z. B. einer Herzschlagperiode. Die Überwachungseinrichtung 22 gibt bei einem Auslösevorgang ein Steuersignal an eine Leitung 24 ab. An die erste Verzögerungsschaltung 18 ist gegebenenfalls über einen Multiplexer 25 ein über den erforderlichen Zeitraum nichtflüchtiger Speicher, z. B. ein Magnetbandspeicher 26 angeschlossen. Die Einrichtung 20 für die Messung der Herzschlagperioden speist eine zweite Verzögerungsschaltung 28, deren Ausgang ebenfalls mit dem Multiplexer 25 oder dem Speicher 26 verbunden ist. Durch das Steuersignal auf der Leitung 24, die an den Magnetbandspeicher 26 angeschlossen ist, wird der Speicher für die Aufzeichnung der von den Verzögerungsschaltungen 18 und 28 abgegebenen Signale freigegeben. Die Verzögerungsschaltung 28 ist in der nichtvariabien Ausführung für die Aufnahme von fünfzig Meßwerten der Herzschlagperioden ausgelegt.

Über die Leitung 16 wird das von der Eingangsverstärkerschaltung 14 abgegebene Signal ständig der ersten Verzögerungsschaltung zugeführt. Aus dem Signal auf der Leitung 16 bildet die Einrichtung 20 ebenfalls ständig Meßwerte der Herzschlagperioden und speist diese in die zweite Verzögerungsschaltung 28 ein. Treten keine Ausiösevorgänge auf, dann bleibt der Speicher gesperrt. Es wird also kein Speicherraum für die Aufzeichnung von Signalen verbraucht. Sobald die Überwachungseinrichtung 22 einen Auslösevorgang feststellt, gibt sie über die Leitung 24 den Speicher für die Aufzeichnung frei. Es wird dann beispielsweise auf einer Spur eines Magnetbandspeichers der Verlauf der Herzaktionsspannung über eine Herzschlagperiode aufgezeichnet Gleichzeitig wird das Magnetband, wenn kein Multiplexer 25 verwendet wird, auf einer gesonderten Spur mit den Signalen der Meßwerte in der zweiten Verzögerungsschaltung 28 beschrieben. Zum Zeitpunkt der Freigabe des Magnetbands enthält die zweite Verzögerungsschaltung 28 die Meßwerte der fünfzig Herzschiagperioden vor dem Auftreten des Auslösevorgangs. Diese werden somit auf dem Magnetband gespeichert Darüber hinaus werden die auf den Auslösevorgang folgenden fünfzig Meßwerte der Herzschlagperioden aufgezeichnet und danach das Magnetband angehalten. Anschließend findet bis zum Auftreten eines erneuten Ausiösevorgangs keine weitere Aufzeichnung auf dem Magnetband statt Da das Magnetband die Aufzeichnung von Signalen

mit großer Bandbreite ermöglicht, und nicht nur die Eingangsverstärkerschaltung 14 sondern auch die erste Verzögerungsschaltung 18 für die Übertragung breitbandiger Signale ausgelegt sind, lassen sich aus den auf dem Magnetband aufgezeichneten Signalen die Herzaktionsspannungskurven amplituden- und phasengetreu wiedergewinnen. Dadurch ist es möglich, auch die höherf^rl;quenten Signalanteile, die insbesondere auf den QRS-Oryppen beruhen, für die Diagnose auszunutzen. Aus den höherfrequenten Signalanteilen lassen sich Rückschlüsse auf gewisse pathologische Störungen des Herzens ziehen, die aus dem von einem Schreiber aufgenommenen Elektrokardiogramm nicht erkennbar sind.

Für die Auswertung der aufgezeichneten Herzaktionsspannungen kann das Magnetband an einen entsprechend programmierten Rechner angeschlossen werden. Der Rechner verarbeitet auch die aufgezeichneten Meßwerte der Herzschlagperioden, aus denen ersichtlich ist, ob eine Herzrhythmusstörung allmählich oder abrupt einsetzte.

Speicherraum wird bei der vorstehend erläuterten Anordnung nur dann verbraucht, wenn Auslösevorgänge auftreten. Der Bedarf an Speicherraum ist daher bei sporadisch auftretenden Auslösevorgängen nur gering. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Langzeitüberwachung von Patienten.

