DD295995A5 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ELIMINATING PACEMAKER IMPULSE COMPONENTS FROM ELECTROCARDIOGRAPHY LEADS - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR ELIMINATING PACEMAKER IMPULSE COMPONENTS FROM ELECTROCARDIOGRAPHY LEADS Download PDF

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DD295995A5
DD295995A5 DD34213590A DD34213590A DD295995A5 DD 295995 A5 DD295995 A5 DD 295995A5 DD 34213590 A DD34213590 A DD 34213590A DD 34213590 A DD34213590 A DD 34213590A DD 295995 A5 DD295995 A5 DD 295995A5
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pacemaker
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DD34213590A
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Inventor
Gunther Wigand
Detlef Helmert
Robby Drechsel
Original Assignee
Bezirkskrankenhaus "Friedrich Wolf" Chemnitz,De
Fz Des Werkzeugmaschinenbaues Chemnitz,De
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Abstract

Schaltungsanordnung zur Eliminierung von Herzschrittmacherimpulsanteilen aus Elektrokardiografie-Ableitungen, bei der Herzsignale von Patienten erfaszt und angezeigt werden. Dies ist auch fuer Patienten mit Herzschrittmacher, deren Impulse einen mehrfachen Energieinhalt als die der Elektrokardiografie-Ableitungen aufweisen, von besonderer Wichtigkeit. Durch diese Schaltungsanordnung sollen Herzschrittmacherimpulse erkannt und ohne die Elektrokardiografie-Ableitung zu veraendern eliminiert werden. Dazu wird der Ausgang eines EKG-Verstaerkers an den Eingang eines ersten Filters und an den Eingang einer Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung mit nachgeschalteter bipolarer, schwellenbehafteter Komparatorschaltung gefuehrt. Von der Komparatorschaltung wird ein Erkennungssystem fuer die Dauer der Herzschrittmacherimpulse aktiviert, das eine Steuerlogik ansteuert, die durch Aufruf eines ersten Analogspeichers und dem Aufruf zur UEbertragung auf einen zweiten Analogspeicher nach dieser Zeitspanne entsprechend der Dauer des Herzschrittmacherimpulses, dessen UEbertragung auf eine Auswerteeinheit aussetzt. Frequenzanteile aus den Steuerzeiten der Analogspeicher werden durch ein zweites Filter unterdrueckt. Fig. 1{Elektrokardiografie; Herzschrittmacher; Impulserkennung; Komparatorschaltung; Herzsignale; Filter; Analogspeicher; Steuerlogik}Circuitry for eliminating cardiac pacing pulses from electrocardiographic leads, which detects and displays cardiac signals from patients. This is also of particular importance for patients with cardiac pacemakers whose pulses have a multiple energy content than that of the electrocardiographic leads. This circuitry is intended to detect pacemaker pulses and to eliminate them without altering the electrocardiographic lead-off. For this purpose, the output of an ECG amplifier is fed to the input of a first filter and to the input of a pacemaker pulse detection circuit with a downstream bipolar, thresholded comparator circuit. The comparator circuit activates a detection system for the duration of the pacemaker pulses, which activates a control logic which, by calling a first analog memory and the call for transmission to a second analog memory, after that time period corresponding to the duration of the pacemaker pulse whose transmission to an evaluation unit suspends. Frequency components from the control times of the analog memories are suppressed by a second filter. Fig. 1 {electrocardiography; Pacemaker; Pulse Recognition; comparator circuit; Heart signals; Filter; Analog memory; Control logic}

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrokardiografie, in der die Herzsignale von Patienten über Elektroden auf eigens dafür entwickelte Geräte geführt und durch diese dargestellt werden. Eine unverfälschte Darstellung der Herzsignale ist besonders auch für die Überwachung von Patienten mit elektronischen Herzschrittmachergeräten, deren Impulse die Herzsignalpegel um ein mehrfaches übersteigen können, von besonderer Bedeutung.The invention relates to the field of electrocardiography, in which the heart signals of patients are passed through electrodes on specially developed devices and represented by them. An unadulterated representation of the heart signals is also of particular importance for the monitoring of patients with electronic pacemaker devices whose pulses can exceed the heart signal levels by a multiple.