DE1803010A1

DE1803010A1 - System zum Diagnostizieren von Arrhythmien

Info

Publication number: DE1803010A1
Application number: DE19681803010
Authority: DE
Inventors: Zenmon Abe; Teizo Akazome; Gengo Kasai; Eiichi Kimura; Kanji Obayashi; Takaji Suzuki; Masayuki Tsuneoka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1968-05-20
Filing date: 1968-10-14
Publication date: 1970-01-22
Also published as: JPS4944513B1; US3658055A; DE1803010B2

Description

Dipl.-Ing. R. Beetz u. 'Dipl.-Ing. Lamprecht 81-1:5.965? U. 10.1068

München 22, Steinidorf·*. 1β

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

System sum Diagnostizieren von Arrhythmien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Syatera zum Diagnostizieren von Arrhytmien, dia au.? Unregelmäßigkeiten bei der Erregungserzeugung am Sinusknoten des Herzens, nur die Erzeugung der Brrogung an einer anderen Stelle des Herzens oder auf Störungen im Reizloitungesystem zurückgehen.

Bisher hat man die Diagnose von Arrhytmien auf der |

Grundlage eines Elektrokardiogramms Vorgehomnen, das jedem ftlnzalnsiä Kr>:rd.isl;syklu3 odez¹ Herzschlag entspricht. Jedoch ±3b für eino solch« Diagnose ein hohoo Maß a.n Schulung, ©in ausgedehnt ob tüssiän und eine solar lange Erfahrung erforuerXAch, und dennoch gehört dies© dia-

gnoi'jti&che Methode zu den verwirrende ten. untsir den üblichen klinischen

BAD ORIQJNAt.

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„„ O

Ea besritahc daher ein großes Bedürfnis nach der Entwicklung von Gsräton, die eine automatisch ablaufende Diagnose von Arrhythmien durchführen können, ludern sie aich ä&T modernen elektronischen Technologie bedienen.

Dementsprechend sielt die Erfindung darauf ab, ein Gerät zu schaffen, das Arrhythmien aus dsm Auftreten ei» nea Grundrhythajuß der Heratäfcigkeit sowohl für den Fall-, daß solche Arrhythmien häufig auftreten, als auch für den Fall, daß deren Häufigkeit gering ist, au diagnostizier-an vermag.

Gam? allgemein muß man bei Arrhythmien swai Arten unterscheiden,, je nachdem ob die Störungen bei d©r Erregung oder der Heizleitung häufig auftreten, odor ob ihre Häufigkeit gering ist» Ira ersten Falle läßt sich eine gestörte Heratätigkeit durch eine gleichzeitige Auswertung der Elektrokardiogramms für aiehrero Kardialzyklen jgevzinnen_t ±m zweiten Falle dagegen "dadurch,, daß man sich zunächst ein« Information über dan Grundrhythiiius der Hex'stätigkeitj nämlich die Weitarlaitung von an dein Sinus- knoten erzeugter Ersregung an den Vorhof _s an. den Vorüof-Herzkammer-Knoten und schließlich an die Herzkammer aeibat, verschafft und anschließend dia jeweilige Zerztätigkeit mit dieser Information, vergleicht.

Daher 1st es bei geringer Häufigkeit der Arrhythmie erforderlich, für den Grunärhythamo da» Eardialayklus das

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Intervall sivischen. aufeinonderfolgendon R-Wellon (naclistehend al« RR-Intervall bezeichnet), dns Intervall zwischen einer P-Welle und dor nachfolgenden Q-Welle (nachstehend ale PQ-Intervall boz.eichnot) und die Breite der QRS-WeIXe (nachstehend als QRS-Dauer bezeichnet) zu kennen. Da jedoch dioao Werte boi jedem Kardialzyklus mehr oder weniger stark variieren, ist? oa erf orcierlicli, Mitteitforte üb or Jovoilo mehrere Knrdialssyklori zu bilden,

Aue dioaetn Grunde wird ioj Rahmen dei^% vorliegenden Erfindung» da ku oineui norroalen TCardi nlzyklus eine P-WeJ ~ Ie gehört und die QRS-Dauer im veitentlachen gleich der dee vornngehenden. Zyklus ist, ein Kardialzyklui? unter EintiehluO einer P-Welle und cli'.rcr QRi'?~Dauor nla iirundkardißlssyklus betraobtet. Dio KnrdiolZyklen wrdtsn ortt- »prectioad der Grüße der RK-Jnter^'allo k'.ase.iriziort, und für jedes fiH-Intervall werden Mittelwerte für daa RR-Intervall, das PQ-Iritervall uj'.d dit- ORS-Dfiuor ermittelt, fileichseeitig werdetii die Geanrntzahl der Kard.laisrykl.en und die Ergebnisse der Klaesifizierupg der PK-Intorval^." p-e-

_t und eehiießlich wird das Auftreten (.'es Grundi'hythdnnöcli bestimmt,, ob otva 20 bis 30 \u ό*ν Ooaamtzni-Λ Körd.iπ 1 zykisn in ein uiH dicr ·ίη" K^fnef-v.i -'Vt ci^o KR--Ttitervetl». failcn, - .. .

