DE1466925C3 - Vorrichtung zur automatischen Anzeige von Herzanomalien - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Anzeige von Herzanomalien der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

In der medizinischen Praxis werden die Herztöne von zu untersuchenden Personen vom Arzt auskultiert. Hierfür wird an einer oder mehreren dem Herzen benachbarten Stellen des Brustkorbes ein Stethoskop angesetzt, das dem Arzt die vom Herzen ausgehenden Schalldruckwellen als hörbare Töne vermittelt. Während der Systole und der Diastole wird je ein Ton erzeugt, der nach Reinheit und Klangfarbe sowie Nebengeräuschen beurteilt, dem Arzt gegebenenfalls Anomalien aufzeigt. Die Auskultation des Herzens erfordert die konzentrierte Aufmerksamkeit eines Facharztes und ist, namentlich bei Reihenuntersuchungen für eine größere Anzahl von Patienten, zeitraubend und kostspielig. Darüber hinaus ist die Auskultation eine hochentwickelte ärztliche Kunst, die eine große Erfahrung voraussetzt und deshalb in aller Regel von ärztlichem Hilfspersonal nicht vorgenommen werden kann.

Zur Erleichterung der Auskultation ist vorgeschlagen worden, elektronische Stethoskope zu verwenden, bei denen die z. B. von einem Mikrofon aufgenommenen Schalldruckwellen elektrisch verstärkt und einem Kopfhörer mit einem solchen Lautstärkepegel zugeführt werden, durch den Störpegel von Umgebungsgeräuschen leichter übertönt werden können. Aber auch derartige Anordnungen setzen die Anwesenheit eines Facharztes, der die Kunst der Auskultation !beherrscht, voraus, was insbesondere bei Reihenuntersuchungen zur frühzeitigen Erkennung von Herzkrankheiten als nachteilig empfunden wird. !

Aus der US-PS 27 56 741 ist ferner eine Vorrichtung zur automatischen Überwachung des Herzzustandes eines Patienten bekannt, die hauptsächlich während Operationen verwendet wird. Die Vorrichtung enthält einen Herzpulsaufnehmer und eine Schaltung zur Erzeugung elektrischer Signale, die einem Zähler zur dauernden Überwachung der Herzschlagffequenz zugeführt werden.

Aus der US-PS 31 29 704 ist ferner eine Vorrichtung zur Aufnahme des EKG-Signals mit einem Herzpulsaufnehmer in Form mehrerer am Körper des Patienten anzubringender Elektroden und einer Schaltung zur Erzeugung von aus der Herztätigkeit abgeleiteten Triggersignalen bekannt, mit der Pumpen oder ähnliche externe Geräte zur Unterstützung der Herztätigkeit des Patienten gespeist werden.

Auch mit diesen bekannten Vorrichtungen ist es allein schon auf Grund ihres Verwendungszweckes nicht möglich, Herzanomalien automatisch festzustellen und anzuzeigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde* eine Vorrichtung zur automatischen Anzeige von Herzanomalien zu schaffen, bei deren Verwendung die 'Auskultation nicht speziell auf diesem Gebiet geschultem ärztlichem Hilfspersonal, z. B. medizinisch-technischen Assistenten überlassen werden kann, so daß der Facharzt von dieser zeitraubenden Arbeit weitgehend entlastet werden kann und nur dann herangezogen zu werden braucht, wenn tatsächlich mit der Vorrichtung eine Herzanomalie festgestellt wurde.

Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst.

Der nach klassischen Methoden ermittelte, durch einen elektroakustischen Wandler, z. B. ein Mikrofon, abgenommene Herzton wird als elektrisches Signal aufbereitet. In einer davon getrennten, gegebenenfalls zusätzlichen Programmeinrichtung wird das Programmsignal gewonnen, das dem wesentlichen Verlauf des systolischen und diastolischen Intervalls des Herztones mit den zugehörigen charakteristischen Intervallpausen nachgebildet ist Das Programmsignal wird der erforderlichen Zuordnung wegen von einem vom Herzton, vorzugsweise jedoch vom Herzstrom, abgeleiteten Impuls synchronisiert. Die Kontraktion des Herzorgans wird über einen als elektrisches Feld bereitgestellten Reiz bewirkt. Die mit diesem elektrischen Feld sich ergebenden Nervenströme können äquivalent als Herzstrom an geeigneter Stelle erfaßt werden. Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Synchronisierimpuls von der sogenannten R-Zacke des Herzstromes gebildet, wobei die Elektroden, vorzugsweise in Höhe des 7. Zwischenrippenraumes, auf

der mittleren Claviculerlinie des zu untersuchenden Patienten angeordnet sind. Dabei durchläuft der Synchronisierimpuls ein Amplitudensieb, das die Anstiegsflanke des Impulses mit scharfem Knick liefert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind auch darin zu sehen, daß die Programmsignaleinrichtung aus mehreren Taktgeneratoren besteht, die als monostabile Multivibratoren ausgebildet sind, welche untereinander, insbesondere in Reihe, verbunden sind, derart, daß die Taktimpulse jeweils des vorhergehenden Multivibrators den nachfolgenden triggern.

. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 16.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt ι

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 im Blockdiagramm den elektrokardiographischen Signalkanal,

F i g. 3 in Form eines Blockdiagramms den Generatorstromkreis und die Anpassungsschaltung,

F i g. 4 den Stromkreis für die Bestandteile des Generatorstromkreises und die Anpassungsschaltung der Fig. 3,

F i g. 5 im Blockdiagramm die Hauptkomponenten des Herztonkanals mit den Stromkreisen für die Auswertung und die Anzeige der Herzschlagdefekte,

F i g. 6 den Stromkreis für den systolischen Integrator und das Netzwerk für dessen Defektanzeige,

F i g. 7 einen Stromkreis für die Auswertung des zweiten Tones und die zugehörige Herzschlagdefektanzeige,

F i g. 8 als Blockdiagramm die Bestandteile des Defektzählerwerks,

F i g. 9 den Stromkreis für das Defektzählerwerk und

Fig. 10 charakteristische Wellenformen von verschiedenen Signalamplituden in schematischer Darstellung.

Die schematisch in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung nach der Erfindung weist einen Herztonkanal 105 mit einem Mikrofon 104, das als Schalldruckwellenempfänger ausgebildet ist, und einen Herzstromkanal 101 (elekfrokardiographischer Kanal) auf. Der Herzstromkanal 101 enthält eine Steuerschaltung 102, die zur Herztätigkeit phasenbezogene Steuersignale erzeugt. Die Steuerschaltung 102 ist mit einer Schaltung 103 zur Anpassung der Zeitdauer der Steuersignale an die Herzschlagfrequenz verbunden, die in Abhängigkeit von der gemessenen Herzschlagfrequenz eine Regelspannung für die Zeitverläufe der Steuersignale erzeugt. Der Herzstromkanal 101 und der Herztonkanal 105 speisen mit ihren Ausgängen gemeinsam den systolischen Intervall-Integrator 106, den diastolischen Intervall-Integrator 110 und den Zweittonauswerter 113.