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, in der Elektrokardiograf^ Störsignale in einem Nutzsignal zu unterdrücken. Insbesondere wirken sich Herzschrittmacherimpulse bei der Elektrokardiografie-Registrierung erheblich störend aus. Durch die Herzschrittmacherimpulse und Netzbrummen wird unter Umständen der Informationsgehalt der Elektrokardiografie-Ableitung soweit verändert, daß dessen Auswertung erschwert oder gar unmöglich wird. Dazu wird ein anfallendes Nutzsignal mit möglicherweise überlagerten Störsignalen einem Störbrummfilter zugeführt. Die ausgefilterte Störbrummkomponente wird dem Ursprungssignal zur Kompensation gegensinnig überlagert, solange Störimpulsspitzen von einer besonderen Einrichtung nicht erkannt werden. Wird ein Störimpuls erkannt, wird das Filter vom Eingangssignal abgeschaltet und auf Eigenschwingung zur Nachbildung der Störbrummkomponente umgeschaltet und dem Nutzsignal aufgeschaltet, während die Störimpulsspitze ausgetastet wird. Damit werden vorzugsweise Herzschrittmacherimpulse und Netzbrummen unterdrückt (EP 3588). Weiterhin ist es bekannt, den spektralen Inhalt des Signalanteiles R-Zacke zur Kennung der R-Zacke zu nutzen und Signalanteile mit entsprechend hohen Frequenzanteilen und passender Amplitude als Herzschrittmacherimpuls zu werten, wobei ein signifikanter Herzschrittmacherimpuls zur Bewertung erforderlich ist. Der so erkannte Herzschrittmacherimpuls wird dann im Signalverlauf unterdrückt (EP 280530).It is known to suppress interfering signals in a useful signal in the electrocardiograph. In particular, pacemaker pulses in electrocardiographic registration are significantly disruptive. Under certain circumstances, the information content of the electrocardiographic lead-off is changed to such an extent by the pacemaker pulses and mains hum that its evaluation is made difficult or even impossible. For this purpose, a resulting useful signal with possibly superimposed interference signals is fed to a noise ripple filter. The filtered-out noise component is superimposed in the opposite direction to the original signal for compensation, as long as interference pulse peaks are not detected by a special device. If an interference pulse is detected, the filter is switched off from the input signal and switched to natural vibration to simulate the Störbrummkomponente and the useful signal switched, while the Störimpulsspitze is blanked. Thus, pacemaker pulses and mains humming are preferably suppressed (EP 3588). Furthermore, it is known to use the spectral content of the signal component R wave to identify the R wave and to evaluate signal components with correspondingly high frequency components and matching amplitude as a pacemaker pulse, wherein a significant pacemaker pulse is required for the evaluation. The pacemaker pulse thus detected is then suppressed in the signal curve (EP 280530).

Der Nachteil dieser Lösungen ist darin zu sehen, daß dazu ein Mindestimpulsverlauf für den Herzschrittmacherimpuls erforderlich ist, bevor die Unterdrückung desselben einsetzen kann oder es muß ein zusätzlicher Ableit- und Erkennungsaufwand vorgesehen werden, was recht umfangreiche Aufbauten erfordert. Des weiteren ist eine Beurteilung anhand eines signifikanten Herzschrittmacherimpulses mit der Gefahr einer Fehlerbeurteilung verbunden, wodurch die Elektrokardiografie-Ableitung wieder mit dem Herzschrittmacherimpuls überlagert wird.The disadvantage of these solutions is the fact that to a minimum pulse path for the pacemaker pulse is required before the suppression of the same can use or it must be provided an additional dissipation and detection effort, which requires quite extensive structures. Furthermore, a judgment on the basis of a significant pacemaker pulse is associated with the risk of a fault assessment, whereby the electrocardiographic derivative is superimposed again with the pacemaker pulse.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Zweck der Erfindung ist es, Signalanteile von Herzschrittmacherimpulsen in Elektrokardiografie-Verläufen mit möglichst geringem Aufwand unmittelbar zu erkennen und aus der weiteren Bewertung zu eliminieren, um dadurch eine maximale Sicherheit für Patienten mit Herzschrittmachern, beispielsweise während der Programmierungsphase, zu gewährleisten.The purpose of the invention is to immediately detect signal components of pacemaker pulses in electrocardiography courses with the least possible effort and to eliminate them from further evaluation, thereby ensuring maximum safety for patients with cardiac pacemakers, for example during the programming phase.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Erkennung und Eliminierung von Herzschrittmacherimpulsen mit einem, das, durch Ableitelektroden von einem Patienten abgenommene, Elektrokardiografie-Signal an seinem Ausgang weitgehend verzerrungsfrei darstellenden, breitbandigen EKG-Verstärker zu schaffen, die anhand von Signalparametern die Charakteristik von Impulsen eines Herzschrittmachers erkennt und eliminiert, um in dieser korrigierten Form das EKG-Signal einer Auswerteeinheit zuzuführen.The invention has for its object to provide a circuit arrangement for the detection and elimination of pacemaker pulses with a, by lead electrodes from a patient removed, electrocardiography signal at its output largely distortion-free, broadband ECG amplifier to create the characteristic based on signal parameters detects and eliminates pulses of a pacemaker to supply in this corrected form the ECG signal to an evaluation unit.