Nunnielir aol?. di# Erfindur,·; -.p.].-^ ■ d von n b#S.epieleB weitei' arliiutert vprcon. «,;.-,& j ti -^r- ." i:lieht o.ird, in dar

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BADORiGiNAt

Fig» 1 a und 1 b ein doy UbGx'sicfatlichlceit halber jsweigetoiltes Blockschaltbild dos weβ©ntliehen Toils einos orfindungogoffläßera Systems;

Fig. 2 a bis Z g die Arbeitsweise dor Erfindung erläuternde Wellenfornien;

Fig₀ 3 ein Blockschaltbild für eiaen im JRalimen dor Erfindung verwendbaren Signa igosLora tor»

h a bis 4 e Wellenform en. sur Ei¹IEu torung der Arbeitstv'öioo des SißnalgoJaeratorn von Fig. 3;

Fig. 5 bis 9 b Blockschaltbilder Γϋι- oinzolno Teile der in Fig» 1 derg.eet.oll-ton, /iusfittirungsfortn der Erfindungj

Fig» 10 bis 13 Biockscij.altbild©y für verschiedene Teile einer an'doron-Aueführungsforffl: des·

Fig. 1fy oin© Darstellung des Kardialpotöiitiöla feei . ■ ■ oiner

T5"©i«, BloclcechaX^bitd für - Θΐηΰΐχι weaentllchen' " -Toil - oisasß ortin^unge^mm^Men Sys-t-etas.. "

Fig. 16 ©in© für die

In-dem. in Fig, -t a üad- T.-b c1ayg00i;©ilt©a Blocksciialt« bild füy.den t7©so»tli.clsön Teil- sia^ß erfind iajagegQffläß en -

bei ".dein-Äs Aiift dar P^tfeXi«ii und

t wird aad fe»r*,-' feicpssäiag «inos '

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rhythmus das RR-Intorvall, das PQ-Intervall und die QRS-Dauer dieses Rhythmus bestimmt werden, bezeichnet die Bezugszahl 1 einen Detektor für· die QRS-Dauer, der die Breite der ORS-Velle in einem elektrokardiographiechen Signal ermittelt. Bei diesem QRS-Dauer-Detektor 1 wird ein Signal zugrunde gelegt, wie es in der dt. Patentanmeldung "System zum Verarbeiten von Elektrokardiogrammen" der Anmelderin vom gleichen Tage (= japanische Patentanmeldung 33 601/1968) beschrieben ist, d. h. also ein Signal, wie es in Fig. 2 a veranschaulicht ist. Das in Fig. 2 a dargestellte Kardialpotential wird zunächst in einer Differentierstufe differenziert und sodann Schmitt-Trigger-Stufen mit positiven und negativen Schwellen zugeführt» Das Ausgangssignal der Schmifct-Trigger-Stuf© mit negativer Schwelle wird in seiner Polarität umgekehrt. Diese invertierten und nicht invertierten Ausgangssignale werden einer ODER-Schaltung zugeleitet, und der abfallende Abschnitt das Ausgangsaignals dieser ODER- |

Schaltung wj.rd vörzögart_s so daß taan ein Rochtecksignal erhält₉ daa isii folgend&n als DDQS-Signal bezeichnet werden soll UJid der P-WsIIe₉ der QRS-Wollo und der P-Welle in dem Kardialpotential entspricht, wie dies in Fig. 2 b veranschaulicht 1st»

wird unter Ausnutzung des Umstand es, daß die Spitze des durch die Differentiation des Kardialpotentiale erhaltenen differentierten Kardialpotentials mit Sicherholt innerhalb dar QRS-.Well© liegt (da die QRS-tfelle

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von allen Wellen, in dem Ka-rdialpotential die 3teilstO" Änderung erfährt, wie man aus der in Fig. 2 a dargeatellten Wellenform ersioiut, hat das diff©rentierte Kardialpotential seinen größten Wert bei der QRS-WaIle),, dor Schaltelwert ermittelt. Dieser ermittelte Sohoitelwert wird in ©in Signal mit oiner Größe von etwa 60 bis 70 # des Scheitelwertes überführt, und dieses Signal wird zum Betreiben eines Xnipulaaignaloaisillators benutzt, dor ein R&chteck-· φ signal erzeugt, v±e es in ?ig, 2 c -Veranachaallclit 1st und im folgenden ala QP.SS-Signal bezeichnet werden soll,

Ale nächsterj τ/ird oina Eoinsidens s;~7isehen DBQS-Signalen und QRSS-Signalen mit Hilfe einer UITD-Sohaltung festgestellt» und als lötstei- Schritt wird darm durch Steuerung der Xntogrotion eines Intarvallintegratora zu ν Erzeugung von Sägeaähnon durch di© anstaigsndon urid abfallenden Abschnitte dee Koinzidentsri DDQS^Signals und durch Aufsannnlung und Speicherung dsr Ausgangeispannung das Integrators oins der Breite der QRS-WeIIs proporticnaIe Spannung gowonnsn.

Die Diffsrsnz swlschen der mit Hilfe des QRS-»Dauarf Detektors 1 festgestellten QRS-Dau©r und dar QRS-Dau©r des vorangehenden Kardialzyk2.ua- übarschraitst für den Fall normaler Kardialzyklen einen ¥©rt von 20 msec nicht„

Mit der BsBUgS2»ahl 2 ist in Fig„ 1 a ©in Diakrimina™ tor für dia QRS-Dauer beseichnat_t der. darauf singerichtet

bad

ist, einem Komparator ols croto.e- Eingangssignal eine 20 ma cc entsprechende Spannung und eine Au ogon^s spannung dei QRS-Daucr-Dfitokfcors 1 und ©In zweites ISingangsnignal die nächste Auapanfjsspannung doe QRS-Douor-Eatelcfcora 1 zuzuführen. Die Besugsaahl 3 bezeichnet einen Generator für ein QTK-Signol, der ©in im folgenden als QTjlv-Signal beacichnotes luipulosignal erzeugt_t das «iio Zelt Q.T 2nii3Cho:a oilier Q-VJoIIo und einer T-WeIIc repräsentiert- und dno Ende jedet: Kß-rdiatzyklue bos-eichnot. λ

