DE1766759B2

DE1766759B2 - Circuit arrangement for electronic respiratory indicators

Info

Publication number: DE1766759B2
Application number: DE1766759A
Authority: DE
Inventors: Allan Fred Diamond Bar Pacela; Frederick James Fullerton Savaglio
Original assignee: Beckman Instruments Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1967-07-28
Filing date: 1968-07-13
Publication date: 1974-10-31
Also published as: DE1766759A1; FR1575190A; GB1186123A

Description

Es sind elektronische Atmungsanzeigegeräte bennt, die dem Zweck dienen, in einem Krankenhaus : Atmungstätigkeit eines Patienten zu überwachen, η derartiges bekanntes medizinisches Überwaungsgerät besteht aus einem sogenannten Impenzpneumographen, wie er von A. F. P a ζ e 1 a in der :itschrift »Medical Biological Engineering« 1966,4;There are electronic respiratory display devices named which are used in a hospital : To monitor respiratory activity of a patient, η such a known medical monitoring device consists of a so-called impulse pneumograph, as described by A. F. P a ζ e 1 a in the : Itschrift "Medical Biological Engineering" 1966.4; 1 bis 15 beschrieben ist. Dieser ImpedanzpneumoeraDh besteht aus einem einen konstanten Wechselstrom von etwa 50 kHz und einer Stärke von etwa 100 μ Α liefernden Generator, dessen Strom über ge-1 to 15 is described. This impedance pneumoeraDh consists of a generator delivering a constant alternating current of about 50 kHz and a strength of about 100 μ Α , whose current is

eiffliete Hautelektroden dem Brustkorb des Patienten zugeführt wird. Die sich an diesen Elektroden ausbildende Wechselspannung ist proportional der zwischen den Elektroden liegenden Impedanz, und diese Impedanz ändert sich während der Atmungszyklen. DieApply skin electrodes to the patient's chest is fed. The alternating voltage developing at these electrodes is proportional to that between impedance lying across the electrodes, and this impedance changes during breathing cycles. the

ίο sich auf diese Weise ergebende Modulation der erzeugten Hochfrequenzströme bildet somit ein Maß für den Atmungsvorgang.ίο The resulting modulation of the high-frequency currents generated in this way thus forms a measure for the breathing process.

Üblicherweise sind die Impedanzanderungen beim Atmungsvorgang in der Größenordnung von 0,1 bisUsually the impedance changes during the breathing process are of the order of 0.1 to

0 3 %, so daß das durch die Atmung bedingte Modulationssignal gering ist und leicht durch Störeffekte aller Art überdeckt werden Kann.0 3%, so that the modulation signal caused by breathing is low and easily caused by interference from everyone Kind can be covered.

Derartige Störeffekte sind dadurch bedingt, daß der Blutkreislauf sich auf die ImpedMiz des BrustkorbesSuch interference effects are due to the fact that the Blood circulation affects the ImpedMiz of the chest

*° auswirkt, und derartige Störungen können, irisbesondere bei Neugeborenen, die Atmungsstörungen haben, von gleicher Größenordnung oder auch größer sein als die durch den Atmungsvorgang bedingten Impedanzschwankungen.* °, and such disturbances, especially in newborns who have breathing disorders, can be of the same order of magnitude or even greater than the impedance fluctuations caused by the breathing process.

Normalerweise liegt die Atmungsfrequenz bei einem gesunden Neugeborenen zwischen 30 und 60 pro Minute, während die Herzschlagfrequenz zwischen 90 und 180 Herzschlägen pro Minute liegt.Typically, the breathing frequency in a healthy newborn is between 30 and 60 per Minute, while the heart rate is between 90 and 180 heartbeats per minute.

Es können jedoch auch Bewegungen des PatientenHowever, there can also be movements of the patient

Anlaß zu störenden Schwankungen der sich zwischen den Elektroden ausbildenden Brustkorbimpedanz geben. Insbesondere können Schläge des Patienten auf die am Brustkorb vorgesehenen Hautelektroden modulierende Signale von einer Frequenz, die von glei-Give rise to disruptive fluctuations in the chest impedance developing between the electrodes. In particular, blows to the patient can occur signals modulating the skin electrodes provided on the chest and having a frequency that is of the same

eher Größenordnung wie die durch die Atmung bewirkte Modulationsfrequenz ist, zur Folge haben. Störeffekte der letztgenannten Art werden als »Bewegungsartifakte« bezeichnet.it is more of the order of magnitude of the modulation frequency caused by breathing. Disruptive effects of the latter type are referred to as "movement artifacts".

Die Erfindung betrifit eine SchaltungsanordnungThe invention relates to a circuit arrangement

für elektronische Atmungsanzeigegeräte, die, abgesehen von der Anzeige des mittleren Atmungsrhythmus, Warnsignale auslöst, wenn maßgebliche Störungen im Atmungsrhythmus auftreten, andererseits die Abgabe derartiger Warnsignale nicht ausfallen läßt, wennfor electronic respiratory indicators which, apart from the display of the average respiratory rhythm, Triggers warning signals when significant disturbances in the respiratory rhythm occur, on the other hand the delivery such warning signals can not fail, if

Störsignale anderer Art, wie Bewegungsartifakte od. dgl., vorliegen.Interfering signals of a different type, such as movement artifacts or the like, are present.

Eine Schaltungsanordnung für elektronische Atmungsanzeigegeräte kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß ein pneumographischer Wand-A circuit arrangement for electronic breathing indicators is characterized according to the invention in that a pneumographic wall

ler aufgenommene Atmungssignale über einen ein niedriges Durchlaßband besitzenden Bandverstärker und eine Impulsformungsstufe einer den mittleren Atmungsrhythmus wiedergebenden Anzeigestufe zuführt und daß das Ausgangssignal der Impulsfor-ler respiratory signals picked up via a band amplifier having a low pass band and a pulse shaping stage supplies a display stage showing the mean breathing rhythm and that the output signal of the pulse shaping mungsstufe als Rückstellsignal einer bei Ablauf einer einstellbaren Zeitspanne ein Einschaltsteuersignal für eine Alarmvorrichtung abgebenden ersten Zeitgeberstufe zugeführt wird und daß in dem Rückstelleingangskreis dieser Zeitgeberstufe eine Sperrstufe vor-tion stage as a reset signal for a switch-on control signal for an adjustable period of time an alarm device-emitting first timer stage is supplied and that in the reset input circuit of this timer stage a blocking stage is provided.

°o gesehen ist und diese Sperrstufe von Ausgangsimpulsen einer zweiten, auf eine geringere Zeitdauer einstellbaren Zeitgeberstufe sperrbar ist, die ebenfalls durch die Ausgangsimpulse der Impulsformungsstufe gesteuert ist.° o is seen and this blocking stage of output pulses of a second, for a shorter period of time adjustable timer stage can also be blocked by the output pulses of the pulse shaping stage is controlled.

Der durch die Erfindung erreichte technische Fortschritt ist darin zu sehen, daß in zuverlässiger Weise der ordnungsgemäße Ablauf des Atmungszyklus durch Anzeige des mittleren Atmungsrhythmus über-The technical progress achieved by the invention can be seen in that in a reliable manner the correct course of the respiratory cycle by displaying the average respiratory rhythm.

wacht wird und das Überwachungspersonal des Patienten sofort alarmiert wird, wenn tatsächliche Störungen im Atmungsrhythmus auftreten und insbesondere verhindert wird, daß nicht beachtungswürdige Bewegungsartifakte an einer Auslösung der Alannmittel gehindert werden.is awake and the monitoring staff of the patient is alerted immediately if actual disturbances in the breathing rhythm occur and in particular it is prevented that not worthy of attention Movement artifacts are prevented from triggering the Alannmittel.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung bezweckt bzw. löst die Aufgabe, zu verhLidern, daß möglicherweise das Auftreten von zwei Bewegungsartifciaen innerhalb einer normalen Atmungsperiode einen ordnungsgemäßen Atmungsvorgang vortäuscht. Zu diesem Zweck ist die Schaltungsanordnung derart ausgebildet, daß die Ausgangsimpulse der Impulsformungsstufe einem Flipflop zugeführt werden und dieses Flipflop bei Rückstellung einen Impulsgenerator zur Abgälte eines Impulses steuert, der über die Sperrstufe al« Rückstellimpuls der ersten Zeitgeberstufe zugeführt wird, und daß der Ausgangsimpuls der zweiten Zeitgebersrufe sowohl als Sperrimpuls der Sperrstufe als auch als Rucksteilimpuls dem Flipflop zugeführt wird.Another embodiment of the invention aims or solves the problem of preventing that possibly the occurrence of two types of movement within a normal breathing period simulates proper breathing. The circuit arrangement is such for this purpose designed that the output pulses of the pulse shaping stage are fed to a flip-flop and this flip-flop, when reset, a pulse generator to control a pulse that passes through the Blocking stage al «reset pulse of the first timer stage is fed, and that the output pulse of the second timer calls both as a blocking pulse of the blocking stage and as a jerk pulse to the flip-flop is fed.

Ferner stellt eine Ausführungsform der Erfindung sicher, daß nur Atemzüge hinreichender Tiefe als normaler Atmungsvorgang gewertet wird, man also nicht nur die Atmungsfrequenz, sondern auch das Atmungsvolumen berücksichtigt. Zu diesem Zweck ist die Anordnung derart gewählt, daß die Zuführung der Ausgangssignale des Bandverstärkers an die Impulsformungsstufe über einen auf zwei Schwellenwerte ansprechenden Detektor derart erfolgt, daß das Ausgangssignal desselben einsetzt, wenn das Ausgangssignal des Bandverstärkers einen ersten Schwellenwert überschreitet, und endigt, wenn das Ausgangssignal des Bandverstärkers einen zweiten, niedrigeren Schwellenwert unterschreitet, und daß das Ausgangssignai dieses Detektors über eine Diff erenzierstufe der Impulsformungsstufe zugeleitet wird.Furthermore, one embodiment of the invention ensures that only breaths of sufficient depth are counted as normal breathing processes, that is not one only the breathing frequency, but also the breathing volume is taken into account. To that end is the arrangement is chosen such that the supply of the output signals of the band amplifier to the pulse shaping stage via one to two threshold values responsive detector takes place in such a way that the output signal of the same starts when the output signal of the band amplifier has a first threshold value exceeds, and ends when the output signal of the band amplifier has a second, lower one The threshold value falls below, and that the output signal of this detector via a Diff erenzierstufe the Pulse shaping stage is fed.

Auslührungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt.Auslührungsbeispiele the invention are in the following description with reference to the figures shown.

Von den Figuren zeigtFrom the figures shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anzeigegerätes für physiologische Vorgänge,F i g. 1 is a block diagram of a preferred embodiment of a display device according to the invention for physiological processes,

F i g. 2 bis F i g. 9 angenäherte Kurvenformen, welche qualitativ die Arbeitsweise eines erfindungsgemäßen Gerätes veranschaulichen, nämlich:F i g. 2 to F i g. 9 approximate curve shapes, which qualitatively illustrate the operation of a device according to the invention, namely:

Fig. 2 das Ausgangssignal des Breitbandverstärkers der Impedanz-Pneumographenanordnung der Fig. 1,FIG. 2 shows the output signal of the broadband amplifier of the impedance pneumograph arrangement in FIG Fig. 1,

Fig. 3 das Ausgangssignal des Demodulators im Ausgangskreis des Impedanz-Pneumogvaphen,3 shows the output signal of the demodulator in the output circuit of the impedance pneumograph,

Fig. 4 das Ausgangssignal des 0,2... 2 Hz Bandpaßverstärkers in dem Atemidentifizierungsstromkreis deT Fig. 1,Fig. 4 shows the output signal of the 0.2 ... 2 Hz bandpass amplifier in the breath identification circuit deT Fig. 1,

Fig. S das Ausgangssignal des mit einstellbarem Schwellenwert arbeitenden Detektors vor der Differenzierung in dem Atemidentifizierungskreis der Fig. 1,Fig. S the output signal of the adjustable Threshold working detector prior to differentiation in the breath identification circuit of the Fig. 1,

Fig. 6 ein Doppelwellendiagramm, das die Ausgangsimpulse eines monostabilen Generators in dem zur Identifizierung des Atemsignals vorgesehenen Teil des Stromkreises der Fig. 1 und das Ausgangssignal des von dem monostabilen Generator getriebenen integrierenden Tachometers wiedergibt,Fig. 6 is a double wave diagram showing the output pulses of a monostable generator in the part provided for identifying the breathing signal of the circuit of FIG. 1 and reproduces the output signal of the integrating tachometer driven by the monostable generator,

Fig. 7 das Signal an der »1 «-Klemme des in dem einstellbaren Alarmstromkreis vorgesehenen Flip-Flops,7 shows the signal at the "1" terminal of the flip-flop provided in the adjustable alarm circuit,

Fig. 8 das Eingangssignal der Sperr-Torstufe, das von dem monostabilen Impulsgenerator in der einstellbaren Alarmstufe der Fig. 1 geliefert wird, Fig. 9 das Ausgangssignal der 5...30 see AlannFig. 8 shows the input signal of the locking gate stage, the is supplied by the monostable pulse generator in the adjustable alarm level of FIG. 1, 9 shows the output signal of the 5 ... 30 see Alann steuerstufe in dem einstellbaren Alarmstromkreis der Fig. 1,control stage in the adjustable alarm circuit of the Fig. 1,

Fig. 10 ein Prinzipschaltbild des 0,2...2-Hz-Bandpaßverstärkers in dem Atemidentifizierungssignalstromkreis der Fig. 1,FIG. 10 is a schematic diagram of the 0.2 ... 2 Hz bandpass amplifier in the breath identification signal circuit of FIG. 1;

ίο F i g. 11 einen Wellenzug, der in gewissen Richtungen die Arbeitsweise des Bandpaßfilterverstärkers gemäß Fig. 2 erklärt,ίο F i g. 11 shows a wave train which, in certain directions, shows the mode of operation of the bandpass filter amplifier explained according to Fig. 2,

Fig. 12 ein Schaltbild des mit einstellbarem Schwellenwert arbeitenden Detektors in dem AtemFigure 12 is a circuit diagram of the adjustable threshold detector in the breath identirMerungssignalstromkreis der Fig. 1,identification signal circuit of Fig. 1,

Fig. 13 eine Kurvenform, die die Arbeitsweise des mit einstellbarem Schwellenwert arbeitenden Detektors veranschaulicht.Fig. 13 is a waveform showing the operation of the working with adjustable threshold detector illustrated.

Das in Fig. 1 dargestellte Gerät zur Anzeige phy-The device shown in Fig. 1 for displaying phy-

" siologischer Vorgänge besteht aus einem mit konstantem Strom arbeitenden Impedanz-Pneumographen 10, einem Atemsignalidentifizierungsstromkreis 12, einem Elektrodenabfallanzeigestromkreis 14, einem einstellbaren Alarmstromkreis 16, einer Atemsignal-"siological processes consists of an impedance pneumograph working with constant current 10, a breathing signal identification circuit 12, an electrode waste indicator circuit 14, an adjustable alarm circuit 16, a breathing signal

*5 anzeigelampe IS, einem integrierenden Tachometer 20 mit ZUgChOnW*-„ fr '-.ßinstrument 22. Das Ausgangssignal des Impedanz-Pneumographen 10 wird über die Leitung 24 zu dem Atemsignalidentifizierungsstromkreis 12 und zu dem Elektrodenabfall-* 5 indicator lamp IS, an integrated speedometer 20 with ZUgChOnW * - "fr" -.ßinstrument 22. The output signal of the impedance pneumograph 10 becomes via the line 24 to the breathing signal identification circuit 12 and to the electrode waste

anzeigestromkreis 14 geleitet. Der Elektroabfallanzeigestromkreis 14 liefert sein Ausgangssignal über eine Leitung 26 zu der einstellbaren Alarmstufe 16. Das Ausgangssignal des Atemsignaiidentifizierungsstromkreises wird über die Leitung 28 dem einstellba-display circuit 14 conducted. The waste electrical indicator circuit 14 provides its output signal via a line 26 to the adjustable alarm level 16. The output signal of the breathing signal identification circuit is via the line 28 to the adjustable ren Alarmstromkreis 16 und der Atemsignalanzeigelampe 18 und dem integrierenden Tachometer 20 zugeführt. Das integrierende Tachometer steuert ein Meßinstrument 22.Ren alarm circuit 16 and the breath signal indicator lamp 18 and the integrating tachometer 20 fed. The integrating tachometer controls a measuring instrument 22.

Der Impedanz-Pneumograph arbeitet als WandlerThe impedance pneumograph works as a converter

zur Anzeige der Impedanzänderungen, die sich am Brustkorb der zu untersuchenden Person ergeben, und erzeugt entsprechend sich ändernde elektrische Signale. Zu dieser Anordnung gehören ein 50-kHz-Trägerwellengenerator 30 und eine mit konstantemto display the impedance changes that occur on the chest of the person to be examined, and generates correspondingly changing electrical signals. This arrangement includes a 50 kHz carrier wave generator 30 and a constant wave generator

♦5 Strom arbeitende Treiberstufe 32 und zwei Silber-Silberchlorid biologische Hautelektroden 34, 36, ein Breitbandverstärker 38 und ein Bandpaßfilter 40 mit einem Durchlaßbereich zwischen 12... 100 kHz und ein Demodulator 42.♦ 5 current driver stage 32 and two silver-silver chloride biological skin electrodes 34, 36, a Broadband amplifier 38 and a bandpass filter 40 with a passband between 12 ... 100 kHz and a demodulator 42.

Der Atemsignalidentifizierungsstromkreis 12 identifiziert die Atmung auf einer Atemzug-für-Atemzug-Basis und liefert eine Information sowohl hinsichtlich Volumen als auch hinsichtlich Frequenz. Dieser Stromkreis enthält ein 0,2... 2-Hz-BandpaßThe breathing signal identification circuit 12 identifies breathing on a breath-by-breath basis and provides information in terms of both volume and frequency. This circuit contains a 0.2 ... 2 Hz bandpass filter filter mit Verstärker 44, einen mit einstellbarem Schwellenwert arbeitenden Detektor 46, eine Umkehrstufe 48 und einen Einzelimpulse liefernden Generator 50.filter with amplifier 44, one with adjustable Threshold-operating detector 46, an inverter 48 and a generator 50 which delivers single pulses.

Der Elektrodenanzeigestromkreis 14 spricht aufThe electrode display circuit 14 responds

Änderungen der Ruheimpedanz durch den Brustkorb hindurch an; solche Impedanzänderungen können sich ergeben, wenn eine Elektrode sich von dem Patienten löst. In diesem Stromkreis ist ein Trennverstärker und ein 0,2-Hz-Tiefpaßfilter 52 und ein milChanges in rest impedance across the rib cage; such impedance changes can result when an electrode becomes detached from the patient. In this circuit is an isolation amplifier and a 0.2 Hz low pass filter 52 and a mil

einstellbarem Schwellenwert arbeitender Detektor 54 vorgesehen.adjustable threshold operating detector 54 is provided.