Es kann auch ein Magnetbandspeicher 26 verwendet werden, der nur eine Aufzeichnungsspur enthält. In diesem Fall werden die fünfzig Meßwerte vor einer HerzrhythTiusstörung zweckmäßigerweise im Zeitmultiplex vordem die Störung wiedergebenden Herzaktionsspannungsverlauf auf das Magnetband geschrieben, während die restlichen fünfzig Meßwerte sich an die Herzaktionsspannungskurve anschließen. Die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungsschaltung ist bei einer derartigen Anordnung um die für die Aufzeichnung der ersten fünfzig Meßwerte erforderliche Zeit vergrößert. Die Übertragung der Meßwerte zum Schreibkopf eines Magnetbandspeichers 26 kann beispielsweise von monostabilen Kippstufen gesteuert werden. Vom Steuersignal auf der Leitung 24 wird eine erste monostabile Kippstufe angestoßen, deren Ausgangssignal, das der Verzögerungszeit der Schaltung 28 in etwa entspricht, die Zufuhr der Signale der Schaltung 28 zum Schreibkopf steuert. Mit der Rückflanke des Ausgangssignals der ersten Kippstufe wird eine zweite monostabile Kippstufe angestoßen, deren Ausgangssignal auf die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 18 abgestimmt ist Dieses Ausgangssignal sperrt die Signaie von der Verzögerungsschaltung 28 und gibt das Signal von der Verzögerungsschaltung 18 für den Schreibkopf frei. Von der Rückflanke des Signals der zweiten Kippstufe kann wiederum die erste Kippstufe angesteuert werden, deren Ausgangssignal die Aufzeichnung der fünfzig nach der Herzrhythmusstörung auftretenden Meßwerte steuert Weiterhin kann mit dem Ausgangssignal der zweiten Kippstufe das Signal auf der Leitung 24 zurückgesetzt werden, so daß nach dem Ende des Signals der ersten Kippstufe die zweite Kippstufe nicht erneut betätigt werden kann. Die vorstehend erwähnte Art der Aufzeichnung auf einem Magnetband, das nur eine Spur aufweist, erleichtert die Auswertung der Signale.

Der Magnetbandspeicher 26 kann einen Kapstan-Antrieb aufweisen, mit dem das Magnetband in äußerst kurzer Zeit auf die für die Aufzeichnung erforderliche Geschwindigkeit beschleunigt wird- Die eingestellten Verzögerungen der Verzögerungsschaltungen 18 und 28 sind im allgemeinen so groß, daß die für die Aufzeichnung vorgesehenen Signale erst an den Ausgängen anstehen, wenn das Magnetband bereits die vorgesehene Endgeschwindigkeit erreicht hat. Es ist auch möglich, ein Magnetbandgerät, z. B. einen Kassetten-Recorder zu verwenden, dessen Antrieb das Band etwas langsamer auf die vorgesehene Aufzeichnungsgeschwindigkeit bringt. In diesem Fall kann das Signal auf der Leitung 24 in zwei Stufen, etwa durch zwei nacheinander

ίο erzeugte Impulse, zur Steuerung des Magnetbandspeichers 26 benutzt werden. In der ersten Stufe wird der Antrieb für den Magnetbandspeicher eingeschaltet. Der zeitliche Abstand zur zweiten Stufe ist an die Hochlaufzeit des Magnetbandes auf die Endgeschwindigkeit angepaßt. Das Signal der zweiten Stufe gibt dann das Magnetband für die Aufzeichnung frei. Die Verzögerungszeiten der Verzögerungs-Schaltungen 18,28 sind so bemessen, daß trotz Hochlaufzeit das ganze Signal bei einer Herzrhythmusstörung und die fünfzig Meßwerte der Herzschlagperioden vor der Herzrhythmusstörung auf dem Magnetband aufgezeichnet werden können. Ähnliche Überlegungen treffen für die Aktivierungszeiten aller anderen in Frage kommenden Speichermedien zu.