Unabhängig davon ist die Steuerschaltung 102 mit einem Zählkontrollnetz 120 verbunden, damit die Anzahl der während der Messung (Auskultation) aufgetretenen Herzschläge bestimmt werden kann. Der Ausgang jedes Integrators 106,110 und des Auswerters 113 ist je einem Schwellwertverstärker 107, 111, 114 zugeordnet, denen jeweils Defektanzeiger 108, 112, 115 nachgeschaltet sind. Außerdem ist jeder der Schwellwertverstärker 107,111,114 mit einer diesen gemeinsamen Defektzählvorrichtung 109 verbunden, die gleichzeitig vom Zählkontrollnetz 120 betätigt ist.

Mit dem Mikrofon 104 werden an einer oder mehreren Stellen des Brustkorbes die Herztöne abgetastet und als vom Herzton abgeleitetes Signal in seinem Zeitverlauf dem Steuersignal zugeordnet. Der Zeitverlauf des Steuersignals wird von der Steuerschaltung 102 erzeugt und von einem vom Herzstrom abgeleiteten Impuls (vorzugsweise R-Zacke) synchronisiert. Die so im wesentlichen gleichphasig verlaufenden Signale des Herztones und der Schaltung 102 werden in Wen nachfolgenden Integratoren 106, 110 und 113 verglichen, wobei beide Signale, vorzugsweise das Steuersignal, abstimmbar sind, so daß nach dem rechnerischen Vergleich beider Signale ein die Anomalie selbsttätig erfassendes Ausgangssignal erzeugt wird. Das Ausgangsergebnis der Integratoren 106, 110, 113 wird als elektrische Spannung je einem Schwellwertverstärker 107, 111, 114 zugeführt, der die, z. B. Anomalien aufweisenden, Signalamplituden des Herztones den Defektanzeige™ 108,112,115 zuführt.

Wie ersichtlich, werden die einzelnen Intervalle des Herztones getrennt ausgewertet. Das hat sich als vorteilhaft herausgestellt. Ein Herzschlagzyklus beginnt mit der Kontraktion des Herzens, wodurch der erste Ton erzeugt wird. Auf diesen ersten Ton folgt das systolische Intervall. Beide ergeben gemeinsam die gesamte Systole. Die Systole ist begrenzt durch den Beginn des zweiten Tones, der durch das Schließen der Herzklappen erzeugt wird. An diesen zweiten Ton schließt sich das diastolische Intervall an. Beide ergeben gemeinsam die gesamte Diastole, die durch den Beginn der nachfolgenden Systole beendet wird.

Zur genauen Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind nachfolgend die bei der Auskultation auftretenden Erscheinungen kurz umrissen. Während der Intervalle vor und nach deni zweiten Herzton sind Nebengeräusche hörbar, die mit geringerer Amplitude auftreten als die'der beiden¹ Herztöne. Beide Intervalle können dem Untersuchenden Aufschluß über etwa vorhandene Anomalien geben. In gleicher Weise ist die Erfassung des zweiten Herztones (für Herzklappenfehler u.dgl.) wichtig. Deshalb wird die Auswertung des systolischen und diastolischen Intervalls und des zweiten Herztones getrennt vorgenommen.

Der wichtigste Defekt, der im zweiten Ton auftritt, ist ein Amplitudensprung, der den Ton in zwei Abschnitte aufteilt, die entweder voneinander getrennt oder auch durch Amplituden mit wesentlich geringerem Betrage verbunden sind. Diese Sprünge werden, ganz gleich, ob sie nun Unterbrechungen infolge der Abwesenheit von Schallenergie oder ob sie ein wesentliches Absinken der Schallenergie darstellen, ausgewertet und zur Anzeige gebracht.

Die F i g. 2 zeigt als Blockschaltbild die Einzelheiten des Herzstromkanals 101. Das Herzstromsignal wird über Elektroden 150 eines Elektrokardiographen von einem Patienten abgenommen, wobei die Elektroden 150 vorzugsweise in Höhe des 7. Zwischenrippenraumes auf der mittleren Clavicularlinie angelegt werden. Die im Herzstrom auftretende R-Zacke wird zur Synchronisation des .Programmsignals mit dem Herztonsignal benötigt. Das Herzstromsignal wird einem den Elektroden 150 nachgeschalteten Vorverstärker 151 zugeführt, an dessen Ausgang eine Verstärkungsregelung 152 wirksam ist. Das Signal wird nachfolgend einer z. B. als Pol-Wendeschalter ausgebildeten Polaritätsregelung 155 zugeführt, um die unterschiedliche Polarität der R-Zacke des Herzstromes verschiedener

Personen in bezug auf den Herzstromkanal 101 anzugleichen. Hinter der Polaritätsregelung 155 ist ein Polaritätsanzeiger 156 angeordnet, der die jeweils auftretende Polarität erfaßt. Das mit angeglichener Polarität aufbereitete Herzstromsignal wird einem Amplitudensieb 157 eingespeist, in dem die Anstiegsflanke der R-Zacke verschärft und niedere Amplitudenteile ausgetastet werden. Die Form des gemessenen Herzstromsignals ist in F i g. 10A dargestellt, wobei die R-Zacke bei 10 erscheint. Das im Amplitudensieb 157 bereinigte Signal 11 ist ein Impuls (s. F i g. 10B), der als Synchronisierimpuls einem Pegelanzeiger 153 und als Synchronisiersignal mit geeignet eingestellter Amplitude einem Herzstrom-Trigger-Generator 158 (Schmitt-Trigger) zugeführt wird, dessen Ausgangssignal 12 in F i g. IOC dargestellt ist.

An Stelle des vom Herzstrom abgeleiteten Synchronisierimpulses kann auch ein vom Herzton abgeleiteter Impuls verwendet werden, der in gleicher Weise, wie vorstehend beschrieben, aufbereitet werden könnte.

In F i g. 3 sind die dem Herzstromkanal 101 nachgeschaltete Steuerschaltung 102 und die Anpassungsschaltung 103 in Einzelheiten als Blockschaltbild gezeigt. Das Ausgangssignal 12 des Herzstrom-Trigger-Generators 158 wird gleichzeitig zwei Taktgeneratoren, dem ersten Herzton-Taktgenerator 201 und dem systolischen Taktgenerator 202, zugeleitet, die vorteilhaft als monostabile Multivibratoren aufgebaut sind. Der von diesen Multivibratoren jeweils bereitgestellte, durch den Impuls 12 ausgelöste Kippimpuls ist durch je eine R-C- Kombination festgelegt. Die Lade- bzw. Endladezustände der R-C- Kombinationen werden im Sinne einer Taktzeitveränderung zusätzlich von einer Regelspannung bestimmt. In Analogie zu einem typischen Herztonsignal, wie F i g. IOD zeigt, werden die einzelnen funktionellen Teilbereiche dieses Signals als Programmsignal erzeugt. In Fig. IOD ist der erste Herzton 13, das systolische Intervall 14, der zweite Herzton 15 und das diastolische Intervall 16 eines typischen Herztonsignals gezeigt, wobei die Kurvenverläufe der Intervalle 14, 16 die nachgebildeten Nebengeräusche darstellen.