Der einstellbare Alarmstromkreis 16 spricht auf verschiedene Arten von Atmungsversagen und Ver-The adjustable alarm circuit 16 speaks in different ways of respiratory failure and

sagen in der Anordnung und deren Wartungan. Darin sind ein Flip-Flop 56, ein lO-sec-Zeitschalter 58, im folgenden Adaptionszeitschalter genannt, eine Impulsverzögerungsvorrichtung 60, zwei Einzelimpulse liefernde Impulsgeneratoren 62, 64, eine Sperrtorstufe 66, ein von 5 bis 30 see einstellbares Zeitschaltwerk 68, im folgenden Alarmzeitschaltwerk genannt, eine ODER-Stufe 70, ein dreifacher Handschalter 71 mit drei Klemmen 72, 74, 76, ein Niederfrequenzoszillator 78, eine zweite ODER-Stufe 80, ein Zeitverzögerungsrelais 82 mit einem normalerweise geöffneten Schalter 84, eine Apnea- (niedrige Atemgeschwindigkeit) Alarmlampe 86, eine Elektroden alarmlampe 88, eine Alarmsirene 90 und eine dritte Sirenensignalstörungslampe 92 vorgesehen.say in the arrangement and its maintenance. It contains a flip-flop 56, a 10-sec time switch 58, hereinafter referred to as an adaptation time switch, a pulse delay device 60, pulse generators 62, 64 delivering two individual pulses, a blocking gate stage 66, a timer 68 which can be set from 5 to 30 seconds, in the following alarm timer called an OR stage 70, a triple manual switch 71 with three terminals 72, 74, 76, a low frequency oscillator 78, a second OR stage 80, a time delay relay 82 with a normally open switch 84, an apnea (low breathing rate) alarm lamp 86, an electrode alarm lamp 88, an alarm siren 90 and a third siren signal malfunction lamp 92 are provided.

Da der Strom des Trägerwellengenerators konstant ist, ist die Trägerwechselspannung an dem Patienten direkt proportional der Größe der Impedanz \z\ des Patienten. Die Änderungen Δ\ζ\ der Impedanz des Patenten bewirken daher eine Modulation der Trägeramplitude während des normalen Atmungszyklus. Dementsprechend ändert sich das Spannungsgefälle zwischen den Elektroden entsprechend der BeziehungSince the current of the carrier wave generator is constant, the alternating carrier voltage on the patient is directly proportional to the size of the patient's impedance \ z \. The changes Δ \ ζ \ in the impedance of the patent therefore cause a modulation of the carrier amplitude during the normal respiratory cycle. Accordingly, the voltage gradient between the electrodes changes according to the relationship

E= ΙΔ\ζ\E = ΙΔ \ ζ \

wobei / den konstanten Strom und Δ\ζ\ die Impedanzänderung der Brustkorbstrecke des Patienten infolge der Atmung bedeutet. Diese Beziehung bewirkt eine Amplitudenmodulation der Umhüllenden der Trägerwelle.where / denotes the constant current and Δ \ ζ \ the change in impedance of the patient's chest as a result of breathing. This relationship causes an amplitude modulation of the envelope of the carrier wave.

Im allgemeinen ist die Größe der Impedanzänderungen infolge der Atmung ungefähr 0,1 % bis 0,3*^ der Gesamtimpedanz der Brustkorbstrecke, so daß die infolge der Atmung sich ergebende Modulation des Signals in der Amplitude verhältnismäßig klein isi und durch Bewegungsstörungen oder andere physiologische Effekte im Körper überdeckt werden kann. Beispielsweise bewirkt der pulsierende Blutfluß eine Änderung der Brustkorbimpedanz, die amplitudenmäßig gleich oder größer sein kann, besonders bei kleinen Kindern, die schwere Atmungsstörungen haben.In general, the magnitude of the impedance changes due to breathing is about 0.1% to 0.3 * ^ the total impedance of the chest section, so that the modulation of the resulting from breathing Signal is relatively small in amplitude and can be masked by movement disorders or other physiological effects in the body. For example the pulsating blood flow causes a change in the thoracic impedance that is amplitude-wise can be equal to or greater, especially in young children who have severe breathing problems.

Bewegungsartifakt-Erscheinungen sind tatsächliche oder scheinbare Änderungen der Brustkorbimpedanz, die sich infolge der Bewegung des Körpers ergeben und eine Amplitudenmodulation der Trägerwelle mit einer momentanen Frequenz zur Folge haben, die im allgemeinen, jedoch nicht immer, höher als die Atmungsfrequenz ist. Schlagen auf eine Elektrode oder Stören der Elektrode-Haut-Zwischenschicht kann ein Modulationssignal erzeugen, das Komponenten verhältnismäßig hoher Amplitude und eine Frequenz aufweist, die gleich oder größer ist als das modulierende Signal, das durch die Atmung bewirkt wird. Das EKG-Signal andererseits ist nicht ein modulierendes Signal, sondern ein direkter additiver elektrischer Impuls, der durch die Elektroden aufgenommen wird.Movement artifacts are actual or apparent changes in chest impedance, resulting from the movement of the body and an amplitude modulation of the carrier wave with an instantaneous rate that is generally, but not always, higher than the breathing rate is. Hitting an electrode or disrupting the electrode-skin interface can result Generate modulation signal that has components of relatively high amplitude and frequency which is equal to or greater than the modulating signal caused by breathing. That EKG signal, on the other hand, is not a modulating signal, but a direct additive electrical impulse, which is picked up by the electrodes.

Bei dem Impedanz-Pneumographen 10 gemäß Fig. 1 bis 3 wird die ampiitudenrnodulierte 50-kHz-Trägerwelle gemäß Fig. 2 in dem Breitbandwechselstromverstärker 38 verstärkt und durch das 12... 100-kHz-Bandpaßfilter 40 geleitet, um das EKG-Signal von dem modulierten Trägerwellensignal abzutrennen. Die gefilterte Trägerwelle durchsetzt den Demodulator 42, der eine Gleichrichtung bewirkt und die Signalspitzen der Trägerwelle gleichrichtet und so ein positives Signal erzeugt, das, wie es Fi g. 3 zeigt, gemäß den tatsächlichen und scheinbaren Brustkorbimpedanzänderungen schwankt. Dieses Signal erscheint an der Ausgangsleitung 24 des Impedanz-Pneumographen und wird dem 0,2... 2-Hz-Bandpaßfilter und Verstärker 44 in dem Atmungssignalidentifizierungsstromkreis 12 zugeführt.The impedance pneumograph 10 according to FIGS. 1 to 3, the ampiitudenrnodulierte 50 kHz carrier wave is shown in FIG. Amplified in the broadband AC amplifier 38 2 and passed through a 12 ... 100 kHz band pass filter 40 to the ECG signal of to separate the modulated carrier wave signal. The filtered carrier wave passes through the demodulator 42, which effects a rectification and rectifies the signal peaks of the carrier wave and thus generates a positive signal which, as shown in FIG. 3 shows varies according to actual and apparent chest impedance changes. This signal appears on the impedance pneumograph output line 24 and is applied to the 0.2 ... 2 Hz band pass filter and amplifier 44 in the respiratory signal identification circuit 12 .

Das 0,2... 2-Hz-Bandpaßfilter und der Verstärker hat mehrere Erscheinungen zur Folge. Der Stromkreis selbst ist in Fig. 10 wiedergegeben. Die Wirkungsweise des Stromkreises ergibt sich im wesentlichen aus den Wellenformen gemäß den Fi g. 3 und 4 und mehr im einzelnen durch die Wellenform gemäß Fig. 11. Die vertikalen Linien in den Wellenzügen der Fig. 2 und folgenden geben 10-Sekunden-Intervalle an.The 0.2 ... 2 Hz band-pass filter and the amplifier results in several phenomena. The circuit itself is shown in FIG. The mode of action of the circuit results essentially from the waveforms according to Fi g. 3 and 4 and more in detail by the waveform according to FIG. 11. The vertical lines in the wave trains of Fig. 2 et seq. Give 10 second intervals at.

Fig. 3 zeigt das Ausgangssignal des Impedanz -Fig. 3 shows the output signal of the impedance -

•5 Pneumographen, das im Ausgangskreis des Demodulators 42 auftritt, eine Gleichstromkomponente, die ein Maß für die Ruh-Impedanz |z| ist, und eine kleine Wechselstromkomponente, die die Impedanzänderung Δ\ζ\ wiedergibt. Die Ruh-Impedanz ist unterschiedlich für verschiedene Patienten.• 5 pneumograph, which occurs in the output circuit of the demodulator 42, a direct current component which is a measure of the rest impedance | z | and a small AC component representing the change in impedance Δ \ ζ \ . Rest impedance is different for different patients.

Das sich ergebende Signal 102 gemäß F i g. 3 zeigt, daß von links nach rechts betrachtet in dem ersten 10-Sekunden-Intervall die Atmungen normal mit einer Frequenz von etwa 30 Atmungen pro Minute erfolgen und daß während des zweiten 10-Sekunden-Intervalls die Atmungen sich auf etwa 60 pro Minute erhöhen, wobei ein Bewegungsartifakt 104 auftritt. In dem dritten 10-Sekunden-Intervall erfolgt eine starke Einatmung oder möglicherweise ein Bewegungsartifakt 106, worauf sich etwas einstellt, was aus Einatmungen zusätzlich zu Einatmungen 108, 110, 111 besteht, nämlich ein Zustand, bei dem auf tiefes Einatmen nur geringes Ausatmen und dann wieder Einatmen erfolgt. In dem 10-Sekunden-Intervall nach einem starken Einatmen oder einem Bewegungsaitifakt 112 hört das Atmen scheinbar auf, wobei die seichten Wellen 114, 116 von einer geringen Atmungstätigkeit oder auch von dem zu den Lungen fließenden Blutfluß herrühren können. In dem fünften, sechsten und siebenten 10-Sekunden-Intervall erfolgen einzelne Atemzüge 118,120.122 oder Artifakt erscheinungen, ohne daß dazwischen ein wesentliches Atmen stattfindet.The resulting signal 102 according to FIG. 3 shows that, viewed from left to right, in the first 10-second interval the breaths are normal at a rate of about 30 breaths per minute and that during the second 10-second interval the breaths increase to about 60 per minute, a motion artifact 104 occurs. In the third 10-second interval there is a strong inhalation or possibly a movement artifact 106, whereupon something sets in that consists of inhalations in addition to inhalations 108, 110, 111 , namely a state in which only a slight exhalation and then on deep inhalation inhalation takes place again. In the 10 second interval after a strong inhalation or exercise act 112 , breathing appears to cease, and the shallow waves 114, 116 may result from low breathing activity or from blood flow to the lungs. In the fifth, sixth and seventh 10-second intervals, individual breaths 118, 120, 122 or artifacts occur without significant breathing taking place in between.