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ausgang des breitbandigen EKG-Verstärkers an die Eingänge eines ersten, sehr steile Impulsanteile weitgehend unterdrückenden Filters und an den Eingang einer Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung, deren Ausgang mit dem Eingang einer bipolaren, schwellenbehafteten Komparatorschaltung verbunden ist, geführt ist. Der Ausgang dieser Komparatorschaltung ist mit dem Eingang eines monostabilen Multivibrators, mit einer der maximalen Eliminierungsdauer entsprechenden Eigenzeit, dessen Ausgang auf den Sperreingang einer Steuerlogik geführt ist, die an einen, vom Ausgang des monostabilen Multivibrators synchronisierbaren Taktgenerator angeschlossen ist und die mit einem ersten, nach Ablauf der Eigenzeit des monostabilen Multivibrators aktivierten, Ausgang auf den Steuereingang eines ersten, mit seinem Eingang an den Ausgang des ersten Filters angeschlossenen steuerbaren Analogspeichers, dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten, mit seinem Steuereingang an den zweiten Ausgang der Steuerlogik, die zwischen den Aktivierungssignalen am ersten und am zweiten Ausgang eine Zwischenzeit einfügt, verbundenen, steuerbaren Analogspeichers, dessen Ausgang über ein zweites Filter der Auswerteeinheit zugeführt ist, verbunden ist. Gemäß weiterer Ausbildung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Komparatorschaltung weiterhin mit dem Eingang eines zweiten monostabilen Multivibrators, mit einer kürzeren Eigenzeit als die Eliminierungsdauer, mit dem Eingang eines dritten monostabilen Multivibrators, mit einer längeren Eigenzeit als die Eliminierungsdauer, und mit dem Takteingang einer ersten bistabilen Kippstufe, deren Rücksetzeingang an den inversen Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators angeschlossen ist, verbunden ist. Der negierte Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe und der Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators sind auf je einen Eingang eines ersten UND-Gliedes und der negierte Ausgang des dritten monostabilen Multivibrators und der Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe, von dem ein normierter Herzschrittmacherimpuls an einen Eingang der Auswerteschaltung ausgegeben wird, sind auf je einen Eingang eines zweiten UND-Gliedes geführt. Die Ausgänge dieser UND-Glieder sind jeweils an den Setzeingang einer zweiten und einer dritten bistabilen Kippstufe, die an ihren Rücksetzeingängen, wahlweise direkt oder verbindbar über die Auswerteeinheit, von dem negierten Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators ansteuerbar und deren Ausgänge auf Eingänge der Auswerteschaltung zur Gültigkeitsbestimmung der Herzschrittmacherimpulse geführt sind, angeschlossen.According to the invention this object is achieved in that the output of the broadband ECG amplifier to the inputs of a first, very steep pulse components largely suppressive filter and to the input of a pacemaker pulse detection circuit whose output is connected to the input of a bipolar, thresholded comparator circuit out is. The output of this comparator circuit is connected to the input of a monostable multivibrator, with a maximum time corresponding to the maximum elimination time whose output is passed to the inhibit input of a control logic, which is connected to a synchronizable by the output of the monostable multivibrator clock generator and with a first, after Sequence of the self-timer of the monostable multivibrator activated, output to the control input of a first, with its input connected to the output of the first filter controllable analog memory, whose output to the input of a second, with its control input to the second output of the control logic between the activation signals at the first and at the second output inserts an intermediate time, connected, controllable analog memory, the output of which is fed to the evaluation unit via a second filter. According to a further embodiment, the invention is characterized in that the output of the comparator circuit further with the input of a second monostable multivibrator, with a shorter proper time than the elimination time, with the input of a third monostable multivibrator, with a longer proper time than the elimination time, and with the Clock input of a first bistable multivibrator whose reset input is connected to the inverse output of the first monostable multivibrator connected. The negated output of the first bistable multivibrator and the output of the second monostable multivibrator are each an input of a first AND gate and the negated output of the third monostable multivibrator and the output of the first bistable multivibrator from which a normalized pacemaker pulse to an input of the evaluation circuit is output, are each guided to an input of a second AND gate. The outputs of these AND gates are respectively to the set input of a second and a third bistable multivibrator, which can be controlled at their reset inputs, either directly or connectable via the evaluation of the negated output of the first monostable multivibrator and their outputs to inputs of the evaluation circuit for validity determination the pacemaker pulses are connected, connected.