Ein in F i g. 1 als Speicher verwendeter Magnetbandspeicher 26 arbeitet demnach intermittierend. Der Antrieb ist nur während der Aufzeichnungsphase eingeschaltet, die jeweils einem Auslösevorgang zugeordnet ist. Bei normalem Verlauf der Herztätigkeit verbraucht der Magnetbandspeicher 26 keine Energie. Aufgrund des geringen Energieverbrauchs ist die Vorrichtung gemäß Fig. 1 besonders für eine Batterieversorgung geeignet. Durch die Stromversorgung mittels Batterie, die Verwendung eines Kassettenrecorders und die Ausbil-

dung der Überwachungs- und Meßeinrichtung in integrierter Schaltkreistechnik, in der auch alle Speicher ausgeführt werden können, ergibt sich ein handliches, raumsparendes, tragbares Gerät. Es känri von einem Patienten mitgeführt werden, z. B. in einer Jackentasche, ohne daß der Bewegungsspielraum und die üblichen Tätigkeiten des Patienten behindert werden. Von Störungen der Herztätigkeit gefährdete Patienten können deshalb auch außerhalb klinischer Stationen fortlaufend überwacht werden.

Der Inhalt der zweiten Verzögerungsschaltung 28 ist nach dem Auftreten eines Signals auf der Leitung 24 in wesentlich kürzerer Zeit auslesbar, als für die Eingabe der Meßwerte der Herzschlagperiode erforderlich ist. Die Auslesung der gespeicherten Werte kann z. B. weniger Zeit in Anspruch nehmen als die Aufzeichnung der Herzaktionsspannungskurve, die über die erste Verzöger jngsschaltung 18 zum Magnetbandspeicher gelangt. Für die schnelle Auslesung der gespeicherten Meßwerte ist die Verzögerungsschaltung 28 entsprechend ausgebildet Wenn die Meßwerte in digitaler Form in der VerzögeruRgsschaltung 28 vorhanden sind, kann diese z. B. durch ein Schieberegister realisiert sein. Die im Schieberegister enthaltenen Informationen lassen sich durch Anlegen einer entsprechend hohen Taktfrequenz in sehr kurzer Zeit aus den einzelnen Stufen des Schieberegisters auslesen.

Für die Eingabe der fünfzig nach einem Auslösevorgang erfaßten Meßwerte muß die Zeit von fünfzig Herzschlagperioden abgewartet werden. Dies kann z. B.

mittels eines Zählers überwacht werden, der nach der Ausgabe des Inhalts der zweiten Verzögerungsschaltung im Takte der Herzschlagperiode jeweils um den Wert Eins weitergeschaltet wird. Sobald die fünfzig

Herzschlagperioden nach der Herzrhythmusstörung abgelaufen sind, gibt der Zähler die schnelle Übertragung des Inhalts der zweiten Verzögerungsschaltung an den Speicher.

Anstelle eines Zählers mit der Zählerkapazität von fünfzig Herzschlagperioden läßt sich auch eine monostabile Kippstufe verwenden, die nach der Übertragung des ersten Blocks von fünfzig Meßwerten angestoßen wird und ein Signal abgibt, das nach Aufnahme von neuen fünfzig Meßwerten abklingt. Mit der Rückflanke dieses Signals kann die schnelle Auslesung der Meßwerte und die Aufzeichnung auf dem Magnetband eingeleitet werden.

Sowohl Zählerkapazität als auch die Pulsperiode der monostabilen Kippstufe können einstellbar ausgeführt werden.

Folgt ein Auslösevorgang unmittelbar auf den anderen, dann befindet sich in der zweiten Verzögerungsschaltung infolge der vorhergehenden Auslesung des Meßwertbiocks kein Meßwert. Die Verzögerungsschaitung wird zwar erneut ausgelesen, wegen des Inhalts Null entsteht jedoch keine Aufzeichnung. Es wird aber der Zähler bzw. die Kippstufe angestoßen, um die Aufzeichnung der folgenden fünfzig Meßwerte vorzubereiten. Liegen zwischen zwei Auslösevorgängen eine bis fünfzig normale Herzschlagperioden, dann werden gemäß dem Inhalt der Verzögerungsschaltung 28 eine bis fünfzig Meßwerte in den Magnetbandspeicher geschrieben.