Der Aufbau des QTE-Signal-Ger. ralora Ji Xat in Pi.g. 3 veranschaulichte Da sich rlic Zeit awiachen einer Q-Tfeile und einer T-WeXIe physiologisch c"ur."h dio Poriiel

_n « 0,2 ^ItR _n„-j < 0,12

wiedergeben ISCt, in der QT dio QT-Zeit dei n~?:eii KardiolKykluo und KB , das ZeitititervnJ.l zwischen den R~¥el-

^J VL** I ■ -

leu de» (ts-i)-ten Kardialzyklu* und des n~ten KardialjEyk- I

lus bedisuten* stellt ein nach dem "Verstreichen dieaei Zelt erzaiugtea löipulasigtiai ein QTE-Sipnal der. ^!

Bei dein in Fig„ 3 dargeetelltwn QTK-Si.gnal-Genorator

wird «in QRSS<~Signal_t -wie es in Fig_t ·'* a

ist, über eine Eingangsklesjojo E₂ fli'nsia monoatabilen Multivibrator IM* xsugmtii&rt txxtd erzeugt ein XtspuIssignal, wie ·· in Fig« k Ι» veraneciiaulicht ist, Ei.η Auagangssignal dee Multivibrators MM„ wird eineia Haltftkreis SH

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zugeführt. AXa Ergebnis davon erzeugt Gin Multivibrator MMj, ein Impulssignal, wie es in Fig. h c veranschaulicht iat, und stellt einen Intervallintegrator XT für die Er~ · aeugüng von Sägezahnspannungen zurück, wodurch dessen Arbeiten augenblicklich unterbrochen wird, wi© dies in Fig, h d veranschaulicht ist» Die in diesem Augenblick herrschende Spannung, d, h. die Scheitelapanmmg, wird von dem Heltekreis SH gespeichert, und anschließend wird der Integrator IT-zurückgestellt<und foegiimt die Xsitegrationa-, operation von neuem. Die in dem Haltekreis SH gespeicherte Spannung wird durch einen Teiler Di in eine dem Gefachen des Scheitelwertes entsprechende Spannung tiberführt und anschließend in einen Komparator CO eingespeist« Ein »weites Eingangssignal für den Komparator CO liefert das Auegangseignal des Integrators IT. Erreicht dieses Ausgangsaigäal einext Wert gleich dem Gefachen des Gesamt·» wertes der Integrations so gibt der Komparator CO---ein Aaegangssigaal an βίαύη mono .stabil en Multivibrator - MM« afe« let d«i? monostabil©'MisXtiviTbrator MM„ so,€>i»gest»llt_s daß -. er eine Dauer" von O_tt2 Sekunden awf"W©ist₉, ev,. erzeugt er. ein Ausgange&£gna-l« wie-es in* Fig« 4 β yeranB^Chatulioli^ let» sobald, yon der Ersseögasg -dee~. Äusgangeeignals durch. dam. Komparator" CO'an eine 3©lt von p_tt& 3©kunden.-'v«*re'tri»-.--chen ist« Auf «il©s€ Weise .eriiäi-fe-fflaaaa ®iaer * Auwgaage*»

A* eia XmputaelgnßX« dae die oben abgeführte.. befriedigt und daher ein

In-Fig, .ta bietst siaa .weiter einen ZSML er -/4

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Wellen, der die Anzahl, dor Ρ-ϊ/ollon feststellt und dabei lediglich diese Wellen eiio dew Kardialpotontial herauszieht und einex* Zählung unterwirft. Wie in der oben erwähnten Anmeldung "Systera zum Verarbeiten von Elektrokardiogrammen* dor Annu'lderin vom gleichen Tage im einzelnen beschrieben,, hat do:· P-WeI lon-Zähl er h einen Aufbau, wie er in Fig. .'i verarm σ hau licht ist, über eine Eingangski amme E₁₀₂ wild einr-ia Slip-Flop 1^1 ein QRSS-Signal Zugeführt g und stellt* diesen Flip-Flop ein· Als nächstes wird dem Flip-Flop 1*4-1 'ibor eine Elngangeklerame E₁ „ ein QTE-Signal zugoführl, wi© as in Fig„ 2 d veranschaulicht ist, und stellt d'?n Flip-Flop Uri zurtlck, der daraufhin ein Impuls Signa I abgibt, das in Fig. 2 e als PF.-Signal dargestellt if.;. Als Boaktion auf das FF,-Signal und ein über ©ine Eings/gskloinnie S, . eingespeistes DDQS-Signal dar in Figo Ξ b -'©ranaohaulichton Form erzeugt eisie ODER-Schaltung 14/ sin Si/,im! j vie es in Fig« 2 f veranschaulicht ist₉ in d'/a e:L?ja QR,^;3"ifallo und ©ine T-Well© ©ine Rechteck- I tf©ll© bi/d©n, r nd gibt dieses Signal an ein Schieberagia';ox* 1''Jp das iso eingestellt ist, daß seine gssamte Tranotnissiaisselfc 1OD lasec beträgt. Da di© Dauer öinos ainer P«We7i.e in ©Inoji DDQS-Signal entsprechenden Rechtscksi-

ι gnti'e übliehai-j'-sise 100 msec oder kleiner ist, durchläuft

dieses Rechtiäckaignal das Schiob©register 1^3 und eina

UjD»Schaltung \hk₃ und man orhä.lt an einer Ausgangskiemai© A₁ gin Rochteckaigna1, wio es in Fig. 2 g dargestellt 1st mid iiij folgenden ale DDQS-P-Signal bezeichnet wird.