Das 0.2.. 2-Hz-Bandpaßfilter und der VerstärkerThe 0.2 .. 2 Hz bandpass filter and the amplifier

+5 44 nützen das Signal 102 aus und erzeugen das in Fig. 4 dargestellte Signal 124. Es ist ferner zu beachten, daß sämtliche Atmungssignale, auch die Signale 106 bis 111, die Spannungslinie Null durchschneiden. Die allgemein in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Wirkungsweise des Bandpaßfilters und des Verstärkers 44ist genauer in den Kurvenformen der Fig. 11 dargestellt, wobei die obere Kurve 126 in Fig. 11 das Ausgangssigna] des Demodulators 42 und die untere Kurve in F i g. 11 das Signal 128 des Ausgangskreises+5 44 utilize signal 102 and generate signal 124 shown in FIG. 4. It should also be noted that all respiratory signals, including signals 106 to 111, intersect voltage line zero. The operation of the bandpass filter and the amplifier 44 shown generally in FIGS. 2 to 4 is shown in more detail in the waveforms of FIG. 11, the upper curve 126 in FIG. 11 the output signal of the demodulator 42 and the lower curve in F i G. 11 the signal 128 of the output circuit

des Bandfilters und des Verstärkers 44 wiedergeben. Die Einatmungen bei 132 und 133 sind Einatmungen in eingeatmetem Zustand, und Artifaktsignale erscheinen bei 142 und 143. of the band filter and the amplifier 44 reproduce. The inhalations at 132 and 133 are inhalations in an inhaled state and artifact signals appear at 142 and 143.

Die Dauer der Einatmungs- und AusatmungswelleThe duration of the inhalation and exhalation wave

ist begrenzt durch die niedrige 0,2-Hz-Flanke auf einen Wert von 0,8 see Periodendauer.is limited to one by the low 0.2 Hz edge Value of 0.8 see period.

Das 0,2... 2-Hz-Bandpaßfilter und der Verstärker haben eine größere Anzahl von Folgeerscheinungen. Das durchgelassene Frequenzband ist sehr schmal und gestattet nur solchen tatsächlichen oder scheinbaren Änderungen der Brustkorbimpedanz ohne beträchtliche Dämpfung hindurchzugehen, die frequenzmäßig der Atemfrequenz sehr nahe liegen. Es findet daherThe 0.2 ... 2 Hz band pass filter and the amplifier have a greater number of sequelae. The frequency band that is passed through is very narrow and only allows actual or apparent ones Changes in chest impedance without significant attenuation can pass through the frequency wise are very close to the respiratory rate. It therefore takes place

eine selektive Verstärkung des Atmungssignals statt, wodurch eine genaue Bestimmung auf der Einatmungsseite für die Zwecke der Amplitudenbestimmung möglich ist.a selective amplification of the respiratory signal takes place, making an accurate determination on the inhalation side for the purpose of determining the amplitude is possible.

Mari erhält auf diese Weise eine Zeitkonstante, die den Nulldurchgang bestimmt und sicherstellt, daß große Impedanzänderungen, beispielsweise infolge eines tiefen Einatmens oder eines Bewegungsartifakts, in etwa 0,8 see auf die Nullinie zurückgebracht werden, so daß unter Bezugnahme auf das Signal eine maximale Einatmungs- und Ausatmungsdauer festgelegt wird, durch die u. a. die einzelnen Einatmungsvorgänge im Falle einer Einatmung bei eingeatmetem Zustand und damit die Einatmungsfrequenzinformation erhalten bleibt.In this way Mari receives a time constant which determines the zero crossing and ensures that large changes in impedance, for example as a result of deep inhalation or movement artifact, be brought back to the zero line in about 0.8 seconds so that, referring to the signal, a maximum inhalation and exhalation times are set, through which, inter alia. the individual inhalation processes in the case of inhalation when inhaled State and thus the inhalation frequency information is retained.

Die hochfrequente Kante des Bandpaßfilters bei 2 Hz dämpft sämtliche höheren Frequenzkomponenten vor der Verstärkung, und dadurch wird der Einfluß der Bewegungsartifaktvorgänge und des durch das Herz eingekoppelten Lungenblutflusses auf die Impedanzänderung A |z) bei Frequenzen oberhalb 2 Hz unterdrückt. The high-frequency edge of the bandpass filter at 2 Hz attenuates all higher frequency components before amplification, and this suppresses the influence of the movement artifact processes and the pulmonary blood flow coupled through the heart on the impedance change A | z) at frequencies above 2 Hz.

In Fig. K) umfassen das Bandpaßfilter und der Verstärker eine erste, eine Verstärkervorrichtung aufweisende Tiefpaßfilterstufe 146, auf die eine erste Hochpaßfilterstufe 148 folgt, welch letztere wiederum an einen gegengckoppelten Verstärker (operational amplifier) 150 angekoppelt ist. Die Ausgangsspannung dieses weiteren Verstärkers ist an eine weitere Tiefpaßfilterstufe 152 angekoppelt, auf die ein zweites Hochpaßfilter 154 folgt.In FIG. K), the bandpass filter and the amplifier comprise a first low-pass filter stage 146, which has an amplifier device and which is followed by a first high- pass filter stage 148 , the latter in turn being coupled to an operational amplifier 150 with negative feedback. The output voltage of this further amplifier is coupled to a further low-pass filter stage 152 , which is followed by a second high- pass filter 154 .

Die erste Fiefpaßfilterstufe 146 empfängt ihr Eingangssignal, das Fig. 11 entspricht, von dem Demodulator 42 des Impedanz-Pneumographen. Dieses Signal hat ungefähr eine Größe von 2 V mit einer ^-mV-Wechselstromkomponente, welch letztere die durch die Atmung bedingten Impedanzänderungen A\^ bildet. Die erste Filterstufe enthält einen hochverstärkenden Transistor Q_x. Der Transistor Q₁ ist in einer Emitterfolgeschaltung geschaltet und arbeitet als ein Trennverstärker der Verstärkung eins, einer hohen Eingangsimpedanz und einer niedrigen Ausgangsimpedanz. In dem Eingangskreis der Basiselektrode des Transistors ß, sind Widerstände R₁, R₁ ,und eine Kapazität C₁ in der Schaltungsweise eines integrierenden Netzwerkes vorgesehen, die eine Dämpfung von 6 Dezibel pro Oktave Abweichung von 2 Hz aufweisen. Eine zusätzliche 6 Dezibel pro Oktave Dämpfung wird erzielt durch die Emitter-Basis-Gegenkopplungsschleife über die Kapazität C₂, den Widerstand /?, und die Kapazität C₁, so daß die erste Tiefpaßfilterstufe 146 bei 2 Hz eine gesamte Dämpfung (roll off) von 12 Dezibel pro Oktave ergibt.The first low-pass filter stage 146 receives its input signal, which corresponds to FIG. 11, from the demodulator 42 of the impedance pneumograph. This signal has a magnitude of approximately 2 V with a ^ -mV alternating current component, the latter forming the impedance changes A \ ^ caused by breathing. The first filter stage contains a high-gain transistor Q _x . The transistor Q ₁ is connected in an emitter follower circuit and functions as an isolation amplifier of gain one, a high input impedance and a low output impedance. In the input circuit of the base electrode of the transistor ß, resistors R ₁ , R ₁ , and a capacitance C _{1 are provided} in the manner of an integrating network, which have an attenuation of 6 decibels per octave deviation of 2 Hz. An additional 6 decibels per octave attenuation is achieved by the emitter-base negative feedback loop via the capacitance C ₂ , the resistance /?, And the capacitance C ₁ , so that the first low-pass filter stage 146 at 2 Hz a total attenuation (roll off) of 12 decibels per octave.

Die erste Tiefpaßfilterstufe 146 dämpft daher in beträchtlichem Maß Frequenzen oberhalb 2 Hz vor der Verstärkung, während sich im wesentlichen eine verschwindende Übertragungsdämpfung für das Informationssignal ergibt, welches die Impedanzänderung Δ(ζ( darstellt.The first low-pass filter stage 146 therefore attenuates frequencies above 2 Hz before amplification to a considerable extent, while essentially vanishing transmission attenuation results for the information signal which represents the change in impedance Δ (ζ (.

Die erste Hochpaßfilteranordnung 148 ist ein einfaches Netzwerk, bestehend aus der Kapazität C₄ und dem Widerstand A₄, die als differenzierende Schaltung angeordnet sind. Diese Filterstufe liefert 6 Dezibel pro Oktave Abweichung bei 0,2 Hz, und dadurch wird eine Gleichstromkomponente ausgeschaltet, und gleichzeitig werden niedrige Frequenzkomponenten unterdrückt, wie sie sich etwa ergeben konnten aus Schwankungen des Ruh-Impedanzwertes des Patienten. The first high-pass filter arrangement 148 is a simple network consisting of the capacitance C ₄ and the resistor A ₄ , which are arranged as a differentiating circuit. This filter stage provides 6 decibels per octave deviation at 0.2 Hz, and thereby a direct current component is switched off, and at the same time low frequency components are suppressed, such as could result from fluctuations in the rest impedance value of the patient.