Fünfzig Herzschlagperioden nach einem Auslösevorgang erfolgt also eine erneute Auslesung des gesamten Inhalts der zweiten Verzögerungsschaltung. Hieraus ist ersichtlich, daß beispielsweise bei einem Auslösevorgang nach sechzig normalen Herzschlagperioden zehn Meßwerte neu in den Magnetbandspeicher geschrieben werden, da nur diese Zahl gespeichert ist.

Insgesamt werden zwischen den beiden Auslösevorgängen jedoch sechzig Meßwerte aufgezeichnet, d. h, die Meßwerte der Herzschlagperioden werden vollständig erfaßt. Die Meßwerte der Herzschlagperioden werden zweckmäßigerweise als binäre Digitalwerte mit einer der (aus der einschlägigen Literatur) bekannten Methoden gespeichert.

Die Meßwerte der Herzschlagperioden können als amplituden-modulierte oder pulsdauermodulierte Signale auf dem Magnetband gespeichert werden. In F i g. 2 ist eine Anordnung dargestellt, die pulscodemodulierte Meßsignale erzeugt Von der Leitung 16 werden die Herzaktionsspannungen einem Komparator 40 zugeführt, der zur Einrichtung 20 gehört. Der Komparator 40 spricht auf einen eingestellten Signalpegel an, der nur von der QRS-Gruppe erreicht wird. Vom Ausgangssignal des Komparators 40 wird eine monostabile Kippstufe 42 zur Abgabe eines kurzzeitigen Impulses veranlaßt Das Ausgangssignal des Komparators 40 löscht gleichzeitig ein Flipflop 44, das von der Rückflanke des Impulses der Kippstufe 42 wiedergesetzt wird. Das Ausgangssignal des Flipflops 44 steuert über ein UND-Glied 46 die Zufuhr der von einem Taktgeber 48 erzeugten Bezugsimpulse zu einem Binärzähler 50. Den Ausgängen des Binärzählers 50 sind UND-Glieder 52 nachgeschaltet, die während der Dauer des Impulses der Kippstufe 42 durchlässig gesteuert sind. Der Binärzähler 50 wird mit der Rückflanke des Impulses der Kippstufe 42 gelöscht Der Inhalt des Binär-Zählers 50 wird übe die UND-Glieder 52 parallel in ein Schieberegister 54 übertragen, dessen Ausgang die zweite ^verzögerungsschaltung 28 speist Der Takteingang des Schieberegisters 54 steht mit einem UND-Glied 56 in Verbindung, dessen ein.τ Eingang von einem zweiten Taktgeber 58 gespeist wird. Der zweite Eingang des UND-Gliedes 56 ist an eine monostabile Kippstufe 60 angeschlossen, die vom Ausgangssignal des Flipflops 44 angestoßen wird.

Nach jeder Herzschlagperiode ist im Binärzähler 50 eine der Dauer der Periode entsprechende Binärzahl vorhanden, die parallel in das Schieberegister 54 eingegeben wird. Zu Beginn einer neuen Herzschlagperiode ist die Beaufschlagung des Schieberegisters 54 mit Taktimpulsen bis zum Ablauf des Ausgangsimpulses der Kippstufe 60 gesperrt. Anschließend wird der Schieberegisterinhalt mittels Takt-Impulsen des Taktgebers 58 ausgelesen und in die Verzögerungsschaltung 28 übertragen. Die Frequenz der Impulse des Taktgebers 58 ist größer als die Taktfrequenz des Taktgebers 44. Deshalb ist die Eingabe des als binäre Zahl vorliegenden Meß werts in die Verzögerungsschaltung 28 vor Ablauf der Herzschiagperiode bereits beendet. Die serielle impulsfolge zweier Meßwerte ist daher immer durch eine Impulslücke voneinander getrennt, die auch bei der Aufzeichnung in Erscheinung tritt. Anhand der größeren Impulslücke können die einzelnen Meßwerte bei der Auswertung voneinander unterschieden werden.