Im Gsgönsata daam -siird₉ da dae Zeitintervall !zwischen oiner

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QRS-WeIle und einer T-WOII0 üblicherweise 300 bis 'ΊΟΟ inseo beträgt und die Tran.onii3sionsaeit d©a Schieberegisters 1**3 sich auf 100 msec belauft, ein© UND-Schaltung 1k-5 im ZoItpunkt der Übertragung des aus dor QRS-WeI1© und der T~Wel-Ie zusammengesetzten Rechtecksignals unvermeidlich mit dem gesamten 3£ingangssignal gespeist» AI3 Ergebnis davon wird durch ein Auagangssignal der UND-Schaltung . 1'45 ein Flip-Flop 146 eingestellt und ©in Au 8 gangs signal cPes Flip-Flops 1^6 dem Sperreingang der UND-Schaltung Ikk zugeführt und sperrt dioso, Demzufolge» erhält man an der Ausgangskiemme A₁₀₁ kein Au3gangseignal_t sond'ern statt dossan wird das Ausgangs signal d-es Schieberegisters 1^ 3 d^rch- siasn "Inverter IkJ in seiner Polarität umgekehrt und in den Flip-Flop 146 eingespeist und stellt diesen zurück.

Auf diese Weise erhält man an der Ausgangskletmne A, lediglich ein Rachtacksignal, das den P-WoIl en entspricht, wie dies in Fig. 2 g dargestsllt Ist* Damit können die P-Wellen erkannt werden. Benutst man daher <3©ii ansteigenden Teil dieser Rechtsckwall© sur Triggerung eines raonosfcabi«· len Multivibrators, dessen Arbaitsdauer auf etwa 100 msec eingestd.lt ist, so kann man di© Anzahl dar P-Wellen erhalten, indem man die Auβgangssignale diesoa monoatabilen ■ Multivibrators mit einem aus einer Fiip^Flop-Schaltung be stehenden Zähler zählt« Auf diese Weise lassen sich sogar zwei zwischen aufeinanderfolgenden T«»W©llen und Q-Wo 11 en liegende P-We11en durch dan Zähler fasthalten.

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Ein Detektor 5, wie er in Fig. 1 a für die Ableitung einer einzelnen P-Wello aus dem P-WeI ion~!Zähl er h vorgesehen ist ι bestoht aus einer UND-Schaltung. Treten zwei P-Wellen auf, so wird ein Ausgangooignal des Zählers k gesperrt und kann kein Ausgangssignal an der UND-Schal~ tung erzeugen* Auf diese Weise lassen sich die Signale wit nur einer P-VoIIe erkennen.

Dos Intervall zwischen einer P~Wo31o und dor nächstfolgenden P-Welle (das PP~Intervall) läßt sich durch eine Anordnung gewinnen, wie sie in Fig. 6 veranschaulicht ist. Ein DDQS-P-Signal, wie es in Fig. 2 g dargestellt ist, wird einem monoetabilen Multivibrator MIl^ über oine Eingangeklemme E_1fJ/ zugeführt, wobei der ansteigende Teil de· Signale den tnonostabiien Multivibrator MfI^ triggert und dieser daraufhin ein Impulaeignal mit einer Bauer von 100 msec erzeugt_t dae also der Breite der P-¥el?.e gleichkotnmt. Dieses Impuisslgnal wird einem nonoetabiXen Multivibrator MM~ au geführt, und lait dem von diesem Multivibrator MM„ daraufhin erseeugten ImpulÄsignal wird ein HaI-tekreis SH^ gespeist_} und «Jae andere IrapulasA^nnl des monoetabileii Multivibrator» NWL· wird einem monostabilen Multivibrator MMg sugeführt, Ale Ergebnis davon speichert der Haltokreis SH^ das Ausgangesignal einer Xntervnllintegretora IT^, der beiepielaweioe alt einem Sägerahngenerator arbeitet· Die gespeicherte Spannung kann an einer Auegangekleome A-j_Og »bgenotomen werden. Der Integrator ITg wird durch das Ausgangssignal das mono.tebilen

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Multivibratox-8 MMg augenblicklich zurückgestellt und niRitnt seine Integrationaoperation wieder auf. So wird durch dl© Anlegung des nächsten DDQS-P-Signala der Integrator ΙΊ\- zurückgestellt« und die integrierte Spannung, d. h. die Spannung im Augenblick der Rückstellung wird von dem Haltekreis SHV aufgenommen und gespeichert, und man erhält eine Spannung, die das Intervall zwischen einem DDQS-P-Signal und dein nächstfolgenden DDQS-P-Signsals, d. h. das Intervall zwischen einer P-Tielle und der nächsten P-W©ile repräsentiert. Das Besugssynibol G_Ug In Fig. 6 bezeichnet den oben erwähnten Zähler für die Anzahl d©r P-Wellen_o Dieser Zähler gsäblt die Impuls signal© des durch ein DDQRS-P-Signal getriggörteri MultJLvlbr«tors

Für den in Fig. 1 e .dargestellten Detektor 6 für das PQ-Intervall, der das "Intervall" aswleCh&n .einer P-Fell© und" der ±n einem £ardlalpotential -nSobstfplsenden Q-WeI 1© feat-' stellt» bedient man sich einer A&ordnung» wie sie in Flg.· 7 dargestellt ist« In'.dieser'.Figur- bezeichnen ύ&Β Bezugs» symbol FF„ ©iiien Flip-Flop» dae Bezogssyiabol OE„ eine ODER» Schaltung« das- Beätigssyrobol SB„ ein Sefeieböregio'f©^ «!"#_ .einer- Soeaffltl;ra»etaiesioaaseit voa 100 bsg©c umä die