Der Verstärker 150 ist ein üblicher Operationsver stärker 154 von einem Verstärkungsfaktor von 501 und mit einem Gegenkopplungszweig über einen Wi derstand R_s. Das Ausgangssignal des Verstärkers 15' ergibt sich an dem Widerstand R₆ und ist null, wem A\z\ null ist.The amplifier 150 is a conventional operational amplifier 154 with a gain factor of 501 and with a negative feedback path via a resistor R _s . The output signal of the amplifier 15 ' is obtained at the resistor R ₆ and is zero if A \ z \ is zero.

Das zweite Tiefpaßfilter 152 ist im wesentlicheiThe second low pass filter 152 is essentially i

von gleicher Art wie das erste Tiefpaßfilter 146, wöbeof the same type as the first low-pass filter 146, wöbe

ίο etwas andere Parameterwerte gewählt sind, so dal sich zusätzlich 12 Dezibel pro Oktave ab 4 Hz ergeίο slightly different parameter values are selected, so that an additional 12 decibels per octave from 4 Hz

ben.ben.

Die weiteren Filtersrufen 152, 154 dämpfen du verstärkten Signale, die außerhalb des gewünschter Frequenzbandes liegen. Die Kreisparameter dei zweiten Filterstufen 152,154 sind so gewählt, daß siel· ein etwas breiteres Band von 0,1 bis 4 Hz ergibt, welches das angestrebte Frequenzband der ersten Filterstufen zwischen 0,2 und 2 Hz eng umschließt.The further filter calls 152, 154 attenuate amplified signals that lie outside the desired frequency band. The circular parameters of the second filter stages 152, 154 are chosen so that they result in a somewhat broader band from 0.1 to 4 Hz, which closely surrounds the desired frequency band of the first filter stages between 0.2 and 2 Hz.

Gemäß Fig. 12 besteht der Detektor 46 aus drei Transistoren ß₃, Q₄, Q_% und einer Diode 162 und ferner einem Wählschalter 164. According to FIG. 12, the detector 46 consists of three transistors β ₃ , Q ₄ , Q _% and a diode 162 and also a selector switch 164.

Im Betrieb wird der obere Auslösepunkt E_UT etwa bei 0,6 V gewählt, und zwar durch Einstellung desDuring operation, the upper trip point E _{UT is selected at} around 0.6 V by setting the

Spannungsteilerverhältnisses der Widerstände A₁₃ und R_i4. R₁₄ besteht aus einer Mehrzahl Widerstände, die zwischen der negativen Spannungsquelle und dem von Hand betätigbaren Schalter IM angeordnet sind. Daher kann durch Betätigen des Schalters der obere Auslösepunkt E_m als Schwellenwert eingestellt werden. Nimmt man an, daß an der Basiselektrode von O₃ die Spannung Null liegt und daß Ey₇ (0,6 V) an der Basiselektrode des Transistors Q₄ liegt, so ist der Transistor O₃ gesperrt, und der Transistor Q₄ istVoltage divider ratio of resistors A ₁₃ and R _i4 . R ₁₄ consists of a plurality of resistors which are arranged between the negative voltage source and the manually operated switch IM. Therefore, by operating the switch, the upper trip point E _{m can be set} as the threshold value. Assuming that the voltage at the base electrode of O _{3 is} zero and that Ey ₇ (0.6 V) is applied to the base electrode of transistor Q ₄ , transistor O _{3 is} blocked and transistor Q ₄ is off

stromleitend. Infolge des Spannungsgefälles an dem Widerstand ff ₁₂, an den die Basiselektrode des Transistors ß, angeschaltet ist, ist der Transistor Q_s eingeschaltet und die Spannung an der Kathode der Diode 162 ist etwa 12 V, so daß die Diode rückwärts vorge-conductive. As a result of the voltage drop across the resistor ff ₁₂ , to which the base electrode of the transistor ß is connected, the transistor Q _{s is} switched on and the voltage at the cathode of the diode 162 is about 12 V, so that the diode is forwarded backwards.

spannt und daher nicht stromleitend ist. Die Kapazität C, und der Widerstand A₁₇ zwischen der Kathode der Diode 162 und der Ausgangsleitung 166 wirken als Differenzierschaltung zur Erzeugung der in Fig. 5 wiedergegebenen Rechteckwellen.tensioned and therefore not conductive. The capacitance C 1 and the resistance A ₁₇ between the cathode of the diode 162 and the output line 166 act as a differentiating circuit for generating the square waves shown in FIG.

Die negative Spannung an der Kathode der Diode 162 wird durch die Widerstands-Kapazitäts-Kombination A₁₇, C₉ differenziert, und es ergibt sich ein negativ gerichteter Impuls auf der Ausgangsleitung 166, die zu der Umkehrstufe 48 führt. Dieser Impuls wirdThe negative voltage at the cathode of the diode 162 is differentiated by the resistance-capacitance combination A ₁₇ , C ₉ , and a negatively directed pulse results on the output line 166, which leads to the inverter 48 . This impulse will

umgekehrt und dient dem Zweck, einen einen Einzelimpuls erzeugenden Generator 50 anzustoßen, dessen Ausgangssigna] in Fig. 6 dargestellt ist.conversely, and serves the purpose of triggering a generator 50 which generates a single pulse and whose output signal is shown in FIG.

Wenn das Signal an der Eingangsleitung ItO unter die untere Auslösespannung E₁J, fällt, wird der Tran-If the signal on the input line ItO falls below the lower trigger voltage E ₁ J, the tran-

sistor Q-, abgeschaltet, und die Transistoren Q₄ und Qc, werden eingeschaltet, so daß sich wiederum an der Kathode der Diode 162 eine hohe Spannung ergibt und ein positiver Impuls an der Ausgangsleitung 166 der Spannungsumkehrstufe.sistor Q-, switched off, and transistors Q ₄ and Qc, are switched on, so that there is again a high voltage at the cathode of diode 162 and a positive pulse on output line 166 of the voltage inverter.

&> Man hat mit sehr starken Schwankungen in der Tiefe des Atemvorganges und in dem Rhythmus der Atemzüge zu rechnen. Ein tiefer Atemzug hat eine Stromform größerer Breite zur Folge. Indem man den Schalter 164 in dem Detektor 46 gemäß Fig. 12 ein-&> One has to reckon with very strong fluctuations in the depth of the breathing process and in the rhythm of the breaths. A deep breath results in a larger current waveform. By turning the switch 164 in the detector 46 according to FIG.

stellen kann, ist es möglich, sehr geringe Atemzüge und auch tiefe Atemzüge festzustellen oder, falls erwünscht, nur tiefe Atemzüge einer bestimmten wählbaren Größe.it is possible to detect very small breaths as well as deep breaths or, if desired, only deep breaths of a certain selectable size.

409544/139409544/139

Betrachtet man die Fig. 4, 5 und 6, so sieht man, daß die Einstellung des oberen Auslösepunktes des Detektors 46 entsprechend der Linie 168 in Fig. 4 aufeinanderfolgende Spannungsübergänge von +12 V nach -12 V bei dem Überschneiden des genannten Schwellenspannungswerte; mit der Einatmungsseite des auf das Atmen zurückgehenden Signals zur Folge hat, so daß der Impuls-Generator 50 angestoßen wird und zu diesen Zeitpunkten, wie Fig. 6 zeigt, Impulse vorgegebener Bandbreite abgibt. Die Impulse vorgegebener Bandbreite dieses Impulsgenerators liefern die Information hinsichtlich der Atmungsfrequenz an das integrierende Tachometer. Diese Frequenzinformation wird durch die Einstellung des oberen Auslösepunktes, d. h. durch die Einstellung des Schalters 164, in dem Sinne beeinflußt, daß, je höher die Auslösepunkte gewählt werden, um so mehr schwache Atemzüge unberücksichtigt bleiben. Betrachtet man beispielsweise Fig. 4, so erkennt man, daß die Signalspitze 17Θ unberücksichtigt bleibt, was in Fig. 5 ein entsprechend breites Signal 170 zur Folge hat. Da nur Atemzüge einer bestimmten Mindestgröße imstande sind, einen bestimmten eingestellten Schwellenwert zu überschreiten, so ist die gemessene Atmungsfrequenz im Zusammenhang mit der Einstellung des Wählschalters 164 ein Maß für das minimale Atmungsvolumen und die minimale Atmungsvolumenströmung.4, 5 and 6, it can be seen that the setting of the upper trip point of the detector 46 according to the line 168 in FIG. with the inhalation side of the signal going back to the breathing, so that the pulse generator 50 is triggered and at these times, as shown in FIG. 6, emits pulses of a predetermined bandwidth. The impulses of the given bandwidth of this impulse generator supply the information regarding the respiratory frequency to the integrating tachometer. This frequency information is influenced by the setting of the upper trigger point, ie by the setting of switch 164, in the sense that the higher the trigger points are selected, the more weak breaths are not taken into account. Looking at FIG. 4, for example, it can be seen that the signal peak 17Θ is not taken into account, which in FIG. 5 results in a correspondingly broad signal 170 . Since only breaths of a certain minimum size are able to exceed a certain set threshold value, the measured breathing rate in connection with the setting of the selector switch 164 is a measure of the minimum breathing volume and the minimum breathing volume flow.