Die Überwachungseinrichtung 22 kann das Steuersignal auf der Leitung 24 bei einem oberen und unteren zeitlichen Grenzwert der Herzschlagperiode und bzw. oder bei einem eine zeitliche Grenze überschreitenden QRS-Intervall erzeugen. Es ist z. B. möglich, Extrasystolen durch Messung des Abstandes der R-R-Zacken zu ermitteln. Hierzu wird z. B. die Herzaktionsspannung über einen Begrenzer und einen Bandpaß einem Gleichrichter zugeführt, der einen Regelverstärker speist, dem ein Komparator nachgeschaltet ist. Die Ausgangsspannung des Komparators wird in einem Tiefpaß geglättet und zur Steuerung eines Spannungs-Frequenz-Wandlers verwendet, der bei einer mittleren Herzschlagperiode eine bestimmte Zahl von Impulsen abgibt, durch die ein Zähler beaufschlagt wird. Zähler und Spannungs-Frequenz-Wandler werden mit jedem QRS-Impuls zurückgestellt. Enthält der Zähler bei seiner R^cksetzung weniger als eine bestimmte Anzahl von Impulsen, dann sind die Λ-Λ-Absiände zu kurz. Eine entsprechende An-Ordnung kann auch zur Feststellung zu weiter R-R-Abstände verwendet werden. Die QRS-Impulse können z. B. über eine Torschaltung die Beaufschlagung eines Zählers mit Referenzimpulsen steuern. Der Inhalt des Zählers wird mit einem Mittelwert verglichen. Ist der

so Inhait größer als der gespeicherte Mittelwert, so liegen die QRS-Gruppen zu weit auseinander.

Das von der Überwachungseinrichtung 22 auf der Leitung 24 erzeugte Signal kann zugleich zur Betätigung eines mechanischen, optischen oder akustischen Gebers verwendet werden, die nicht in den Figuren dargestellt sind. Das Signal des jeweiligen Gebers dient dem Träger der Vorrichtung als Warnung, daß die gerade ausgeübte Tätigkeit zu Störungen der Herztätigkeit führt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrich- Patentansprüche: tung (20) zur Messung der Herzschlagperioden die Meßwerte als amplitudenmodulierte Impulse er-

1. Vorrichtung zur Aufzeichnung des zeitlichen zeugt.

Verlaufs der von der Herzaktionsspannung abgelei- 5 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der

teten Signale mit einer Überwachungseinrichtung, Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

von der als Auslösevorgänge dienende pathologi- Einrichtung (20) zur Messung der Herzschlagperio-

sche Abweichungen der Herzaktionsspannung, de- den die Meßwerte als pulsdauermodulierte Signale

ren Perioden von einer Einrichtung gemessen und erzeugt

gespeichert werden, erfaßt werden, wobei die Signa- to 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der

Ie der Herzaktionsspannung einer ersten Verzöge- Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

rungsschaltung zuführbar sind, deren Verzögerungs- Einrichtung (20) zur Messung der Herzschlagperio-

zeit in der Größenordnung einer Herzschlagperiode den die Meßwerte als pulscodemodulierte Impulse

liegt und an die ein Aufzeichnungsgerät angeschlos- erzeugt

sen ist, das bei einem Auslösevorgang durch ein von 15 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder den nicht auf der Überwachungseinrichtung erzeugtes Signal für den Anspruch 2 rückbezogenen Anspruch 3, dadie Aufzeichnung des über die erste Verzögerungs- durch gekennzeichnet, daß als nichtflüchtiger Speischaltung zugeführten Herzaktionsspannungssi- eher Magnetplatten- oder Magnetblasenspeicher gnals freigebbar ist, dadurch gekennzeich- oder als temporär nichtflüchtige Speicher RAMs net, daß ius Aufzeichnungsgerät ein wiederausles- 20 oder MNOS RAMs verwendbar sind,
barer nichünichtiger Speicher (26) ist, dem eine 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der zweite Verzögerungsschaltung (28) vorgeschaltet folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzöist, in die von der die Herzschlagperioden messen- gerungszeiten veränderbar sind,
den Einrichtung (20) fortlaufend die aufeinanderfol- 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der genden Meßwerte eingebbar sind, von denen eine 25 folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem jeweils von der Verzögerungszeit der zweiten Ver- Speicher (26) eine Multiplexstufe (25) vorgeschaltet zögerungsschaltung (28) abhängige Anzahl der ist.
Herzschlagperioden in der Verzögerungsschaltung