Die Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung besteht aus einer ersten integrierenden Schaltung mit einer, komparierbare Signale bei, gegenüber dem Herzschrittmacherimpuls, sehr kurzen Impulsen unterdrückenden Zeitkonstante, deren Ausgang mit dem nichtinvertierenden Eingang einer Mischstelle verbunden ist, deren Ausgang an den invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers, dessen Ausgang an die Komparatorschaltung und über eine zweite integrierende Schaltung an den invertierenden Eingang der Mischstelle angeschlossen ist.The pacemaker pulse detection circuit consists of a first integrating circuit with a signal comparable to the pacemaker pulse, very short pulse-suppressing time constant whose output is connected to the non-inverting input of a mixing point whose output to the inverting input of an operational amplifier whose output to the comparator circuit and connected via a second integrating circuit to the inverting input of the mixing point.

Die Zeitkonstante der zweiten integrierenden Schaltung in der Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung ist so bemessen, daß das Ausgangssignal am Ausgang des Operationsverstärkers noch vor Ablauf einer kleinstmöglichen Herzschrittmacherimpulsdauer unterdrückt wird.The time constant of the second integrating circuit in the pacemaker pulse detection circuit is dimensioned so that the output signal at the output of the operational amplifier is suppressed before the expiration of a minimum possible pacemaker pulse duration.

Somit werden die monostabilen Multivibratoren und die erste bistabile Kippstufe von solchen Signalen, die als Störungen auftreten, nicht angesteuert. Dagegen werden von Herzschrittmacherimpulsen ausreichende Werte zum Schalten des bipolarenThus, the monostable multivibrators and the first bistable multivibrator are not driven by such signals that occur as disturbances. In contrast, pacemaker pulses have sufficient values to switch the bipolar

Komparators erreicht und an dessen Ausgang Signalpegel zum Schalten der angeschlossenen Kippstufen ausgegeben. Nach Ablauf der Eigenzeit des ersten monostabilen Multivibrators wird der erste Analogspeicher aufgerufen und der Umspeichertakt für die Steuerlogik freigegeben. Durch die Steuerlogik wird eine Zeitspanne bis zum Aufruf des zweiten Analogspeichers eingefügt. Die Dauer dieser Zeitspanne ist größer oder gleich der Eigenzeit der Erkennungsschaltung für einen Herzschrittmacherimpuls. Die Zeitkonstante der ersten integrierenden Schaltung ist sehr viel kleiner im Verhältnis zur zweiten Zeitkonstante der integrierenden Schaltung, die wiederum kleiner einem Drittel bis einem Fünftel der Zeit eines kürzesten Herzschrittmacherimpulses ist. Die sich aus den Steuerzeiten für die Analogspeicher ergebenden Frequenzanteile werden durch das zweite Filter unterdrückt.Comparator reached and output at the output signal level for switching the connected flip-flops. After expiration of the proper time of the first monostable multivibrator, the first analog memory is called and the Umspeichertakt released for the control logic. The control logic inserts a period of time until the second analog memory is called. The duration of this period is greater than or equal to the proper time of the pacemaker pulse detection circuit. The time constant of the first integrating circuit is much smaller in relation to the second time constant of the integrating circuit, which in turn is less than one third to one fifth of the time of a shortest pacemaker pulse. The resulting from the timing for the analog memory frequency components are suppressed by the second filter.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: das BlockschaltbildFig. 1: the block diagram

Fig. 2: das Schaltbild einer Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung.Fig. 2: the circuit diagram of a pacemaker pulse detection circuit.

In Fig. 1 ist an die Eingänge eines breitbandigen EKG-Verstärkers OV und auf Bezugspotential ein, mit einem Patienten verbundenes, Elektrodensystem Egeführt. Der Ausgang des EKG-Verstärkers OV ist mit dem Eingang eines ersten Filters F1 und eines Impulserkennungssystems IKS verbunden. In dem Impulserkennungssystem IKS ist der Ausgang eines ersten, am Eingang angeschlossenen Integriergliedes 11 mit dem nichtinvertierenden Eingang einer Mischstelle M verbunden. Der Ausgang dieser Mischstelle M ist auf einen ersten Verstärker V1 geführt, dessen Ausgang mit dem Eingang eines, auf einen Schwellwert ansprechenden, Komparators Kund über ein zweites Integrierglied 12 mit dem invertierenden Eingang der Mischstelle M verbunden ist. Der Ausgang des Komparators K ist auf die zusammengeschalteten Eingänge eines ersten, eines zweiten und eines dritten monostabilen Multivibrators MV1 bis MV3 und auf den Takteingang einer ersten bistabilen Kippstufe FF1 geführt.In Fig. 1 is connected to the inputs of a broadband ECG amplifier OV and reference potential, connected to a patient, electrode system E out. The output of the ECG amplifier OV is connected to the input of a first filter F1 and a pulse detection system ICS. In the pulse recognition system IKS, the output of a first integrating element 11 connected to the input is connected to the noninverting input of a mixing point M. The output of this mixing point M is fed to a first amplifier V1, the output of which is connected to the input of a, responsive to a threshold, comparator Kund via a second integrator 12 to the inverting input of the mixing point M. The output of the comparator K is fed to the interconnected inputs of a first, a second and a third monostable multivibrator MV1 to MV3 and to the clock input of a first bistable flip-flop FF1.