In Fi g. 6 ist das Ausgangssignal des integrierenden Tachometers, das an das Meßinstrument 22 geliefert wird, durch die gemittelte Kurve 172 wiedergegeben. Das integrierende Tachometer hat eine Ansprechzeit von 40 see, was bedeutet, daß, beginnend mit einer verschwindenden Atmungsfrequenz und mit einer Stufenfunktion von 30 Atmungen pro Minute, es ungefähr 40 see erfordern würde, daß das integrierende Tachometer einen Gleichstromwert annimmt, der 30 Atmungen pro Minute entspricht. Das Ausgangssignal des integrierenden Tachometers bildet eine Atmungsfrequenzinformation, die über eine beträchtliche Zeitspanne integriert ist, wobei die eine konstante Impulsbreite aufweisenden Impulse des Generators 50 zur Ausnutzung gelangen. Das Tachometer reicht indessen nicht aus, um ein Aufhören der Atmung oder eine sehr niedrige Atmungsfrequenz festzustellen und entsprechend ein Alarmsystem zu betätigen, weil die benutzte Zeitkonstante zu groß ist. Beachtet man, daß ein frühgeborenes Kind seine Atmungsfrequenz während einer bestimmten Zeitspanne sehr stark ändern kann, so muß das integrierende Tachometer, um seine Funktionen zu erfüllen, kurzzeitige Änderungen der Frequenz außer acht lassen, was zur Folge hat, daß bei einem vollständigen Aufhören der Atmung (Apnea Neonatorum) oder einer gefährlich niedrigen Atmungsfrequenz ein den Mediziner warnendes Warnsignal in gewissen Fällen zu spät kommen würde. Während also die Anordnung unter gewissen Bedingungen befriedigend arbeiten würde, wäre das Gerät trotzdem nicht hinreichend anpassungsfähig, und es wäre nicht geeignet, den Bedürfnissen eines Warnsignals bei neugeborenen Kindern mit den verschiedenen Atmungsproblemen, insbesondere Apnea, Rechnung zu tragen.In Fi g. 6, the integrating tachometer output signal provided to the meter 22 is represented by the curve 172 averaged. The integrating tachometer has a response time of 40 seconds, which means that starting with a vanishing respiratory rate and with a step function of 30 breaths per minute, it would require about 40 seconds for the integrating tachometer to assume a DC value that is 30 breaths per minute is equivalent to. The output signal of the integrating tachometer forms respiratory frequency information which is integrated over a considerable period of time, the pulses of the generator 50 having a constant pulse width being utilized. The speedometer, however, is not sufficient to detect a cessation of breathing or a very low breathing frequency and to activate an alarm system accordingly, because the time constant used is too large. If one takes into account that a premature child can change its breathing frequency very strongly during a certain period of time, the integrating tachometer must, in order to fulfill its functions, ignore short-term changes in the frequency, with the result that breathing is completely stopped (Apnea neonatorum) or a dangerously low breathing frequency a warning signal to the doctor would come too late in certain cases. So while the arrangement would work satisfactorily under certain conditions, the device would still not be sufficiently adaptable, and it would not be suitable to meet the needs of a warning signal in newborn children with various breathing problems, particularly apnea.

Man erkennt aus Fig. 13, daß der mit einstellbarem Schwellenwert arbeitende Detektor jeden Atemzug feststellt, der durch eine verhältnismäßig flache Signatform 173 auf dem verhältnismäßig steilen und medizinisch bedeutsamen Einatmungskurventeil des Atmungszyklus wiedergegeben ist. Es ergibt sich indessen eine beträchtliche Trägheit, einstellbar durcl· die Wahl des Widerstandes R₁₅ in Fi g. 12, so daß eir Einatmungszyklus nur registriert wird, wenn die Atmungskurve ein bestimmtes unteres Niveau erreicht Dadurch werden andere Signale, beispielsweise das dargestellte Signal 174, bedingt durch ein Blutflußsignal des zu den Lungen fließenden Blutes, daran gehindert, den Detektor 46 auszulösen und als Atemzuf gezählt zu werden. Die auftretende Trägheit ist dahei beabsichtigt und entspricht bei dem beschriebener Apparat ungefähr 0,2 V zur Verhinderung einei mehrfachen Auslösung des Detektors.It can be seen from Fig. 13 that the adjustable threshold detector detects each breath represented by a relatively flat signature shape 173 on the relatively steep and medically significant inhalation curve portion of the respiratory cycle. However, there is a considerable inertia, adjustable by the choice of the resistor R ₁₅ in FIG. 12 so that eir inspiration cycle is only registered if the respiration waveform reaches a certain lower level Thereby, other signals such as the signal 174 shown due to a blood flow signal of the current flowing to the lungs the blood is prevented from triggering the detector 46 and as Atemzuf to be counted. The inertia that occurs is intentional and corresponds to approximately 0.2 V for the apparatus described to prevent multiple triggering of the detector.

In Fig. 13 ist ein Signal 175 wiedergegeben, das '5 ein starkes Lungenblutflußsignal während einer Apnea-Störungoder einer Verringerung der Herzschlagtätigkeit, bei der der Herzschlagrhythmus trotzdem zwischen 0,2 Hz und 2 Hz des Bandfilterverstärkers 44 liegt, zeigt. Das dem Detektor 46 zugeführte Eingangssignal erscheint gemäß Fig. 13 in einem Maßstab von ungefähr 2 V pro Ohm Änderung der Brustkorbimpedanz Δ\4. Signale, bedingt durch den Lungenblutkreislauf, können eine positive Signalspitze von 0,25 Ohm oder 0,5 Ohm von Spitze zu Spitze haben. Um eine Auswahl gegenüber derartigen Signalen zu haben, wird die Schwellenwerteinstellung des unteren Auslösepunktes durch die Schalteranordnung 164 des Detektors 46 zu 0,6 V, also auf ein nicht unbeträchtlich höheres Signal, gewählt. Es findet daher die Unterscheidung in dem Atmungssignal-Unterscheidungsstromkreis sowohl auf einer Frequenzbasis als auch auf einer Amplitudenbasis statt.In Fig. 13 a signal 175 is shown which shows a strong pulmonary blood flow signal during apnea disturbance or a reduction in heartbeat activity, in which the heartbeat rhythm is nevertheless between 0.2 Hz and 2 Hz of the bandpass filter amplifier 44. The input signal fed to the detector 46 appears as shown in FIG. 13 on a scale of approximately 2 V per ohm of change in the chest impedance Δ \ 4. Signals caused by the pulmonary blood circulation can have a positive signal peak of 0.25 ohms or 0.5 ohms from peak to peak. In order to have a choice with respect to such signals, the threshold value setting of the lower trigger point is selected by the switch arrangement 164 of the detector 46 to be 0.6 V, that is to say to a not inconsiderably higher signal. Therefore, the discrimination in the respiratory signal discrimination circuit takes place on both a frequency basis and an amplitude basis.

Es ist aus Fig. 1 zu erkennen, daß durch die auf die Atemzüge ansprechende Lampe und das Meßinstroment 22 des integrierenden Tachometers 20 für den Arzt eine ständige Atmungsüberwachung sowohl durch ein Lichtsignal, und zwar Atemzug für Atemzug, als auch durch das Meßinstrument 22 im Hinblick auf die mittlere Atmungsfrequenz erzielt ist. Die Ver haltnisse liegen aber so, daß eine ständige Überwachung des Patienten durch einen Arzt o. ä. nicht immer wünschenswert oder möglich ist. Daher ist ein Alarmstromkreis 16 vorgesehen, der ebenfalls Ausgangssignale von dem Einzelimpulse erzeugenden ♦5 Generator 50 des Atmungssignalidentifizieningsstromkreises 12 erhält, dergestalt, daß auch in Abwe 5vu ^{der mediz}i^nischen Uberwachungsperson eine Überwachung des Patienten stattfindet.It can be seen from Fig. 1 that through the breath-responsive lamp and the measuring instrument 22 of the integrating tachometer 20 for the doctor a constant breathing monitoring both by a light signal, namely breath by breath, and by the measuring instrument 22 with regard to to the mean breathing rate is achieved. The circumstances are such that constant monitoring of the patient by a doctor or the like is not always desirable or possible. Therefore, an alarm circuit 16 50 of the Atmungssignalidentifizieningsstromkreises is provided which also output signals from the single-pulse generating ♦ 5 generator 12 receives such a way that in ^the abwe 5vu ^mediz i ^NISC hen Uberwachungsperson takes place a monitoring of the patient.

In dem einstellbaren Alarmstromkreis 16 ist die wichtigste Vorrichtung das zwischen 5 bis 30 see einstellbare Alarmzeitschaltwerk 68. Diese Vorrichtung ist eine an sich bekannte Vorrichtung, die wählbare Einstellungen zwischen 5 und 30 see gestattet und. sofern nicht eine Rückstellung durch einen Impuls erfolgt, das eingestellte Zeitintervall mißt und an der Ausgangsklemme 180 eine Gleichspannung liefert. Diese Gleichspannung ist ein Anzeichen dafür, daß die Zeitdauer zwischen Atmungen die eingestellte Zeitdauer überschreitet, und es wird dann die für den ^b° Apnea-Zustand (niedrige Atmungsgeschwindigkeit) maßgebüche Alarmlampe 86 aufleuchten und, über die ODER-Stufe 70 und die Ruhekontaktstrecke 82, welche einen Niederfrequenzgenerator 78 über die ODER-Stufe 80 steuert, ein Sirenensignal der Warn-⁶S sirene 90 erzeugt, um die Aufmerksamkeit der medizinischen Uberwachungsperson zu erregen.In the adjustable alarm circuit 16, the most important device is the alarm timer 68 which can be set between 5 and 30 seconds. This device is a device known per se, which allows settings between 5 and 30 seconds to be selected. unless it is reset by a pulse, measures the set time interval and delivers a DC voltage to output terminal 180. This DC voltage is an indication that the time between breathings exceeds the set time, and the alarm lamp 86 ^{, which is decisive for the b} ° apnea state (low breathing speed), will light up and, via the OR stage 70 and the normally closed contact section 82, which controls a low frequency generator 78 via the OR stage 80 , generates a siren signal of the warning ⁶ S siren 90 in order to attract the attention of the medical supervisor.