enthalten ist und daß durch den Auslösevorgang der

nichtflüchtige Speicher (26) auch für die in der zwei- 30
ten Verzögenmgsschaltung (28) vor dem Auslösevorgang eingegebenen Meßwerte und für eine An- Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur zahl von über die zweite Vcrzögerungsschaltung Aufzeichnung des zeitlichen Verlaufs der von der Herz-(28) zugeführten und nach dem Auslösevorgang er- aktionsspannung abgeleiteten Signale, mit einer Übermittelten Meßwerte freigebbar. t 35 wachungseinrichtung, von der als Auslösevorgänge die-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- nende pathologische Abweichungen der Herzaktionszeichnet, daß als Speicher ein Magnetbandspeicher spannung, deren Perioden von einer Einrichtung gemes-(26) in Form eines batteriegespeisten Kassetten-Re- sen und gespeichert werden, erfaßt werden, wobei die corders vorgesehen ist, der die Überwachungsein- Signale der Herzaktionsspannung f »jier ersten Verzörichtung (22) die Verzögerungsschaltungen (18, 28) 40 gerungsschaltung zuführbar sind, deren Verzögerungsund die Einrichtung (20) zur Messung der Herz- zeit in der Größenordnung einer Herzschiagperiode schlagperiode einschließt. liegt und an die ein Aufzeichnungsgerät angeschlossen

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ist, das bei einem Auslösevorgang durch ein von der gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der er- Überwachungseinrichtung erzeugtes Signal für die Aufsten Verzögerungsschaltung (18) um die für die Auf- 45 zeichnung des über die erste Verzögerungsschaltung zeichnung der Meßwerte in der zweiten Verzöge- zugeführten Herzaktionsspannungssignals freigebbar rungsschaltung (28) erforderliche Zeitdauer so er- ist.

höht ist, daß die vor dem Auslösevorgang ermittel- Eine derartige Vorrichtung ist bereits bekannt

ten Meßwerte vor dem Herzaktionsspannungssignal (US-PS 38 24 990). Diese Vorrichtung enthält einen Ver-

aufzeichenbar sind, und daß eine der Speicherkapa- 51/ stärker, dem von Elektroden am menschlichen Körper

zität der zweiten Verzögerungsschaltung entspre- abgenommene Herzaktionsspannungen zugeführt wer-

chende Anzahl an Meßwerten nach dem Herzak- den. Der Verstärker speist einerseits einen Detektor für

tionsspannungssignal aufzeichenbar ist. die R-Zacken der Herzaktionsspannungen und anderer-

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- seits die erste Verzögerungsschaltung. Die Verzögezeichnet, daß die vor und nach einem Auslösevor- 55 rungsschaltung ist mit dem Kopfantrieb eines mechagang für die Aufzeichnung bestimmte Zahl von nisch arbeitenden Aufzeichnungsgeräts verbunden, das Meßwerten der Herzschiagperiode auf mindestens über einen monostabilen Multivibrator für vorgegebeeiner gesonderten Spur des Magnetbandspeichers nen Zeitabschnitte in Betrieb gesetzt wird. Der mono-(26) enthalten ist. stabile Multivibrator ist an eine Sperrschaltung ange-

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der 60 schlossen, die zwei Eingänge aufweist, von denen der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Inhalt erste mit dem Detektor für die R-Zäcken und der zweider zweiten Verzögerungsschaltung (28) bei Auftre- ten mit einer Speicherschaltung verbunden ist. Ein Austen eines von der Überwachungseinrichtung (22) er- gang des Detektors ist an eine Zeitmeßeinrichtung anzeugten Signals in einer Zeit, die wesentlich kürzer geschlossen, deren Ausgang an den Eingang der Speials die Verzögerungszeit der ersten Verzögerungs- 65 cherschaltung gelegt ist. Mit der vorstehend beschriebeschaltung (18) ist, auslesbar und dem Speicher zu- nen Vorrichtung werden die Herzschlagperioden geführbar ist. messen und die Meßwerte dann in die Speicherschal-

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der tung eingegeben, wenn sie von bereits im Speicher vor-