Für die Nachbildung eines typischen Herztonsignals wird vom Taktgenerator 201 ein Impuls 18 (F i g. 10E) erzeugt, dessen Dauer der Länge des ersten Herztones bei etwa 70 Herzschlägen pro Minute entspricht.' Gleichzeitig wird der Taktgenerator 202 vom Impuls 12 angestoßen, der seinerseits einen Impuls 19 (Fig. 10F) erzeugt. Die Dauer des Impulses 19 entspricht der Länge der gesamten Systole (Dauer des ersten Herztones + Dauer des systolischen Intervalls). Der Impuls 19 wird einem Taktgenerator 203 (monostabil, Zweit-Herztontaktgenerator) zugeführt, der nach der Einspeisung der Abfallflanke des Impulses 19 einen Kippimpuls 20 liefert, der den zweiten Herzton nachbildet (s. F i g. 10G). Auch die Zeitkonstanten dieses Taktgenerators 203 können von einer Regelspannung variiert werden.

Die von den Taktgeneratoren 201, 202 und 203 erzeugten Impulse 18, 19, 20 werden zwei logischen Schaltkreisen, dem systolischen Intervall-Gatter 205 und dem diastolischen Intervall-Gatter 206 zugeführt. Die Impulse 18 und 19 erzeugen im Gatter 205 (Und-Gatter) einen Impuls 21 (F i g. 10H), der das systolische Intervall nachbildet. Der Impuls 21 wird dem systolisehen Intervallgenerator 106 zugeführt, der damit in Anwesenheit des Impulses 21 das systolische Intervall des vom Herztonkanal 105 aufbereiteten Herztonsignals auswertet.

Die Impulse 19 und 20 werden dem Gatter 206 (Nicht-Und-Gatter) zugeführt, das einen Impuls 22 (s. F i g. 10J) abgibt. Dieser Impuls 22 wird dem diastolischen Intervallintegrator 110 zugeführt, der bei Anwesenheit des Impulses 22 das diastolische Intervall des vom Herztonkanal 105 aufbereiteten Herztonsignals auswertet.

Der beschriebene Synchronismus zwischen dem Programmsignal und dem vom Herzton abgeleiteten, auskultierten Signal gilt voraussetzungsgemaß für eine Herzschlagfrequenz von etwa 70 Herzschlägen pro Minute. Zwar bleibt bei veränderter Herzschlagfrequenz der Synchronismus zu Beginn eines jeden Herzschlagzyklus erhalten, jedoch ist die eindeutige Zuordnung der Intervalle und zweiten Herztöne zum Programmsignal nicht gewährleistet. Ein von Hand Einstellbares Nachführungsmittel ist, weil die Auskultation auch von ärztlichem Hilfspersonal vorgenommen werden soll, nahezu ausgeschlossen. Da nun die Herzschlagfrequenz, wie oben erwähnt, schwankt, ist eine Anpassungsschaltung 103 vorgesehen, die aus einem Regelspannungserzeuger 208, einem Verzögerungsmultivibrator 207 (monostabiler Typ) und zwei Gleichspannungsverstärkern 209, 210 besteht. Der Verzögerungsmultivibrator 207 wird von der Abfallflanke des Impulses 19 getriggert und erzeugt einen Impuls 23 (s. F i g. 10K), der gemeinsam mit dem Impuls 19 eine ganze Periode der Herzschlagfrequenz (fester Wert) darstellt.

Nun zeigt sich, daß im betrachteten Fall keine Regelspannung entsteht. Beide Spannungen werden unter Zwischenschaltung von Entkopplungswiderständen auf einen gemeinsamen Widerstand gegeben. Im Falle einer niedrigeren Herzschlagfrequenz endet der Impuls 23 vor dem Beginn des Impulses 19, so daß einer der Impulsinhalte gegenüber dem» anderen und damit der Gesamtinhalt pro Periode, verringert wird Im Falle einer höheren Herzschlagfrequenz ergibt sich eine Überlappung der Impulse, womit der Gesamtinhalt der Impulse 19, 23 pro Periode vergrößert wird. Dies wird als Kriterium für die Erzeugung der Regelspannung zum Nachführen des Steuersignal-Zeitverlaufs an den gemessenen Herzton-Signalverlauf herangezogen. Das Ausgangssignal des Regelspannungserzeugers 208 speist zwei Gleichspannungsverstärker 209,210, die ihrerseits mit den Taktgeneratoren 201, 202 verbunden sind. Vom Taktgenerator 202 ist eine Rückkopplung zum Regelspannungserzeuger 208 und zum Verzögerungsmultivibrator 207 geleitet. Diese Rückkopplungsleitung enthält die Regelspannung auch für den Taktgenerator 203.

In F i g. 4 ist der Stromlaufplan des Regelspannungserzeugers 208 mit den Gleichspannungsverstärkern 209, 210, dem Taktgenerator 202 und dem Gatter 205 gezeigt.

Der Taktgenerator 202 enthält einen normalerweise nichtleitenden Transistor 225, der mit einem Transistor 226 gekoppelt ist. Ein positiver Impuls von Herzstrom-Triggergenerator 158 wird über die Diode 227 auf die Basis des Transistors 225 gegeben, so daß der Transistor 225 leitend wird. Der Kondensator 228 bestimmt zunächst die Dauer des instabilen Kippzustandes (gesamte Systole), der als Impuls 19 (F i g. 10F) dargesfellt ist.

Vom Kollektor des Transistors 225 führt ein Widerstand 229 zu einem Kondensator 230, dem vom Verzögerungsmultivibrator 207 über einen Widerstand 231,

der den gleichen Wert wie der Widerstand 229 besitzt, ein Signal zugeführt wird. Im leitenden Zustand des Transistors 225 neigt das geringe Kollektorpotential dazu, den Kondensator 230 zu entladen, während ein gleichzeitiger Impuls vom Verzögerungsmultivibrator 207 mit höherer Amplitude den Kondensator 230 auflädt. Gemeinsam mit einem Basiswiderstand· 232 und einem Basiskondensator 233 wird mit Hilfe des Transistors 235 die Regelspannung erzeugt, die am Arbeitswiderstand des Emitters abgegriffen wird. Ein Teil dieses Arbeitswiderstandes ist als Potentiometer 236 ausgebildet, dessen Abgriff mit der Basis des Transistors 237 verbunden ist. Vom Kollektor des Transistors 237 führt eine Leitung 238 über ein Potentiometer 239 auf die Basis eines mit dem Kondensator 228 verbundenen Transistors, wobei die Lade- bzw. Entladezeit des Kondensators 228 von der auf der Leitung 238 übertragenen Regelspannung abhängig ist. '

Mit dem Potentiometer 236 wird die Eingangsamplitude für den Transistor 237 eingestellt, in dessen Emitterleitung ein Potentiometer 240 zur Veränderung der Stromgegenkopplung des Transistors 237 liegt. Von dessen Basis ist eine Diode abgezweigt, deren zweite Elektrode mit dem Abgriff eines Potentiometers 241 verbunden ist. Mit dem Potentiometer 241 kann die Eingangsamplitude für den Transistor 237 kompensiert werden, derart, daß der Verstärker eine nichtlineare Verstärkung erhält. Die Arbeitswiderstände 243, 244 des Transistors 237 führen auf der abgehenden" Leitung 242 die Regelspannung für den Verzögerungsmultivibrator 207.