Der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators MV1 ist mit einem Synchronisierungseingang eines Taktgenerators TG, der eine Steuerlogik SL beaufschlagt, und mit einem Aufrufeingang dieser Steuerlogik SL verbunden. Der inverse Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators MV1 ist mit dem Rücksetzeingang der ersten bistabilen Kippstufe FF1 und über einen Schalter in einer Auswerteeinheit AE oder direkt mit den Rücksetzeingängen einer zweiten und einer dritten bistabilen Kippstufe FF2; FF3 verbunden. Der Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators MV2 ist mit einem Eingang eines ersten und der inverse Ausgang des dritten monostabilen Multivibrators MV3 ist mit einem Eingang eines zweiten UND-Gliedes U1; U 2 verbunden. Das erste UND-Glied U1 ist mit seinem zweiten Eingang an den inversen Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe FF1 und mit seinem Ausgang mit dem Setzeingang der zweiten bistabilen Kippstufe FF2 angeschlossen. Der zweite Eingang des zweiten UND-Gliedes U 2 ist mit dem wahren Ausgang der ersten bistabilen Kippstufe FF1 verbunden und der Ausgang des zweiten UND-Gliedes U 2 ist auf den Setzeingang der dritten bistabilen Kippstufe FF3 geführt. Die Steuerlogik SL beinhaltet einen Johnson-Zähler, der vom Ausgangssignal des ersten monostabilen Multivibrators MV1 zurückgesetzt wird und von dem der Taktgenerator TG gesperrt wird. Mit dem Verschwinden des Ausgangssignales vom Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators MV1 beginnt der Johnson-Zähler bis zu einem voreingestellten Wert zu zählen. Mit dem Beginn der Zählung gibt die Steuerlogik SL an einen ersten Ausgang AS 1 einen Übernahmeimpuls an einen ersten, mit seinem Eingang an den Ausgang des ersten Filters F1 angeschlossenen, Analogspeicher ASp laus. Der Ausgang des ersten Analogspeichers ASp 1 ist auf den Eingang eines zweiten Analogspeichers ASp 2 geführt, der mit seinem Sperreingang an einen zweiten Ausgang AS 2, an dem nach Ablauf des Zählvorganges in der Steuerlogik SL ein Übernahmeimpuls für den zweiten Analogspeicher ASp2 ausgegeben wird, angeschlossen ist. Von einem, dem zweiten Analogspeicher ASp 2 nachgeschalteten, digitalen Filter DF werden Taktanteile unterdrückt und eine EKG-Bandbegrenzung vorgenommen. Beim Auftreten eines ausreichend steilen und andauernden Signales am Ausgang des EKG-Verstärkers, das die Anstiegsflanke eines Herzschrittmacherimpulses darstellen könnte, gibt der Komparator ein Signal an die monostabilen Multivibratoren MV1 bis MV3und an denTakteingang der ersten bistabilen Kippstufe FF1 aus. Von dem inversen Ausgangssignal des ersten monostabilen Multivibrators MV1 wird die erste bistabile Kippstufe FF1 in eine definierte Ausgangslage gesetzt und ist gleichzeitig für die Dauer der Eigenzeit des ersten monostabilen Multivibrators MV1 aufgerufen. Das erste UND-Glied U1 wird von dem Ausgangssignal des zweiten monostabilen Multivibrators MV 2 aufgerufen. Falls während dieses Aufrufes, der entsprechend der Eigenzeit des zweiten Multivibrators MV2 kürzer als der kürzestmögliehe Herzschrittmacherimpuls ist, ein weiteres Signal vom Ausgang des Komparators K ausgegeben wird, kippt die erste bistabile Kippstufe FF1 und setzt mit ihrem inversen Ausgangssignal die zweite bistabile Kippstufe FF2, die damit von ihrem Ausgang die Information, daß anstelle eines Impulses eine Störung oder ein gestörter Herzschrittmacherimpuls vorliegt, an die Auswerteeinheit AE ausgibt. Mit dem Ausgangssignal vom wahren Ausgang Q1 der ersten bistabilen Kippstufe FF1 ist das zweite UND-Gatter U 2 aufgerufen. Erfolgt in der Dauer der Eigenzeit des dritten monostabilen Multivibrators MV3, die länger als die längstmögliche Dauer eines Initialisierungsimpulses ist, keine Rücksetzung der ersten bistabilen Kippstufe FF1, so wird die dritte bistabile Kippstufe FF3von der Rückflanke des inversen Ausgangssignals des dritten monostabilen Multivibrators MV3 über