Im allgemeinen wird die Uberwachungsperson sofort eintreffen und von Hand einen Ausschalter 71In general, the person being monitored will arrive immediately and manually switch off a switch 71

betätigen, der das Sirenensignal abstellt und die Spannung über die Kontaktstrecke 76 an die Lampe 92 legt, um weiterhin die Überwachungsperson optisch zu warnen. Wenn jedoch nicht innerhalb 30 see die Überwachungsperson eintrifft, so wird das langsam ansprechende und schnell abfallende Relais 82 die Kontaktstrecke 14 schließen und eine konstante Gleichspannung über die ODER-Stufe 80 der Sirene 90 zuführen, damit ein konstantes lautes Warnsignal erzeugt wird. Das Relais 82 bleibt durch den Haltestromkreis 182 weiter erregt, auch dann, wenn mehrere Atmungen oder Bewegungsartifakte auftreten und das auf 5 bis 30 see einstellbare Zeitschaltwerk 68 wieder rückstellen, damit sichergestellt ist, daß eine medizinische Überwachungsperson anwesend ist, nachdem der konstante Alarm ausgelöst wurde. Nachdem die Überwachungsperson eingetroffen ist und durch Betätigung des Schalters 171 die Alarmanlage stillgelegt hat, löst das Relais 82 schnell die Kontaktstrecke 84 und unterbricht damit den Haltestromkreis. press, which turns off the siren signal and the voltage via the contact path 76 to the lamp 92 in order to continue to visually warn the monitoring person. However, if not within 30 see the Surveillance person arrives, the slowly responding and rapidly dropping relay 82 is the Contact path 14 close and a constant DC voltage across the OR stage 80 of the siren Feed 90 so that a constant loud warning signal is generated. The relay 82 remains through the holding circuit 182 continues to be excited, even if multiple breaths or movement artifacts occur and reset the timer 68, which can be set to 5 to 30 seconds, to ensure that a medical supervisor is present after the constant alarm is triggered. After the surveillance person has arrived and the alarm system is activated by actuating switch 171 has shut down, the relay 82 quickly releases the contact path 84 and thus interrupts the holding circuit.

Der Alarmstromkreis 16 umfaßt eine Flip-Flop-Stufe 56, das einstellbare Zeitschaltwerk 58, die beiden Einzelimpulse liefernden Generatoren 62,64, die Impulsverzögerungsvorrichtung 60 und die Sperrtorstufe 66. Das Flip-Flop 56 wird eingeschaltet und wieder rückgeschaltet durch die Impulse des Einzelimpulse liefernden Generators 50, der in dem Atmungssignalidentifizierungsstromkreis vorgesehen ist. Wenn das Flip-Flop 56 in seinen gelöschten Zustand rückgeschaltet wird, wird der Einzelimpulse erzeugende Generator 62 angestoßen, und wenn die Sperrtorstufe 66 nicht gesperrt ist, wird das Alarmzeitschaltwerk 68 rückgestellt. Dies hat zur Folge, daß zwei und nicht ein Atemzug oder Bewegungsartifakt in jedem Zeitintervall, das in dem Alarmzeitschaltwerk 68 eingestellt ist, auftreten müssen, um es zurückzustellen, bevor seine eingestellte Zeitspanne zur Erzeugung eines Gleichspannungsausgangssignals auf der Leitung 180 verstrichen ist.The alarm circuit 16 comprises a flip-flop stage 56, the adjustable timer 58, the two Generators 62, 64, the pulse delay device 60 and the blocking gate stage supply individual pulses 66. The flip-flop 56 is switched on and switched back again by the pulses of the single pulse supplying generator 50 included in the breathing signal identification circuit is provided. When the flip-flop 56 is switched back to its cleared state is triggered, the single pulse generating generator 62 is triggered, and when the lock gate 66 is not blocked, the alarm timer 68 is reset. As a result, two and not one breath or movement artifact in each time interval set in the alarm timer 68 must occur to reset it before its set time to generate a DC output signal on line 180 has elapsed.

Es kann indessen durchaus vorkommen, daß zwei Bewegungsartifakte oder auf den Fluß des Lungenblutes zurückgehende Signale während aufeinanderfolgender 30-sec-InteivaIle oder während kürzerer Intervalle, auf die das ZeitschaJtwerk 68 eingestellt ist, auftreten. Dieses Problem wird durch das Zeitschaltwerk 58 gelöst.However, it may well happen that two artifacts of movement or of the flow of the blood in the lungs declining signals during consecutive 30-second integrals or during shorter periods Intervals to which the timer 68 is set occur. This problem is caused by the timer 58 solved.

Das Zeitschaltwerk 58 ist ein mit fest eingestellter Zeitspanne von 10 see arbeitendes Zeitschaltwerk, das, falls während eines 10-sec-Intervalls es nicht rückgestellt wird, auf seiner Ausgangsleitung 184 einen Impuls erzeugt. Dieser Impuls bewirkt eine Rückstellung des Flip-Flops 56 über die Verzögerungsvorrichtung 60, nachdem bereits die Sperrtorstufe 66 durch den Impuls des Einzelimpulse liefernden Impulsgenerators 64 gesperrt wurde, so daß also diese Rückstellung des Flip-Flops 56 keine Rückstellung der Zeitschalrvorrichrung 68 bewirkt. Das Zeitschaltwerk 58 stellt sicher, daß in jedem 10-sec-Intervall ein festgestelltes Signal fallen muß, und wenn dies nicht der Fall ist, daß zwei zusätzliche durch den Detektor festgestellte Signale in einem nachfolgenden 10-sec-Intervall vorliegen müssen, um eine Rückstelung des AJarmzeitschalrwerkes 68 zu bewirken. Wenn beispielsweise das AJarmzeitschalrwerk 68 auf :me Zeitspanne von 30 see eingestellt ist, stellt die zusätzliche Zeitschaltvorrichtung 58 sicher, die Zeitichaltvorrichtung 68 nicht riickgestellt wird und daher weiterläuft, um am Ende der Zeitspanne ein Alarmsignal zu erzeugen, sofern das durch den Detektor erzeugte Wellensignal (feststellbarer Atmungsvorgang) eine Frequenz von weniger als sechs pro Minute hat.The time switch mechanism 58 is a time switch mechanism that works with a fixed time span of 10 seconds, that if it doesn't during a 10-second interval is reset, a pulse is generated on its output line 184. This impulse causes a reset of the flip-flop 56 via the delay device 60 after the blocking gate stage 66 was blocked by the pulse of the single pulse delivering pulse generator 64, so that this Resetting the flip-flop 56 does not cause the timer 68 to be reset. The timer 58 ensures that in every 10-sec interval a detected signal must fall, and if it does not, then two additional signals by the detector detected signals must be present in a subsequent 10-sec interval in order to reset of the AJarmzeitschalrwerkes 68 to effect. For example, if the alarm timer 68 on : me period of 30 see is set, the additional time switch device 58 safe, the time switch device 68 is not reset and therefore continues to give an alarm signal at the end of the period to be generated, provided that the wave signal generated by the detector (detectable breathing process) has a frequency of less than six per minute.

s Aus den F i g. 6 bis 9 erkennt man, daß das von dem Detektor erzeugte Signal 111 einen Abfall des Signals des Flip-Flops 56 in Fig. 7 zur Folge hat und sich daher eine positive Spannung im Ausgangskreis des Flip-Flops und die Erzeugung eines Impulses des Einzelimpulse liefernden Generators 62 in Fi g. 8 ergibt, so daß eine Rückstellung des Zeitschaltwerkes 68 erfolgt. Das vom Detektor erzeugte Signal 112 bewirkt eine Einstellung des FIip-F!ops 56 in den erregten Zustand, was nicht weiter von Belang ist, obwohls From Figs. 6 to 9 it can be seen that the signal 111 generated by the detector shows a drop in the Signal of the flip-flop 56 in Fig. 7 and therefore a positive voltage in the output circuit of the flip-flop and the generation of a pulse of the generator 62 which supplies individual pulses in FIG. 8 results, so that the timer 68 is reset. The signal 112 generated by the detector causes a setting of the FIip-F! op 56 in the excited state, which is of no further importance, although

is das genannte Signal eine Rückstellung des zusätzlichen Zeitschaltwerkes 58 bewirkt. Zwischen diesem Augenblick und dem Auftreten des Signals 118 in Fi g. 6 liegt eine Zeitspanne von mehr als 10 see, und daher wird der Flip-Flop 56 rückgestellt durch den Zeitablauf des Zeitschaltwerkes 58, das den Einzelimpulse liefernden Generator 64 auslöst zur Erzeugung eines Sperrimpulses 186 für die Sperrtorstufe 66 und über die Verzögerungsstufe 60 den Flip-Flop 56 rückstellt, wie in Fig. 7 bei 188 angedeutet ist.is the said signal a reset of the additional Time switch 58 causes. Between that moment and the appearance of the signal 118 in Fi g. 6 is a period of more than 10 seconds, and therefore, the flip-flop 56 is reset by the timing of the timer 58, which the individual pulses delivering generator 64 triggers to generate a blocking pulse 186 for the blocking gate stage 66 and resets the flip-flop 56 via the delay stage 60, as indicated in FIG. 7 at 188.

Unmittelbar danach bewirkt das Signal 118 eine Einstellung des Flip-Flops 56 in den Erregungszustand. Mehr als 10 see liegen jedoch zwischen den vom Detektor erzeugten Signalen 118 und 120, und daher wird ein zweiter Sperrimpuls 190 erzeugt, so daß die Rückstellung des Flip-Flops in den Ruhezustand im Zeitpunkt 192 keinen Rückstellimpuls an das Alarmschaltwerk 68 zur Folge hat, wie in F i g. 8 durch das Fehlen eines entsprechend bezeichneten Impulses angedeutet ist. In Anbetracht des 10 see überschreitenden Zeitintervalls zwischen den Signalen 120 und 122 tritt derselbe Sperrimpuls im Zeitpunkt 194 auf und stellt, wie bei 196 angegeben ist, den Flip-Flop 56 in seinen Ruhezustand zurück, so daß die Zuführung eines Rückstellimpulses an das Alarmzeitschaltwerk 68 verhindert wird.Immediately thereafter, the signal 118 causes the flip-flop 56 to be set to the energized state. However, there is more than 10 seconds between those from the detector generated signals 118 and 120, and therefore a second inhibit pulse 190 is generated so that the Resetting the flip-flop to the idle state at time 192 does not send a reset pulse to the alarm switchgear 68, as shown in FIG. 8 indicated by the lack of a correspondingly labeled pulse is. In view of the time interval between signals 120 and 122 exceeding 10 seconds the same blocking pulse occurs at time 194 and, as indicated at 196, sets flip-flop 56 returns to its idle state so that a reset pulse is sent to the alarm timer 68 is prevented.