Vom Emitter des Transistors 235 führt eine Leitung zum Gleichspannungsverstärker 210 auf die Basis eines Transistors, dessen Basisableitwiderstand als Potentiometer 247 ausgebildet ist. Mit dem Potentiometer 247 wird eine Schwellwerteinstellung vorgenommen, derart, daß die Kompensationspannung durch die Diode 248 und den Transistor 249 bei Herzschlagfrequenzen von annähernd 100 Herzschlägen pro Minute ab wirksam ist.

Mit dem Kollektor des Transistors 226 ist eine Diode 251 verbunden, die auf einen Widerstand 252 arbeitet. Auf diesen gleichen Widerstand 252 arbeitet eine zweite Diode 254, die mit dem Ausgang des Taktgenerators 201 (erster Herzton) verbunden ist. Die Schaltung der beiden Dioden 251,254 und des Widerstandes 252 stellt ein Gatter bzw. eine elektronische Torschaltung dar. Der Widerstand 252 ist zugleich auch Basisableitwiderstand für einen Transistor 255 in Kollektorgrundschaltung, dessen Emitter die Leitung 256 zur systolischen Intervallintegratorklemme 291 speist. Während des diastolischen Intervalls ist die Diode 251 leitend. Während des ersten Herztones ist die Diode 254 dauernd leitend, weil sie über die Leitung 253 mit dem Kollektor eines dem Transistor 225 ähnlichen Transistors im Taktgenerator 201 verbunden ist. Auf diese Weise wird der Impuls 21 (Fig. 10H) im Transistor 255 verstärkt. Der Stromkreis des diastolischen Intervallgatters 206 ist ähnlich dem systolischen Intervallgatter 205 aufgebaut..

Der Herztonkanal 104, 105 ist als Blockschaltbild in F i g. 5 dargestellt. Das nach Art eines Stethoskops verwendete Mikrofon 275 erfaßt die Schalldruckwellen und führt diese einem Vorverstärker 276 als elektrische Herztonsignale zu. Das Spektrum der Herztonfrequenzen enthält Frequenzen von 20 bis zu über 500 Hz. Im nachfolgenden Vorverzerrer 277 werden die Frequenzen zwischen 120 und 140 Hz wesentlich betont.

Der Vorverstärker 276 und der Vorverzerrer 277 sind der Charakteristik des Mikrofons 275 angepaßt. Um den Amplitudenverlauf des Herztonsignals normiert integrieren zu können, muß die Amplitude steuerbar sein. Deshalb speist der Vorverzerrer 277 einen Verstärkungsregler 279, der die eingestellte Amplitude einem Pegelanzeiger 278 zuführt. Daidas Herztonsignal im systolischen und diastolischenj Intervall energetisch ausgewertet wird, und bezüglich des zweiten Herztones mit dessen Hüllkurve ausgewertet wird, ist es vorteilhaft, das Herztonsignal einer Gleichrichtung, insbesondere einer Doppelweggleichrichtung zu unterziehen. Der Gleichrichter 280 im Zuge des Herztonkanals 105 ist als Brückengleichrichter aufgebaut.

Das vom Gleichrichter 280 bereitgestellte Ausgangssignal wird verzweigt. ] \

Für die Analyse des zweiten Herztones wird das Ausgangssignal des Gleichrichters 280 einem Tiefpaßfilter 281 zugeleitet. In diesem Filter wird das Signal im wesentlichen geglättet, wobei Unterbrechungen od. dgl. des Zweittonsignals erhalten bleiben muß. Das Herztonsignal gelangt derart aufbereitet in ein Gatter 282, das nur dann das Signal zumindest teilweise fortleitet, wenn an einer zweiten Eingangsklemme des Gatters 282 ein Impuls eintrifft. Dieser Impuls wird vom Zweitherzton-Taktgenerator 203 bereitgestellt, so daß nur die Amplituden des zweiten Herztones übertragen werden. Das vom Gatter 282 gelieferte Signal speist einen Trigger 283 (Schmitt-Trigger), der einen Impuls abgibt, solange das eingespeiste Signal einen Schwellwert nicht unterschreitet. Das Ausgangssignal des Triggers 283 löst, wenn die Amplitude absinkt, einen Verzögerungsmultivibrator 284 aus, der seinerseits während der instabilen Phase einen Impuls mit vorbestimmter Zeitdauer erzeugt. Der Verzögerungsmultivibrator 284 lädt einen Kondensator auf eine, vorbestimmte Spannung am Ende der zeitlichen Verzögerung auf.

Der Trigger 283 jedoch wird nur wieder erregt, wenn das Zweittonsignal, das durch das Gatter 282 übertragen wird, wieder nach einem Absinken unterhalb des Schwellwertes ansteigt. Diese Wirkung ergibt sich nur aus einer Unterbrechung im Zweittonsignal oder einer wesentlichen anomalen Modulation der Hüllkurve, die fachärztlich diagnostizierte Sprünge im zweiten Ton kennzeichnen. Solche Sprünge im zweiten Ton sind ferner dann als ernste Krankheitssymptome bestimmt worden, wenn ihre Zeitdauer eine Grenze überschreitet, die nach der medizinischen Lehre länger als etwa 50 Millisekunden besteht. Dementsprechend ist das Zweitton-Auswertungsnetz so ausgebildet, daß es ein Defektsignal nur dann ergibt, wenn ein Sprung einer solchen Größe auftritt. Zu diesem Zweck wird das den Kondensator, der durch den Verzögerungsmultivibrator 284 geladen wird, enthaltende Zeitverzögerungsnetz so ausgewählt, daß dessen Spannung auf ein Koinzidenz-Gatter übertragen wird. Dieses verursacht, wenn die Spannung nicht unter einen durch die Zeitverzögerung vorbestimmten Wert abgesunken ist, eine Betätigung des Defektanzeigers 115 für den zweiten Ton, vorausgesetzt, daß der Verzögerungsmultivibrator 284 in seinen stabilen Zustand zurückgekippt ist, wobei die kennzeichnende Rückerregung des Triggers 283, nur nach einem Signalausfall von 50 Millisekunden erfolgt.