das zweite UND-Glied U 2 angesteuert und gekippt. Das Ausgangssignal der dritten bistabilen Kippstufe FF3 signalisiert daraufhin einen Herzschrittmacherimpulsfehler oder eine andauernde Störung.The output of the first monostable multivibrator MV1 is connected to a synchronization input of a clock generator TG, which applies a control logic SL, and to a call input of this control logic SL. The inverse output of the first monostable multivibrator MV1 is connected to the reset input of the first bistable flip-flop FF1 and via a switch in an evaluation unit AE or directly to the reset inputs of a second and a third bistable flip-flop FF2; FF3 connected. The output of the second monostable multivibrator MV2 is connected to an input of a first and the inverse output of the third monostable multivibrator MV3 is connected to an input of a second AND gate U1; U 2 connected. The first AND gate U1 is connected with its second input to the inverse output of the first bistable flip-flop FF1 and with its output to the set input of the second bistable flip-flop FF2. The second input of the second AND gate U 2 is connected to the true output of the first bistable flip-flop FF1 and the output of the second AND gate U 2 is fed to the set input of the third bistable flip-flop FF3. The control logic SL includes a Johnson counter, which is reset by the output of the first monostable multivibrator MV1 and from which the clock generator TG is disabled. With the disappearance of the output signal from the output of the first monostable multivibrator MV1, the Johnson counter begins counting up to a preset value. With the beginning of the count, the control logic SL outputs to a first output AS 1 a takeover pulse to a first, connected with its input to the output of the first filter F1, analog memory ASp laus. The output of the first analog memory ASp 1 is fed to the input of a second analog memory ASp 2, which is output with its inhibit input to a second output AS 2, at the end of the counting process in the control logic SL a takeover pulse for the second analog memory ASp2 is. From one, the second analog memory ASp 2 downstream digital filter DF clock components are suppressed and made an ECG band limitation. Upon the occurrence of a sufficiently steep and sustained signal at the output of the ECG amplifier which could represent the rising edge of a pacemaker pulse, the comparator outputs a signal to the monostable multivibrators MV1 to MV3 and to the clock input of the first bistable flip-flop FF1. From the inverse output signal of the first monostable multivibrator MV1, the first bistable flip-flop FF1 is set in a defined starting position and is simultaneously called for the duration of the proper time of the first monostable multivibrator MV1. The first AND gate U1 is called by the output signal of the second monostable multivibrator MV 2. If during this call, which is shorter than the shortest possible pacemaker pulse according to the own time of the second multivibrator MV2, another signal is output from the output of the comparator K, the first bistable flip-flop FF1 tilts and sets with its inverse output the second bistable flip-flop FF2, so that from its output the information that instead of a pulse, a fault or a disturbed pacemaker pulse is present, outputs to the evaluation unit AE. With the output signal from the true output Q1 of the first bistable flip-flop FF1, the second AND gate U 2 is called. If there is no reset of the first bistable flip-flop FF1 in the duration of the proper time of the third monostable multivibrator MV3, which is longer than the longest possible duration of an initialization pulse, the third bistable flip-flop FF3 will be the trailing edge of the inverse output of the third monostable multivibrator MV3 over the second AND element U 2 driven and tilted. The output signal of the third flip-flop FF3 then signals a pacemaker pulse error or a persistent fault.