%md AHBl, IJilQ-Sefial-taHgeEio. 3©A .des*

nach Flg„ -7 verdea" aa

R®clit«cl£i3£gnale eingespeiat»

Fig. 5 beechri-ebe&en Signalen Aluiela,, d₀ is.-·' Signa!,"©„ sie In den Fig,- 2- b_ff 2.© und^v'2 .«3 VG-£-&ti&&tmu%^c'h%i dadurch -erhält sBeaä boi -eis©*·" lilialJLeaea /i^boltöi

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der der in Fig. 5 dargestellten Anordnung von der UND-Schaltung AND₇₂ ala Au s gangs signal ein DDQS~P-Sigiial, wie es in Fig. 2 g veranschaulicht ist. Der ansteigende Abschnitt des DDQS~P-Signal3 triggert einen monostabilen Multivibrator MM₇₁, der seinerseits mit einem impulsförmigen Ausgangssignal einen weiteren monostabilen Multivibrator MM₇₂ triggert. Ein Intervallintegrator IT₇₁ der beispielsweise mit einem Sägezahngenerator arbeitet, wird durch ein impulsförmiges Ausgangssignal von dem monosta- -

bilen Multivibrator MM₇₀₉ das beispielsweise eine Dauer von 5 msec aufweist₅ augenblicklich zurückgestellt und nimmt seine Integrationooperation von neuem auf. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung AND₇₁ wird dam Sperreingang der UND-Schaltung AKD_iy„ und außerdem einon mono stabil en Multivibrator MM₇^ sugeführt. Dadurch wird der monosta-' bile Multivibrator MiI₇O durch den ansteigenden Abschnitt einer aus einex· QES«¥ollo und einor T-WeIIe susaranienga** setaten Rochteckwelle götriggQrt. Ein Ausgangsimpuls des monostabilen Multivibrators MM,„„ von beispielsweise 5 Se- \

künden Dauer, botreibt oinan Haltekrsis SH₇, der daraufhin an einer Ausgangsklemme A₇₀₁ eine Spannung liefert₉ die dem Ausgangssignal d.os Integrators IT₇, d. h„ dam Intervall zwischen einer P-WeI1© und einer Q-Welle ent- _;

spricht.

Einem RR-Xnfcörväll-Dettiktor 7 zur Ermittlung des Intervalle iswiachen H^¥eXl9n in Form ©inor Spannung₉ wie or i.n FIg₀ i a onthalten int₃ Ζεαηη man 'denselben Aufbau geben,

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wie er der Fig. 3 su entnehmen ist, v/obei man lediglich den Teiler Di und den monostabilen Multivibrator MH _ woglassen muß« Das RR-Intervoll tritt dann an) Ausgang deo Komparators CO in For tu einer ihm -proportionalen Spannung auf.

Die Bezugszahl 8 in Fig. 1 a bezeichnet einen Zähler, der aus einem Flip-Flop besteht und das Ausgangeslgnal des QTE-Signal-Generators 3 einer Zählung unterwirft. Die Bezugszahl 9 in Fig. 1 a bezieht sich auf eine UND-Schaltung, der die Ausgangssignale das QHS-Dauor-Deboktore 2, des Detektors 5 zur Erkennung einer P-Iiello und des QTE-Signal-Genorators 3 als EingangssignaIo zugeführt werden« Mit der Beasugszahl 10 ist ©in RR-IntervQXl-Detek~ tor bezeichnet, der aus aineui Schieberegister SHR und ODER-Schaltungen OR besteht, wie dies in.Flg.. 8 veranschaulicht ist. Zur Klassifialerung der Kardialasyklen entsprechend den RR-Xnt ervall en werden die Kit-» Intervalle in die folgenden vier Klassen aufgeteilts

0,5 bis 0,7 see

0,6 bis 0,9 see

0,8 bis 1,2 see ■ . .. ⁱ

1₉0 bis 1,5 see

Um festzustellen₉ w©lch©r dieser vier Arten von. RR~ Intervallen ein Kardialzyklua angehört, speist das Schiaberegister SHR in deai RR~Xntervall~Det;&kt0r. 10 jsd© ODEE-

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Schaltung Über jextreilc mehrere coinor Ausgänge in dor Weise, dnß ,1©do ODER-Schaltung oinon Toil ihror Eingangssignale mit der vorangehenden ODER-Schaltung und- einen anderen T cdi ihrer Eingangs signal ο mit de*· ihnen folgenden ODER-Schaltung gemeinsten hat.

Jcdor dor vier in Tig« 1 a dargestellten gählor 11 A bis 11 D besteht oue Flip-Plop-Schaltungon und zählt des Auagangsaignal des IIR-Intervnll-Dtrooktort. 10 und gibt ein Ausgangssignal ab, sobald or ein vorgegebenes Zählergebnis erreicht oder überschreitet, nlno 7,. B, vier oder mehr zahlt. Gibt es unter sechzehn der Messung untoxniorfonon Kardialzyklen vier oder mehr Kardialzyklon, dio zu der gleichen Klasse für das RR-lntervall gehören» so bedeutet dies, daß es einen Grundrhythmus gibt, ύη ons V*rhaltnAs für dao Auftreten von Kardialzyklen, die zu derselben Klasse für das RR-Interval! gehUren, k/16, d, h. 2*. % oder mehf betragt.