Der Schwellwertverstärker 285, der auf diese Spannungen anspricht, ist ein bistabiler Multivibrator, der, wenn er anspricht, seinen erregten Zustand zum

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Defektanzeiger 115 und ein charakteristisches Signal zur Defektzählvorrichtung 109 überträgt. Der Schwellwertverstärker 285 bleibt erregt bis zum folgenden Herzschlagzyklus.

Der systolische Kanal enthält einen Integrator 106 mit einer Intervallklemme 291, die funktionell dem Signal zugeordnet ist, das vom Gatter 205 für das systolische Intervall geliefert wird. Dieses erlaubt die Integratorbetätigung nur während des systolischen Intervalls, wobei dessen elektrische Signal-Energie vorzugsweise oberhalb eines vorbestimmten Wertes gespeichert wird, um eine Spannungscharakteristik davon abzuleiten. Ein Schwellwertverstärker 107 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn die Integration einen vorbestimmten Spannungszustand übersteigt. Nach geeigneter Ver-Stärkung wird die gleichgerichtete Spannung zur Betätigung des Defektanzeigers 108 des systolischen Intervalls und auch zum Ableiten eines geeigneten Signals für die Defektzählvorrichtung 109 verwendet.

Der Auswertungskanal des diastolischen Intervalls ist dem eben beschriebenen für das systolische sehr -ähnlich und weist einen diastolischen Integrator 110 auf, der nur während des diastolischen Intervalls durch die Betätigung der Intervallklemme 296 arbeitet, die durch das Ausgangssignal vom Gatter 206 des diastolisehen Intervalls gespeist wird. Der diastolische Integrator 110 überträgt sein Ausgangssignal zu einem ähnlichen Schwellwertverstärker 111, wenn dessen Ausgangsspannung über eine vorbestimmte Grenze (die natürlich nicht notwendigerweise der im systolischen Integratorkanal verwendeten entsprechen muß) hinausgeht. Dabei betätigt dessen Ausgangssignal nach Verstärkung den Defektanzeiger 112 des diastolischen Intervalls und gibt gleichfalls ein Signal an die Defektzählvorrichtung 109.

Ein typischer systolischer Intervall-Integratorstromkreis ist in F i g. 6 dargestellt. Das gleichgerichtete Herztonsignal wird über eine Leitung vom Gleichrichter 280 auf die Basis 301 des Transistors 302 übertragen. Das Ausgangssignal des Transistors 302 wird weiterverstärkt im Transistor 303, dessen Emitter mit der negativen Stromschiene verbunden ist unter Zwischenschaltung eines variablen Widerstandes 304, der die Empfindlichkeit regelt. Der Transistor 303 lädt den Integrationskondensator 305 negativ im Verhältnis zur Signal-Amplitude an der Basis 301 auf. Normalerweise ' ist der Kondensator 305 durch den Transistor 306 unter der Taktung des Gatters 205 kurzgeschlossen, wobei vom Leitungszug 256 der Transistor 307 seine Spannung auf der Leitung 308 erhält. Während des systolisehen Intervalls jedoch ist der Transistor 306 gesperrt, um die Ladung des Kondensators 305 auf eine Spannung zu ermöglichen, die von der Nebengeräuschenergie abhängt, die während des systolischen Intervalls auftritt. Der veränderliche Widerstand 309, der den Emitter des Transistors 303 mit der positiven Stromschiene verbindet, ermöglicht eine Schwellwertregelung zur Einstellung des Transistors 303. Auf diese Weise bestimmt der Widerstand 309 die Spannung, auf die der Kondensator 305 während des systolischen Intervalls aufgeladen wird. Diese Aufladung wird dem Transistor 311 zugeführt, der in Abhängigkeit von der auftretenden Gleichvorspannung sperrt oder leitet.

Der Transistor 311 wird leitend, wenn während des systolischen Intervalls die Person eine ungewöhnliche Herztonenergie aufweist. Da der Transistor leitend wird, erzeugt er ein negatives Ausgabesignal, das bei 312 verstärkt wird und die Diode 313 leitend macht.

Die Diode 313 überträgt das Signal zu einem bistabilen Multivibrator, der die Transistoren 314'und 315 aufweist. Der Multivibrator enthält ein Muster der binären Speicher, die in den Stromkreisen für die drei Auswertungskanäle der vorliegenden Vorrichtung !verwendet wurden. Am Ende eines jeden ersten Herztonintervalls werden diese binären Speicher für den Herschlagzyklus ausgelöst, wenn ein Defekt durch ein Signal, vom Taktgenerator 201 des ersten Herztonintervalls registriert worden ist. Der Stromlauf des Taktgenerators 201 ist analog dem von 202 in Fig.4. Das Rückholsignal für die binären Speicher wird durch kapazitive Kopplung vom Kollektor des Transistors 226 in F i g. 4 abgenommen. Infolgedessen muß der Transistor 315; bevor die Diode leitend wird, durch das Rückholsignal beeinflußt werden, wenn er leitend war. Der Transistor 314 befindet sich deshalb immer in leitendem Zustand, da die Integration durch den Integrationskondensator 305 während der Systole abläuft.

Wenn der Kondensator 305 eine voYbestimmte Spannungsamplitude überschreitet, wird der Transistor 314 durch die Diode 313 abgetrennt und bleibt bis zu seiner Rückholung in dieser Phase. Das negative Signal am Kollektor des Transistors 315 wird auf die Defektzählvorrichtung 109 übertragen und auch der Basis des Transistors 317 zugeführt. Der Transistor 317 schaltet dann den Transistor 318 durch und betätigt damit die Schalttafellampe 319. So erhält der Untersuchende eine selektive Anzeige, daß die Person ein defektes systolisches Intervall aufweist. Bei Beginn des folgenden Zyklus wird der Rückholimpuls vom Taktgenerator 201 auf dem Leitungszug 320 übertragen, um den bistabilen Multivibrator durch die Diode 321 zurückzuholen.

Der Stromkreis des diastolischen Intervallintegrators gleicht völlig dem oben für den systolischen Kanal beschriebenen. Der kritische Energiezustand, bei dem der integrierende Kondensator den Defektanze'igestrom auslöst, kann natürlich für verschiedene Anzeigegrößen eingestellt werden. Das Herztonsignal wird in ählicher Weise vom Gleichrichter 280 abgegeben und die Gatterspannung vom diastolischen Gatter 206 abgeleitet, dessen Arbeitsweise oben beschrieben wurde.

Der Zweit-Herztonkanal ist in F i g. 7 dargestellt. Hier wird auf dem Leitungszug 225 das Herztonsignal vom Gleichrichter 280 übertragen. Das Signal wird durch einen Filter 281 zur Glättung des Signals geleitet, wie im Zusammenhang mit F i g. 5 erläutert wurde. In der besonderen Ausführungsform von F i g. 7 besitzen die Reihenwiderstände 100 000 Ohm und die Eingangsund Ausgangskondensatoren jeweils 0,05 und 0,07 Mikrofarad. Das gefilterte Signal wird auf den Transistor 326 durch zwei Kopplungskondensatoren von 2,2 Mikrofarad geleitet. Der Ausgang dieses Transistors 326 wird normalerweise außer während des zweiten Tones durch den Transistor 327 kurzgeschlossen. Die Basis des Transistors 327 empfängt das Taktsignal des zweiten Tones vom Generator 203 zum Freigeben des Transistors 326 während dieser funktionellen Phase des Herzschlagzyklus.