Durch die Steuerlogik SL wird mit dem zu Beginn der Zählung an ihren aufeinanderfolgend getakteten Ausgängen zu Beginn eines jeden neuen Abtastintervalles zunächst immer der erste Analogspeicher ASP1 eingelesen, und dessen Wert nach einer Zeit, die durch eine vorgegebene Taktperiodenanzahl bestimmt wird, auf den zweiten Analogspeicher ASP2 übertragen. In Figur 2 ist ein erster Operationsverstärker 0V1, dessen invertierender Eingang durch einen Vorwiderstand Rv mit dem Ausgang des EKG-Verstärkers OV zu verbinden ist, parallel zu dem invertierenden Eingang - und seinem Ausgang mit einem ersten Kondensator C1 und ebenso dazu parallel mit einem ersten Widerstand R1 beschaltet. Ein zweiter Operationsverstärker OV 2 ist über einen zweiten Widerstand R 2 mit seinem invertierenden Eingang an den Ausgang des erstenBy the control logic SL, the first analog memory ASP1 is always read with the at the beginning of the count at their successively clocked outputs at the beginning of each new sampling interval, and its value to the second analog memory ASP2 after a time determined by a predetermined clock period number transfer. In FIG. 2, a first operational amplifier 0V1, whose inverting input is to be connected by a series resistor Rv to the output of the ECG amplifier OV, is parallel to the inverting input - and its output to a first capacitor C1 and also parallel thereto to a first resistor R1 connected. A second operational amplifier OV 2 is connected via a second resistor R 2 with its inverting input to the output of the first

Operationsverstärkers OVl angeschlossen. Parallel zum invertierenden Eingang-des zweiten Operationsverstärkers 0V2 und dessen Ausgang ist ein zweiter Kondensator C 2 angeordnet. Der nicht invertierende Eingang des zweiten Operationsverstärkers 0V2 ist auf Bezugspotential gelegt und sein Ausgang ist auf den nichtinvertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers OV1 geführt, an dessen Ausgang ein beispielsweise aus der Kombination zweier in Emitterschaltung verbundener Transistoren T1; T2 bestehender schwellenbehafteter Komparator angeschlossen ist. Durch die Beschaltung des ersten Operationsverstärkers OV1 werden kurze Störungen im Ausgangssignal des EKG-Verstärkers unterdrückt und infolge der Rückführung über den zweiten Operationsverstärker 0V2 auf den nichtinvertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers OV1 der Herzschrittmacherimpuls differenziert auf den schwellenbehafteten Komparator K ausgegeben, der bei einem ausreichenden Energieinhalt, der für einen beginnenden Herzschrittmacherimpuls signifikant ist, ein Signal an seinem Ausgang ausgibt.Operational amplifier OVl connected. Parallel to the inverting input of the second operational amplifier 0V2 and its output, a second capacitor C 2 is arranged. The non-inverting input of the second operational amplifier 0V2 is connected to reference potential and its output is fed to the non-inverting input of the first operational amplifier OV1, at whose output a, for example, the combination of two emitter connected transistors T1; T2 existing thresholded comparator is connected. By the wiring of the first operational amplifier OV1 short disturbances in the output signal of the ECG amplifier are suppressed and due to the return via the second operational amplifier 0V2 differentiated output to the non-inverting input of the first operational amplifier OV1 the pacemaker pulse to the thresholded comparator K, which at a sufficient energy content, which is significant for an incipient pacemaker pulse, outputs a signal at its output.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Eliminierung von Herzschrittmacherimpulsanteilen aus Elektrokardiografie-Ableitungen, die mittels Ableitungselektroden von einem Patienten den Eingängen eines hinsichtlich Bandbreite und Verstärkung zur ausreichend verzerrungsarmen Darstellung der EKG-Signale eingestellten, EKG-Verstärker zur Weiterleitung an eine Auswerteeinheit zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des breitbandigen EKG-Verstärkers (OV) an die Eingänge eines ersten, sehr steile Impulsanteile weitgehend unterdrückenden, Filters (F 1) und an den Eingang einer Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung (IKS), deren Ausgang mit dem Eingang einer bipolaren, schwellenbehafteten Komparatorschaltung (KS) verbunden ist, geführt ist, und daß der Ausgang dieser Komparatorschaltung (KS) mit dem Eingangeines monostabilen Multivibrators (MV 1), mit einer der maximalen Eliminierungsdauer entsprechenden Eigenzeit, dessen Ausgang auf den Sperreingang (ES 1) einer Steuerlogik (SL) geführt ist, die an einen vom Ausgang des monostabilen Multivibrators (MV 1) synchronisierbaren Taktgenerator (TG) angeschlossen ist und die mit einem ersten, nach Ablauf der Eigenzeit des monostabilen Multivibrators (MV 1) aktivierten Ausgang (AS 1) auf den Steuereingang eines ersten, mit seinem Eingang an den Ausgang des ersten Filters (F 1) angeschlossenen steuerbaren Analogspeichers (ASpD, dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten, mit seinem Steuereingang an den zweiten Ausgang (AS2) der Steuerlogik (SL), die zwischen den Aktivierungssignalen am ersten und am zweiten Ausgang (AS 1; AS 2) eine Zwischenschicht einfügt, verbundenen, steuerbaren Analogspeichers (ASp 2), dessen Ausgang über ein zweites Filter (F2) der Auswerteeinheit (AE) zugeführt ist, verbunden ist.1. Circuit arrangement for eliminating pacemaker pulse components from electrocardiographic leads which are supplied by means of lead electrodes from