Die Bezugszahl 12 in Fig. 1 a bezeichnet eine ODER» Schaltung, die mit den Ausgangsaignalan der Zähler 11 A bis 11 D gespeist vird. Hit der Bessugssrahl 13 ist ein Diskriiöiaator bezeichnet, der auf den ersten aufttCitend»n Impuls anspricht und feststellt, ob f.hm da Ausgangs- »igncl des Zählers 8 odor c!qb Ausgangssi^iai der ODER-Seltaltung 12 früher zugeht, Der Disl<i iminator 13 ist aus UNI^Schaltung·» IN. und IN^ sot:i,« Flip-Flor FF., und IT^ :, wie dies in Fig. 9 a dargestellt ist, Di.β FiJp-

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Flops FF- und FF₂ werden über ©In© Eingangaklemni© E „ mit einem Startsignal versorgt und dadurch zurückgestellt. Wird daher die UND-Schaltung IN ^ über die Eingangskiemm© Ε_ς1 mit dem Ausgangssignal der ODER-Schaltung 12 gespeist, so wird der Flip-Flop FF. eingestellt. Das Ausgangssignal dee Flip-Flops FF₁ sperrt die UND-Schaltung INg. Daher erscheint nur an einer Auegangsklemme A^. ein Ausgangssignal und zeigt an, daß das Ausgangesignal.der ODER-Schaltung 12 das erste ist. Umgekehrt erhält man, falle der UND-Schaltung ZN. über eine Bingangsklemtne E„₂ das Ausgangssignal dee Zählers 8 zugeführt wird, nur an ©iner dem Flip-Flop FF₂ zugeordneten AusgangokleiEtae A„_o ein AusgangssignaI₀ und dies zeigt an, daß daß Ausgangs signal des Wählers 8 des» AusgangsaignaX der ODER-Schaltung 12 vo-rang-eht·>.

Die in FIg· 1 b dargestellte Anordnung enthält weiterhin Mittoltfertdetektoren I¹J- a "big \k d₀ d±e mt il»©a Eiwgängen, mit ät&n liliiegaagssigsaaleit d«s gespeist und siseätsllcia öujpcIi den Sl gesteuert vbt.u9s&_§ Kitteivertdotoktoraa 15· a an-ihren 151,BgIiEgQH sii* öeis Aoagasigosignsl c3©e P Detektors ' 6- güepeist und »isfltesiiefa ©Ita-^efe d©a Detektor -10 goettseCiE⁵* tfewlaiig tisiö" "SltrooitJo^tia 16 a bia 16 t»_B di© on' iitti&n ©iagüagoa ai^t cIseisignal, dfee EH^XatOTvall—Betok^os·©- -f lieh durch doa HR-»%-Htei,»iiⁱel,i«I3oi->225tor- 10- g©»£©ti©jpt .Jede*· dieeer Mittelwert.-DetekSorön- "bost.okit dierverk - ADB," HaZtekfeieen SB, txna SE,._ff ©iseia --f'eiler Wf

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und eineni Inverter IN „κ» wlo dies in Fig* 9 b voranschaulicht ist» Das Eingangssignal wird dein Addierwerk ADD über eine Eingangskietnine E„j zugeführt, und das Ausgongssignal des Addierwerks ADD wird entsprechend dam dem HaI-tekrais SH₁ über «sine Eingangskiemme Ec.r zusätzlich zugeführten Steuersignal in diesem Haltekrais SH. gesammelt und gespeichert. Das zusätzliche Steuersignal wird außerdem in dem Inverter IN^j, in sainer Polarität; umgekehrt, und daher erfolgt keine Übertragung des Ausgangssignals ^

des Haltekreises SH₁ auf den Haltekreis SHy, solange die·» sea zusätzliche Steuersignal vorhanden ist« Fehlt das susätzliche Steuersignal, so arbeitet die Schaltung so, daß das Ausgangssignal dee Haltekreises SH₁ auf den Haltekreis SH„ übertragen wird, der dieses übertragene Ausgangesignal aufsammelt und speichert und dessen Ausgangssignal wiederum auf das Addierwerk ADD auriickgekoppelt wird» Bin in dein nächsten KardialsyLlus ermitteltes Eingangssignal für dao Addierwerk ADD wird dem vorangehenden Eingangssigna], ssuadd'iex'i, un.d das Auegangssignal des f Addierwerks ADD wird in den Haltekreisen SH₁ und SH₀ entsprechend der Steuerung durch das zusätzlich© Steuoraignal aufgsaauimelt und gespeichert, und dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem jiQuen Kardialsyklus* Das end- j gültige .ausgangssignal wird an ©insr Ausgangskleronie A_^ \ abgenommen,, wo man sa diesem Zeitpunkt ein Au ο gangs signal erhält, daa eich durch eine Division durch die Anzahl der Addiervorgäng· in dem Teiler DVY ergibt»

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DIq :s©i5ugsEahlon Γ,' a bia- Y{ ύ in Fig. 1 b bezeichnen analoge Toro, der on Offnem und Schließen durch die Ausgang«-" signale dar Zähler 31 A bis 11 D gesteuert -rfird und dio dadurchdie AusgangssigaaJL© der jeweils sugdhurigen Mittel» wertdetektox-en 1^· & bis \h ά ableiten. Die Bezugssohlen 18 a bis 18 d in Pig* 1 b bezeichnen analoge Torö_s daran Öffnen und Schließen wieder durch die Ausgangs signale dc-.<r Zähler 11 A bis 11 D gesteuert wird und die dann dio Aufgangs signale der jeweils zugehörigen Mittelv;©rbdotektoren 15 a bis 15 d ableiten, und dis Baaugssiahien 19 a bis I9 d in Fig. 1 b schließlich beseichn©·:! analoge Tora, ciia oben« falls durch die Ausgangssignals der Zähler 11 A bit 11 D gesteuert worden und die Ausgangaoignale der jeweils zugehörigen Mlttelf/ertdetaktox-on 16 a bis 16 d ableiten»