Während des Zweitton-Intervalls sprechen die Transistoren 328 und 329 auf die gefilterte Zweittonenergie an. Der Transistor 328 ist normalerweise gesperrt, während der Transistor 329 entsprechend leitend ist. Solange das Zweitton-Signal eine vorbestimmte Größe überschreitet, leitet der Transistor 328 und sperrt den Transistor 329. Für den Fall einer Unterbrechung des zweiten Tons oder einer anomalen Modulation seiner Hüllkurve nimmt der Stromkreis einen normalen Kippzu-

stand wieder ein. Bei Wiedereinsetzen des zweiten Tons oder Beendigung der anomalen Modulation auf die vorgewählte Amplitude des Herztonsignals nimmt der Stromkreis erneut seinen instabilen oder erregten Kippzustand ein. S

Der Kollektor des Transistors 328 ist kapazitiv durch den Kondensator 330 und die Diode 331 mit einem Verzögerungs-Multivibrator 284 gekoppelt, der die Transistoren 332 und 333 enthält. Der Transistor 322 ist normalerweise leitend, wird aber im Ruhezustand des Auslösegenerators 283 zur Erzeugung eines Ausgabesignals vorbestimmter Dauer von etwa 50 Millisekun-•den oder weniger gesperrt. Während der erregten Phase des Verzögerungsmultivibrators 284 wird der Kondensator 335 durch die Diode 336 aufgeladen und erreicht rasch seine Ladespannung. Der Kondensator 335 ist durch den Widerstand 337 im Nebenschluß geschaltet, um eine geregelte Entladungsgeschwindigkeit nach der Rückkehr in den Ruhezustand des Verzögerungsmultivibrators 284 zu ergeben. Während dieser Phase wirkt die Spannung des Kondensators 335, solange dieser einen Wert oberhalb der vorbestimmten Grenze erhält, insbesondere solange, wie eine von drei Spannungen, die auf einen Koinzidenzstromkreis des Schwellwertverstärkers übertragen werden.

Das Gatter in Fig.7 enthält die Transistoren 340 und 341, die in Reihe zwischen dem positiven und negativen Pol der Betriebsspannungsquelle geschaltet sind. Der Trigger 283 ist mit der Basis des Transistors 340 gekoppelt, so daß dieser leitend ist. Der Transistor 340 wird durch dessen Reihentransistor 341 gesteuert, dessen Basis mit den Dioden 342, 343 und 344 verbunden ist Die Anoden dieser drei Dioden müssen gleichzeitig leiten, um das auf die Basis des Transistors 340 eingegebene Signal zu übertragen.

Die Anode der Diode 342 ist mit dem Kollektor von Transistors 332 gekoppelt, der normalerweise leitend ist. Dadurch wird die Anzeige eines defekten zweiten Tones während aller Perioden verhindert, in denen der Verzögerungsmultivibrator 284 erregt ist.

Die Anode der Diode 343 ist mit dem Kondensator 335 verbunden. Während das Potential des Kondensators 335 rasch in der erregten Periode des Verzögerungsmultivibrators 284 erreicht wird, kann es die Durchschaltung des Gatters 282 nicht bewirken, solange der Verzögerungsmultivibrator 284 erregt ist. Nur im Ruhezustand des Verzögerungsmultivibrators 284 und nur während der vorgewählten, durch den Widerstand 336 mit dem Kondensator 335 bestimmten Steuerperiode ist das Gatter fähig, eine Durchschaltung durch diese gleichzeitig auftretenden positiven Taktspannungen zu bewirken.

Die in die Diode 344 eingespeiste dritte Regelspannung wird von einem bistabilen Speicher mit den Transistoren 345 und 346 eingegeben. Der Transistor 346 ist normalerweise nichtleitend, weil er, falls er in irgendeinem Herzschlagzyklus leitend war, durch Eingabe des Rückholimpulses vom Taktgenerator 201 des ersten Tones, der durch die Diode 347 zugeführt wird, zurückgeholt wird. Der Kollektor des Transistors 346 ist mit der Anode der Diode 344 verbunden.

Wie bereits erwähnt, versucht der Trigger 283 durch den Transistor 340 den Transistor 345 des bistabilen Speichersystems zu deaktivieren, und zwar jedesmal, wenn dieser leitet. Dies wird durch die Spannungen an den Dioden 342,343 und 344 unmöglich gemacht, außer daß der Verzögerungsmultivibrator 284 nicht erregt ist und der Kondensator 335 seine erforderliche Spannung beibehält und ferner vorausgesetzt, daß die Zweitton-Signal-Amplitude unter diesen Bedingungen erneut den Trigger 283 auslöst.

Wo dies auftritt, leitet der Transistor 346. Er bewirkt, daß der Transistor 349 in Reihe mit der Lichtanzeige

350 durchschaltet. Zur gleichen Zeit liefert die Leitung

351 ein Signal zur Defektzählvorrichtung 109y:das weiter unten beschrieben wird. Der bistabile Speicher wird am Ende des ersten Tones des folgenden Herzschlagzyklus zurückgeholt, um das Netzwerk für die jAuswertung des nachfolgenden zweiten Tones vorzubereiten.

Die Defektzählvorrichtung 109 und die damit verbundenen Auswertungskanäle werden im Zusammenhang mit F i g. 8 erläutert. Wie oben erwähnt wurde, enthält jeder Auswertungskanal einen Integrator und Schwellwertverstärker für die Herztonsignaje außerhalb normaler Grenzen. Diese sind in F i g. 8 mit 107, 111 und 114 bezeichnet. Die Herztonsignale in den jeweiligen funktioneilen Phasen des Herzschlages bewirken eine Erregung der Speichersysteme 360, ₍361, 362. Das Speichersystem 360, dessen Stromkreis in F i g. 6 dargestellt ist, wird durch den Intervall-Integrator betätigt. Das Ausgabesignal von diesem Speicher 360, vorausgesetzt, daß der Intervall-Integrator 106 eine Spannung außerhalb normaler Grenzen gegen das Ende der Periode erreicht, ist bei 24 in F i g. 1OL dargestellt. Wie früher beschrieben wurde, werden alle Speicher von der Abfallflanke des nachgebildeten ersten Herztones vom Multivibrator 201 zurückgeholt. Dieses Signal wird kapazitiv vom Kollektor des Transistors 226 von F i g. 4 entnommen.