a patient to the inputs of an ECG amplifier adjusted in terms of bandwidth and amplification for sufficiently low-distortion representation of the ECG signals for forwarding to an evaluation unit, characterized in that the output of the broadband ECG amplifier (OV) to the inputs of a first, very steep pulse components largely suppressing filter (F 1) and to the input of a pacemaker pulse detection circuit (ICS) whose output to the input of a bipolar, thresholded comparator circuit ( KS), and in that the output of this comparator circuit (KS) is connected to the input of a monostable multivibrator (MV 1), with a proper time corresponding to the maximum elimination time whose output is applied to the inhibit input (ES 1) of a control logic (KS). SL) which is connected to a clock generator (TG) which can be synchronized by the output of the monostable multivibrator (MV 1) and which has a first output (AS 1) which is activated at the control input after the proper time of the monostable multivibrator (MV 1) has elapsed a first, with its input to the output of the first filter (F 1) connected controllable analog memory (ASpD, whose output to the input of a second, with its control input to the second output (AS2) of the control logic (SL), between the activation signals at the first and the second output (AS 1; AS 2) inserts an intermediate layer, connected, controllable analog memory (ASp 2) whose output is fed via a second filter (F2) of the evaluation unit (AE) is connected. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Komparatorschaltung (KS) weiterhin mit dem Eingang eines zweiten monostabilen Multivibrators (MV2), mit einer kürzeren Eigenzeit als die Eliminierungsdauer, mit dem Eingang eines dritten monostabilen Multivibrators (MV3), mit einer längeren Eigenzeit als die Eliminierungsdauer, und mit dem Takteingang einer ersten bistabilen Kippstufe (FFI), deren Rücksetzeingang an den inversen Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators (MV 1) angeschlossen ist, verbunden ist, wobei der negierte Ausgang (Q) der ersten bistabilen Kippstufe (FF 1) und der Ausgang des zweiten monostabilen Multivibrators (MV2) auf je einen Eingang eines ersten UND-Gliedes (U 1) und der negierte Ausgang des dritten monostabilen Multivibrators (MV3) und der Ausgang (Q 1) der ersten bistabilen Kippstufe (F 1) von dem ein normierter Herzschrittmacher-Impuls an einen Eingang der Auswerteeinheit (AE) ausgegeben wird, auf je einen Eingang eines zweiten UND-Gliedes (U 2) geführt sind und die Ausgänge dieser UND-Glieder (U 1; U 2) jeweils an den Setzeingang einer zweiten und einer dritten bistabilen Kippstufe (FF2; FF3), die an ihren Rücksetzeingängen, wahlweise direkt oder verbindbar über die Auswerteeinheit (AE), von dem negierten Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators (MV 1) ansteuerbar und deren Ausgänge auf Eingänge der Auswerteeinheit (AE) zur Gültigkeitsbestimmung der Herzschrittmacherimpulse geführt sind, angeschlossen sind.2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the output of the comparator circuit (KS) further with the input of a second monostable multivibrator (MV2), with a shorter proper time than the elimination time, with the input of a third monostable multivibrator (MV3), with a longer own time than the elimination time, and to the clock input of a first bistable multivibrator (FFI) whose reset input is connected to the inverse output of the first monostable multivibrator (MV 1), the negated output (Q) of the first bistable multivibrator (FF 1) and the output of the second monostable multivibrator (MV2) on each one input of a first AND gate (U 1) and the negated output of the third monostable multivibrator (MV3) and the output (Q 1) of the first bistable multivibrator ( F 1) from which a normalized pacemaker pulse is output to an input of the evaluation unit (AE), each having an input a second AND gate (U 2) are guided and the outputs of these AND gates (U 1; U 2) in each case to the set input of a second and a third bistable multivibrator (FF2 FF3), at their reset inputs, either directly or connectable via the evaluation unit (AE), of the negated output of the first monostable multivibrator (MV 1) controllable and whose outputs are connected to inputs of the evaluation unit (AE) for determining the validity of the pacemaker pulses are connected. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzschrittmacherimpuls-Erkennungsschaltung (IKS) aus einer ersten integrierenden Schaltung (11) mit einer, komparierbare Signale bei, gegenüber dem Herzschrittmacherimpuls, sehr kurzen Impulsen unterdrückenden Zeitkonstante, deren Ausgang mit dem nichtinvertierenden Eingang einer Mischstelle (M) verbunden ist, deren Ausgang an den Eingang eines Operationsverstärkers (OPV), dessen Ausgang an die Komparatorschaltung (KS) und über eine zweite integrierende Schaltung (12) an den invertierenden Eingang der Mischstelle (M) angeschlossen ist, besteht.3. A circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the pacemaker pulse detection circuit (ICS) of a first integrating circuit (11) with a, comparable signals at the pacemaker pulse, very short pulses suppressing time constant whose output with the non-inverting Input of a mixing point (M) is connected, whose output to the input of an operational amplifier (OPV) whose output is connected to the comparator circuit (KS) and via a second integrating circuit (12) to the inverting input of the mixing point (M) consists ,
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