Das Bezugssymbol E. in Fig. 1 b bezeichnet «ino Eiia» gangskleniuie für die Zuführung eines Signals für die Rück» stellung der Mittolwertdatektorenj das Eezugssytnbo! A.. "in ■ Fig. 1 ε sine Ausgangsklemriie für dis Abnahme e©3 Ausgangssignals d©s Diskriminators 13₉ und dio Besugssyinbol© A^ ; bis Al ia Fig» 1 b schließlich bssiehen sieh auf Ausgangsf klemmen für die analogen Tore I? a bis 17 d, 18 a bis 18 ά bzw. 19 a bis 19 d. ' _}

Bein Bötriebe der in Fig, 1 a und 1 b veranschaulichten Anordnung wird in dem QRS-'Dauer-Piokrimin&tor 2 die QRS-Dauar für jeden Eardialzyklua xait dar QHS-Dauer des vorangehenden Kardialzyklus verglichen«"Liegt die QRS-Deuor

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■>?tü^:m& jKUryfi.;* * ,BAD. ORIGINAL -

- 19 -■■■■■■■■■

innerhalb des normalen Bereichs von 20 msec, so wird das Ausgangs signal des QRS-Dauer-Diskrirainators 2 c<or UND-Schaltung 9 zugeführt. let die Ansahl dor P-WeIlen gleich eins, so wird auch dao Auβgangesignal dos Detektors 5 der UND-Schaltung 9 Eugoführt. Außerdom trird daa das Ende jedes Kardialayklus nnzeigende QTE-Signal des QTD-Signc.l-Genorators 3 in die UND-Schaltung 9 eingespeist** Als Ergebnis davon wiyd von der UND-Schaltung 9 nur ein normaler KardiaIzyklus erkannt, dessen QRf-Dauer innerhalb dos

normalen Bereichs liegt und der nur eine P—Wollö enthält ^

und da« linde des K«i'dia Izyklus markiert. Da daa zu Jod em Kardialzyklus gehörige Ausgangssignai der UND-Schaltung 9 dem RR-Intervall-Dotektor 10 zugeführt vi.rd, wird durch den RK-Intervall-Detektor 10 dio l'eriodirsitiit in dem Ausgangesignal der UND-Schaltung 9 ertnitte!^» Die in dctn KIi-Intervall-Detektor 10 ennittolton und klassifizierten iCardialzyklen werden durch die jevoils zugehörigen Zähler ti A bis 11 D gesählt* Gleichseitig werden die Ausgangesignale des QHS-Dauer-Detektcrs 1, des PQ-Intei'vnll- ! A Detektors 6 und des BR-Interiiall-Detoktors 7 Ik die iiit~ ί telwertdetektoren' lh a bis lh d, 15 u bie 15 d bzw« 16 a ; bis 16 d eingegeben, und außerdem worden die klassifizierten Aue gang it signs Ie des RR-InI ervall-Detc^c tor« IO ebenfalls <f«n Mittelwertdetoktoren lh a_f 15 a, 16 a_s 14 b, 15 h, 16 b, 1U c, 15 c, 16 c bzw. 14 d, 15 d, 16 ä ele eueätKliche Steuersignale zugeführt-. Nach Er^-UuIt der zu» sätsliohen Steuersignal» führen die Mittelwerteetektorcn Addition der QSS-Dauer, der FQ Interval Ie bisw,

9.8 84/1084

GRl^NAL INSPECTED

RR-Intervalle aus und erzeugen ein Ausgangssignal rait dem 1/n-fachen des aufaddierten Wertes, wobei η gleich der An- ' zahl der Ädditionsvorgänge ist. , <

Di© Zähler 11 A bis 11 D erzeugen jeweils dann ein Au»gangesigna1, wenn sie vier Ausgangseignale von dem RR-Intervall-Detektor 10 zugeführt erhalten haben und öffnen die analogen Tore 17 a bis 19 d, die ihre-reeits die Auegangssignale der jeweils zugehörigen Mittelwertdetektoren

^m 1Ί a bis 16 d als Werte für den Grundrhythtnus ableiten. So erzeugt beispielsweise der Zähler 11 C für die Zählung der Zeiten zwischen 0,8 und 1,2 Sekunden entsprechenden Ausgang»sigrtaIe dos RR-Intervall-Detektora 10 ein Ausgange— signal, wenn er vier Ausgangssignale gezählt hat₀ Dieses

Ausgangssignal öffnet die analogen Tore IJ c, 18 c und 1° c₉ wodurch man an den Ausgangsklemmen A₂„ A_ bzw«, A^ die von den Mittelwertdetektoren ]k c_t 15 ο bzw. 16 c an« gelieferten Mittelwerte für di© QRS*-öa«©r_f da« PQ~Int®r- ^ vall bzTf, das RR-Intervall erhält»

Die eben beschriebene Arbeitawsi0© vollzieht sich_β wenn an d©r Ausgangski ©tarn© des Diskriminator® 13" füg?-die Feststellung des zuerst eintreffenden Xiapuleee ©in Signal erscheint. Da das Aaagangesigns! des QTE-Signal-Generators 3 außerdem dem Zähler 8 eingespeist wird_f/zählt-f<&m*-- Zähler 8 die Gesamtzahl der Kardialzyklen, Xet der Zäh« ler 8 so eingestellt, daß er ein Aus gangs signal - es?aB©ugt, " sobald er sechzehn K&rdlaleyklen g&&äiili; ■ hat₉ so wird &1&