Der Speicher 361 gleicht völlig dem in F i g. 6 in Zusammenhang mit den Transistoren 314 und 315 dargestellten. Die Form des Ausgangssignals vom Speicher 361, angenommen, daß ein Defekt während des 'diastolischen Intervalls gespeichert ist, ist bei 26 in F ig. ION dargestellt.

Der Speicher 362 des zweiten Herztonkanals ist in F i g. 7 mit den Transistoren 345 und 346 dargestellt. Angenommen, daß ein Ausfall durch den Schwellwertverstärker 114 des zweiten Tones nach dem Ende des Zweitton-Intervalls signalisiert wird, so tritt ein Signal auf, dessen Wellenform bei 25 in F i g. 1OM dargestellt ist.

Die drei bistabilen Speicher 360, 361, 362 in F i g. 8 werden gleichzeitig zurückgeholt, wie dies für den Speicher 360 erläutert wurde.

Die Ausgangssignale der Speicher 360, 361 und 362 werden jeweils zu den Anoden der Dioden 363,364 und 365 geleitet. Das Vorhandensein irgendeines der Ausgangssignale am Ende eines jeden Herzschlagzyklus stellt eine ausreichende Bedingung dar, um die Übertragung eines Signals durch das Gatter 366 zu verursachen.

Der Zustand der Speicher kann jederzeit während des ersten Herztonintervalls geprüft werden, wie aus der Ansicht der Fig. 10L,. 1OM und ION hervorgeht. Die Prüfung kann mit Vorteil zur Zeit der Auslösung des Verzögerungsmultivibrators der Gesamtsystole durch den Herzstromtrigger-Generator 158 erfolgen. Zu diesem Zweck kann eine Verbindung von der Basis des in F i g. 4 durch die Leitung 257 verbundenen Transistors 225 abgenommen werden. Dies ergibt einen negativen Impuls komplementär zur Wellenform 19 in F i g. 1OF, der dazu dient, einen negativen Impuls zu Beginn des Herzschlagzyklus hervorzurufen. Offensichtlich kann ein ähnliches Signal vom Herzstromtrigger-Generator 158 sowie vom Verzögerungsmultivibrator

der gesamten Systole bezogen werden. Dieser Impuls wird dem Eingang des Gatters 366 und des Gatters 367 eingegeben.

Die Ausgänge dieser Gatter betätigen den Zählerstromkreis, der der Bedienungsperson eine Anzeige der Zahl der ausgewerteten Herzschläge vermittelt, insbesondere die Anzahl der Herzschläge, die außerhalb der normalen Grenzen liegen. Für diesen Zweck ermöglicht das Zählkontrollnetz 120 der Bedienungsperson, die Auswertung einer vorbestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Herzschlagzyklen einzuleiten, die 10, 20 oder 30 oder eine andere Zahl aufweisen können. Nach Einstellung des Zählkontrollnetzes 120 kann dann der Zählvorgang durch einen geeigneten Anlaßschalter eingeleitet werden. Für diesen Zweck liefert das Zählkontrollnetz 120 ein Gattersignal für die beiden Gatter 367 und 366. Das Gattersignal, das dem Gatter 367 eingegeben wird, bewirkt, daß die gewünschte Anzahl von Impulsen vom Taktgenerator 202 durch einen Zähler laufen kann, der vorteilhaft als elektromechanischer Zähler 369 ausgebildet ist. Jeder Impuls während der Zählperiode wird vom Zähler 369 weitergeleitet zum Zählkontrollnetz 120, das nach Beendigung der festgesetzten Reihenfolge ein Signal bereitstellt, um eine weitere Übertragung von Signalen vom Taktgenerator 202 durch das Gatter 367 und das Gatter 366 zu verhindern.

Das Gatter 366 liefert, angeregt vom Signal des Zählkontrollnetzes 120 und gleichzeitig vom Signal irgendeines oder mehrerer der Speicher 360,361,362 ein Signal für einen zweiten Zähler für die Herzschlagzyklen außerhalb normaler Grenzen. Dies kann vorteilhaft durch einen elektromechanischen Zähler 370 erfolgen.

So können am Ende der ausgewählten Anzeigefolge die elektromechanischen Zähler 369 und 370 von dem Untersuchenden abgelesen werden, um die Anzahl der fehlerhaften Herzschlagzyklen zu bestimmen, die von den Auswertungskanälen signalisiert werden, wobei gleichzeitig die Zahl der ausgewerteten Herzschlagzyklen festgestellt werden kann. Nach der Ablesung durch die Bedienungsperson können die Zähler zurückgestellt werden.

Die Stromkreise der Gatter 366 und 367 der Zähler 369 und 370 und die zugehörigen Stromkreise werden anschließend im Zusammenhang mit F i g. 9 erläutert. ,45

Vom Taktgenerator 202 der gesamten Systole führt die Leitung 375 einen negativen Impuls, wie in F i g. 1OP dargestellt. Die Impulse werden zu Beginn eines jeden Herzschlagzyklus einem Paar von elektromechanischen Zählern zugeführt, wobei 377 den Einersatzzähler und 378 den Zehnersatzzähler darstellt. Diese sind als Fortschaltwerke ausgebildet, wobei der Zehnersatzzähler eine Stufe nach Vollendung von zehn Zählungen durch den Einersatzzähler fortschaltet, jeder negative Impuls vom Kondensator 376 schaltet den Transistor 379 zur Fortschaltung des Einersatzzählers 377 um einen Schritt durch, vorausgesetzt, daß der Transistor 380 nicht leitet. Die zwei Transistoren 379, 380 bilden das in F i g. 8 gezeigte Gatter 367.

Jeder negative Impuls vom Kondensator 376 wird auch dem Transistor 381 zugeleitet. Dieser Impuls kann in ähnlicher Weise den Einersatzzähler 382 erregen, der wiederum nach jedem zehnten Schritt den Zehnersatzzähler 383 betätigt. Dieser Kanal spricht bei gemessenen Herztonsignalen mit anomalem Verlauf an. Die Übertragung des Signals vom Transistor 381 zum Zähler 382 wird durch das aus den Transistoren 384 und 385 gebildete Gatter 366 bewirkt. Der Transistor

384 wird durch das Zählkontrollnetz 120 gespeist, während der Transistor 385 durch die Dioden 363, 364 und 365 gespeist wird. So wird bei einer jeden Defektsignalabgabe von irgendeinem oder mehreren der Speicher 360, 361, 362 der Transistor 385 betätigt, der es dem Signal vom Transistor 381 ermöglicht, den! Einersatzzähler 382 zu erregen. Dieser Vorgang findfst statt, vorausgesetzt, daß der Transistor 384 (parallel gesteuert mit dem Transistor 380 in der Anzahl der untersuchten Kanalzyklen) auch nichtleitend ist. \

Während einer jeden Prüffolge zeigen die'Zähler 377 und 378 die gesamte Anzahl der untersuchten Herzschlagzyklen an, während die Zähler 382 und 383 die Anzahl der Fehlerzyklen angeben, die während dieser Prüffolge auftreten. Das Verhältnis dieser Zählungen ist ein wesentlicher Faktor für die fachärzjtliche Beurteilung des Krankheitsbildes.