Von dem letzten Rückstcllimpuls des Alarmzeitschaltwerkes 68, nämlich dem Impuls 111 in Fig. 8. verstreicht das der Einstellung des Alarmzeitschaltwerkes 68 entsprechende Zeitintervall T. Wie in Fig. 9 dargestellt ist, beträgt dieses Zeitintervall 30 see und ihr Verstreichen bewirkt das Auftreten einer Gleichspannung auf der Ausgangsleitung 180, wie bei 19β in Fig. 9 angegeben ist, und damit das Anschalten einer Apnea-Alarmlampe 86 und das Auftreten des pulsierenden Signals der Sirene 90.From the last reset pulse of the alarm timer 68, namely the pulse 111 in FIG. 8, the time interval T corresponding to the setting of the alarm timer 68 elapses. As shown in FIG of the output line 180, as indicated at 19β in FIG. 9, and thus the switching on of an apnea alarm lamp 86 and the occurrence of the pulsating signal of the siren 90.

Wenn die Atmung unterbleibt, so ist die Abgabe eines Sirenensignals wichtig, wenn die durch das einstellbare Alarmzeitschaltwerk 68 bestimmte Zeitspanne verstrichen ist. Jede Verzögerung, die durch ein Artifaktsignal infolge der Rückstellung des Zeitschaltwerkcs 68 durch den Einzelimpulse erzeugenden Generator 50 auftreten könnte, könnte sich tödlich auswirken. Aus diesem Grunde ist unter Anwendung des zusätzlichen Zeitschaltwerkes 58 die Alarmstufe 16 so ausgebildet, daß sie zwei Impulse in einem 10-sec-Intervall nach einer Anfangsperiode von 10 see ohne Atemzug feststellen muß, um eine Rückstellung des Zeitschaltwerkes 68 und damit eine Verzögerung des Sirenensignals zu bewirken. Um eine größere Sicherheit für das Wiederauftreten der Atmung nach Verstreichen der 10-sec-Anfangsperiode des Zeitschaltwerkes zu haben, kann ein Schalter vorgesehen sein, der eine zusätzliche Flip-Flop-StufeIf breathing does not take place, it is important to emit a siren signal, if the adjustable Alarm timer 68 certain period of time has elapsed. Any delay caused by an artifact signal as a result of the resetting of the timer 68 caused by the single-pulse generator 50 could prove fatal impact. For this reason, using the additional timer 58 is the Alarm level 16 is designed so that it emits two pulses every 10 sec after an initial period of 10 see without taking a breath Resetting the timer 68 and thus causing a delay in the siren signal. To a greater certainty that breathing will recur after the initial 10-second period has elapsed To have the timer, a switch can be provided which has an additional flip-flop stage

oder mehrere derartige Flip-Flop-Stufen in Kaskade mit dem Flip-Flop 56 schaltet, um dadurch eine Vergrößerung der Modulzahl des Zählwerkes von zwei auf vier oder mehr als vier zu bewirken, so daß eine entsprechend größere Anzahl Impulse in einem 10-sec-Intervall von dem Einzelimpulse liefernden Generator 50 aufgenommen werden müssen, damit eine Rückstellung des Zeitschaltwerkes 68 erfolgt. Es kann das Zählwerk auch während nachfolgender 10-seclntervalle umgeschaltet werden. Andererseits kann die Modulzahl der Zählwerkes, nämlich des Flip-Flopsor several such flip-flop stages are switched in cascade with the flip-flop 56, thereby increasing the size to cause the number of modules of the counter from two to four or more than four, so that one correspondingly larger number of pulses in a 10-second interval must be recorded by the generator 50 delivering single pulses so that a The timer 68 is reset. The counter can also be used during subsequent 10-second intervals be switched. On the other hand, the number of modules of the counter, namely the flip-flop

56, nach den ersten 10 see erhalten bleiben, und es können Mittel vorgesehen sein, die zur Erzielung des gleichen Effektes die Schaltperiode des Zeitschalters 58 herabsetzen. Dies kann beispielsweise durch einen Schalter erfolgen, der am Ende der ersten 10-sec-Periode die Periodendauer des Zeitschaltwerkes 58 auf 5 see umschaltet oder statt des Zeitschaltwerkes 58 ein anderes Zeitschaltwerk entsprechender Zeitdauer einschaltet. Nach Verstreichen dieser kürzeren Zeitspanne kann dann die Periodendauer des zusätzlichen Zeitschaltwerkes 58 weiter verkürzt werden.56, are retained after the first 10 see, and means can be provided that are used to achieve the reduce the switching period of the timer 58 with the same effect. This can be done, for example, by a Switch done at the end of the first 10-sec period the period of the time switch 58 switches to 5 seconds or instead of the time switch 58 another timer switches on for the same period of time. After this shorter period of time has elapsed the period of the additional timer 58 can then be shortened further.

Hierzu 6 Blatt ZeichnungenIn addition 6 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Schaltungsanordnung für elektronische Atmungsanzeigegeräte, dadurchgekennzeichnet, daß ein pneumographischer Wandler (10) aufgenommene Atmungssignale über einen ein niedriges Durchlißband (0,2... 2 Hz) besitzenden Bandverstärker (44) und eine Impulsformungsstufe (M) einer den mittleren Atmungsrhythmus wiedergebenden Anzeigestufe (22) zuführt und daß das Ausgangssignal der Impulsformungsstufe (SO) als Rückstellsignal einer bei Ablauf einer einstellbaren Zeitspanne ein Einschaltsteuersignal für eine Alarmvorrichtung (§6) abgebenden ersten Zeitgeberstufe (6·) zugeführt wird und daß in dem Rückstelleingtngfkreis dieser Zeitgeberstufe (£■) eine Sperrstufe (66) vorgesehen ist und diese Sperrstufe (66) von Ausfingsimpulsen einer zweiten, auf eine geringere Zeitdauer einstellbaren Zeitgeberstufe (5·) sperrbar ist, die ebenfalls durch die Ausgangsimpulse der Impulsformungsstufe (50) gesteuert ist.1. Circuit arrangement for electronic breathing indicators, characterized in that a pneumographic transducer (10) respiratory signals recorded over a low passband (0.2 ... 2 Hz) Band amplifier (44) and a pulse shaping stage (M) of the average breathing rhythm reproducing display stage (22) and that the output signal of the pulse shaping stage (SO) as a reset signal for a switch-on control signal when an adjustable period of time has elapsed for an alarm device (§6) emitting first timer stage (6 ·) is supplied and that a blocking stage (66) is provided in the reset circuit of this timer stage (£ ■) and this blocking stage (66) can be blocked by initial pulses of a second timer stage (5 ·) which can be set to a shorter period of time, and which is also is controlled by the output pulses of the pulse shaping stage (50).

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulse der Impulsfonnungsstufc (50) einem Flipflop (56) zugeführt werden und dieses Flipflop (56) bei Rückstellung einen Impulsgenerator (62) zur Abgabe eines Impulses steuert, der über die Sperrstufe (66) als Rückstellimpuls der ersten Zeitgeberstufe (6ff) zugeführt wird, und daß der Ausgangsimpuls der zweiten Zeitgeberstufe (58) sowohl als Sperrimpuls der Sperrstufe (66) als auch als Rückstellimpuls dem Flipflop (56) zugeführt wird.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the output pulses the Impulsfonnungsstufc (50) are fed to a flip-flop (56) and this flip-flop (56) at Reset controls a pulse generator (62) to emit a pulse which is fed via the blocking stage (66) as a reset pulse to the first timer stage (6ff), and that the Output pulse of the second timer stage (58) both as a blocking pulse of the blocking stage (66) as is also fed to the flip-flop (56) as a reset pulse.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Ausgangssignale des Bandverstärkers (44) an die Impulsformungsstufe (50) über einen auf zwei Schwellenwerte ansprechenden Detektor (46) derart erfolgt, daß das Ausgangssignal desselben einsetzt, wenn das Ausgangssignal des Bandverstärkers (44) einen ersten Schwellenwert überschreitet, und endigt, wenn das Ausgangssignal des Bandverstärkers (44) einen zweiten, niedrigeren Schwellenwert unterschreitet, und daß das Ausgangssignal dieses Detektors (46) über eine Differenzierstufe (C9, Ä17) der Impulsformungsstufe (50) zugeleitet wird.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the supply of the output signals of the band amplifier (44) to the pulse shaping stage (50) via one to two Threshold responsive detector (46) takes place in such a way that the output signal of the same begins when the output signal of the band amplifier (44) exceeds a first threshold value, and ends when the output signal of the Band amplifier (44) falls below a second, lower threshold value, and that the output signal of this detector (46) via a differentiating stage (C9, Ä17) of the pulse shaping stage (50) is forwarded.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß über einen ein Tiefpaßfilter (52) von einer unterhalb der unteren Grenzfrequenz des Bandfilters (44) liegenden Grenzfrequenz enthaltenden Parallelzweig die Wandlerausgangsstufe (10) mit einer weiteren Alarmvorrichtung (S8) verbunden ist.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that a one Low-pass filter (52) from a below the lower limit frequency of the band filter (44) lying Cut-off frequency containing parallel branch the converter output stage (10) with another Alarm device (S8) is connected.