Es ist vorteilhaft, ein Instrument für die Festsetzung der Zählung einer bestimmten Anzahl von Herzschlagzyklen vorzusehen, vorzugsweise in der Wejse, daß 10, 20 oder 30 Zählungen ausgewählt werden können. Für diesen Zweck kann ein Schalter 387 eingebaut sein, der z. B. auf 10 Zählungen eingestellt ist. Der Rückholschalter 388 wird dann momentan geschlossen, um das Relais 389 zu erregen, dessen Kontakte (389-1) öffnen, die Kontakte (389-2) schließen und die zweipoligen Schalter (389-3) und (389-4) umschalten. Die Kontakte (389-2) erregen die Zähler über einen Strom von einer Leitung 394, der einen Teil einer zweiten Stufe aller elektromechanischen Zähleinheiten bis Null darstellt.

Betrachtet man die Kontakte (389-1) des Relais 389, so ergibt sich, daß die öffnung dieses Stromkreises die gewünschten Anfangsbedingungen für den Zählvorgang im Start-Stop-Zählstromkreis 395 (ein bistabiler Multivibrator) und gleichzeitig auch für die Zählwerke 396 und 397 bewirkt.

Der Zählstromkreis 395 speist die Gattertransistoren 380 und 384, die in leitendem Zustand die Übertragung der negativen Impulse vom Kondensator 376 blockieren.

Der Anlaßschalter 398 wird momentan geöffnet, damit der Zählstromkreis 395 in seine zweite stabile Lage kippt. Dies sperrt beide Transistoren 380 und 384 und ermöglicht damit unmittelbar, daß die Anzahl der Zyklen von den elektromechanischen Zählern 377 und 378 erfaßt werden. In der obenerwähnten Anordnung, in der der Schalter 386 mit 387 in Kontakt gebracht wird, wird bei der zehnten Zählung des Zählers 377 der Zähler 378 durch Schließen der Kontakte 377-1 eine Stufe fortgeschaltet, während gleichzeitig der Zählstromkreis 3% in seinen ersten stabilen Zustand zurückkippt. Damit nimmt der Kontakt 387 seine Ruhestellung ein, so daß die Transistoren 380 und 384 die Eingabeimpulse vom Kondensator 376 blockieren.

Während der Zählfolge sperrt der Gattertransistor

385 normalerweise das Gatter 366 in Abwesenheit eines Defektsignals, das bei irgendeinem oder mehreren der Speicher 360, 361 und 362 besteht. Sollte eine der Dioden 363,364 und 365 ein negatives Signal leiten, wenn der negative Impuls vom Kondensator 376 übertragen wird, so erregt dieser Impuls denelektromechanischen Zähler 382. Folglich kann, wenn der Zähler 396 in dem gewählten Beispiel die Zählfolge beendet, d,er Untersuchende die Anzahl irgendeines Herzschlagzyklus beobachten, indem der Patient anomale Herztöne aufweist. Der Untersuchende kann gleichzeitig die gesamte Zahl der in dieser Folge auftretenden Herzschläge feststellen.

Wenn während einer Zählfolge die bedienende Person aus irgendeinem Grund die Zählung stoppen will, so kann dies durch momentanes öffnen des Schalters 399 zur Umkehrung des Kippzustandes des bistabilen Multivibrators 395 erfolgen, wodurch die Transistoren 380 und 384 ihre jeweiligen Gatter blockieren.

Der Kippzustand des Multivibrators 395 kann durch Lampen 401 und 402 angezeigt werden, die in Abhängigkeit von der Kollektorspannung der Transistoren 404,405 aufleuchten und erlöschen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist beabsichtigt, Informationen zu geben, die möglichst genau mit den Ergebnissen der fachärztlichen Auskultation übereinstimmen. Die Wirksamkeit, mit der dies erzielt wird, hängt zum großen Teil von der Bestimmung der aufeinanderfolgenden funktioneilen Zeitphasen ab, die den jeweiligen Herzschlagfunktionen zugeteilt sind. Eine genaue Beobachtung und Forschung hat zu dem Schluß geführt, daß dem ersten Herzton annähernd 110 Millisekunden des gesamten Zyklus zugeteilt werden, eine Zeitspanne, die bei einer Herzschlagfrequenz von etwa 100 Schlagen pro Minute auftritt. Die gesamte Systole bei etwa 70 Schlagen pro Minute soll auf etwa 320 Millisekunden festgelegt werden, von denen die letzten 210'Millisekunden das systolische Intervall beinhalten. Diese 210 Millisekunden werden in Abhängigkeit von der Herzschlagfrequenz verändert.
Nach der gesamten Systole wird dem* Zweiten Ton eine Dauer in der Größenordnung von 115 Millisekun- - den zugeteilt, bezogen auf etwa 100 Schläge pro Minute. Der Rest des diastolischen Zyklus wiitd ebenfalls in Abhängigkeit von der Herzschlagfrequenz verändert. Für die Analyse der Signalcharakteristiken, eines periodischen Vorgangs (z. B. bei Auskultation eines anderen Organs), der anders als die Herztätigkeit ist, würden die ausgewählten funktioneilen Zeitphasenbe*reiche in bezug auf den unter Beobachtung stehenden Vorgang mit gleichem Vorteil untersucht werden können.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

509512/115

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur automatischen Anzeige von Herzanomalien, mit einem Herzpulsaufnehmer und mit einer Schaltung zur Erzeugung von aus der Herztätigkeit abgeleiteten Synchronisationssignalen, gekennzeichnet durch eine der Synchronisationssignal-Erzeugungsschaltung nachgeschaltete Steuerschaltung (102) zur Erzeugung von Steuerimpulsen, deren Tastzeiten dem Zeitverlauf des ersten und zweiten Herztones wenigstens teilweise entsprechen und die zur Herztätigkeit phasenbezogen sind, durch von den phasenbezogenen Steuersignalen gesteuerte Bewertungsstufen (106, 110,113), durch den Bewertungsstufen nachgeschaltete Schwellwertverstärker (107, 111, 114), und durch Anzeige- und/oder Zählorgane, die wiederum den Schwellwertverstärkern (107, 111, 114) nachgeschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltung (103) zur Anpassung der Zeitdauer der Steuersignale der Steuerschaltung außerhalb vorgegebener Grenzen an die Herzschlagfrequenz.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (102) aus mehreren Taktgeneratoren besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktgeneratoren als monostabile Multivibratoren ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Multivibratoren untereinander verbunden sind, so daß die Taktsignale des jeweils vorhergehenden Multivibrators den nachfolgenden Multivibrator triggern.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastzeiten der Multivibratoren durch ÄC-Kombinationen bestimmbar und über eine von der Anpassungsschaltung (103) gelieferte Steuerspannung veränderbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zählsteuerschaltung (120), mit der die Anzahl der überwachten Herzzyklen voreinstellbar ist.