'■■■ " a09 8 8-.4/108 4- ■ "

_ ' 0FH61NAL IiSiSPECTED

Ausgangssignal an den Diskriminator 13 für die Feststellung des zuerst eintreffenden Impulses abgegeben, sobald der Zähler 8 sechzehn Kardialzyklen gezählt hat· Außerdem wird der Diskriminator 13 für die Peststellung des zuerst eintreffenden Impulses mit dem Ausgangssignal der ODER-Schaltung 12 gespeist. Da die ODER-Schaltung 12 dann ein Ausgangssignal erzeugt, wenn vier Signale von den Zählern 11 A bis 11 D vorliegen, bedeutet ein früheres Eintreffen des Ausgangssignals der ODER-Schaltung 12 gegenüber dem Ausgangssignal des Zählers 8, daß vier von den sechzehn Kardialzyklen zu ein und derselben Klasse für das RR-Xntervall gehören, und dies wiedemim bedeutet, daß k/\6 oder 25 $ bzw. mehr ähnliche Kardialzyklen vorhanden sind. Da dies als der zuvor erwähnte Grundrhyth-Bius angesehen wird, stellen die an den Ausgangsklemmen υ« bis A. auftretenden Werte für die QRS-Dauer, das PQ-Intervall und das RR-Intervall solche Größen dar, die zu einer Herztätigkeit mit Grundrhythmus gehören,, Erscheint dagegen das Ausgangssignal des Zählers 8 früher als das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 12, so erzeugt der Diskriminator 13 die Feststellung dos zuerst eintreffenden Impulses kein Ausgangssignal, und in diesem Falle wird angenommen, daß es keinen Grundrhythmus für den Herzschlag gibt. In diesem Falle erzeugen auch die Zähler 11 A bis ti D kein Auegangssignal, und daher erhält man weder eine QRS-Dauer noch ein PQ-Intervall oder ein RR-Intervall,

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ORlQlNAL INSPECTED

-■ 22 -

Das Kriterium dafür_t ob ein Grund r hy thinus vorliegt oder nicht, und das Kriterium für die Klassifizierung der RR-Intervalle werden der klinischen Diagnostikerfahrung entnommen.

Auf diese Weise werden bei Vorhandensein eines Grundrhythmus in der Heratätigkeit über mehrere Kardialzyklen hinweg die QRS-Dauor, das PQ-Intex'vall und das RR-Intervall in den Kardialayklen als Mittelwerte über mehrere Kardialsayklen gewonnen. Anschließend werden die QRS-Deuer» das PQ-Intervall unö daa RR-Intervall in dem Elektrokardiogramm der zewoiligen Testperson mit denen eines Elektrokardiogramms mit Grund rbythnius verglichen, um Herserkrankungen zu diagnostizieren. Da man aus dar diagnostischen Erfahrung weiß, welche Beziehung zwischen den für den Grundrhythmus ermittelten Werten einerseits und den für eine Teotperson ermittelten Werten andererseits welche Erkrankung anzeigt, kann man in diesem Falle di® Beziehung zwischen den für den Grundrhythsuus ermittelten Werten und den bei der Testperson ermittelten Werten rspräsentierenden Kennzeichen kodieren. Dia Diagnose einer Herzerkrankung erfolgt dann durch Kombination der kodier» ten Beziehungen«,

In der in ^ig. 16 veranschaulichten Tabelle steht das Symbol RR^ für di© Größe des RR-Intervallas bei Kardialzyklen mit einem Gmndyhybhmus und das Symbol BR für dl©

* . ■ XJL

gleiche Größe bei einer Testperson. Gilt

.;..„,, 90988 A/1084

zwischen RR_n und RR₀ die Beziehung

Is

< 0,85, so

Is
wird das RR-Intorvall ale RB kodiert, und der durch

die Beziehung 1,2 >.RR /RRg >O,85 gekennzeichnete Fall wird al* RBn kodiert. RBl und RB¹¹ sind die Kode für den Fall, daß die in Flg. 16 ersichtlichen Bedingungen 1,8> Z >1,2 bzw. RJ^/RRg > 1,8 erfüllt sind.

η steht filr die Anzahl der P-Wellen, und wenn η » .. .♦£... . P

1, d. h. wenn es einen Grundrhythmus gibt, so wird η als IP kodiert, und entsprechend leiten sich aus den anderen Zahlen für η die Kodes IPq, IP₂ und IP«, her, wie dies aus der Tabelle in Fig. 16 zu ersehen 1st.

PP steht für -das Intervoll zwischen den P-Tfellen eines Kardialjayklus und des nächstfolgenden Kardialzyklua, und wenn beispielsweise die Beziehung PP TS" 0,3 Sekunden erfüllt 1st, so wird dies durch den Kode PPs ausgedrückt, der Kode PPⁿ dagegen ergibt sich aus der zweiton in der Tabelle in Fig. 17 ersichtlichen Beziehung PP>0,3 Sekunden.

Mit PQg ist die Größe des PQ-Intervalle in Kardialstyklen mit Grundrhytheus bezeichnet, PQ steht für die

OrBfie des PQ-Intervolls bei einer Testperson, und PQ

bexeiohnet die GrSQe des PQ-Intervells in den jeweils vorausgehenden Kardialsyklus bei der Testperson. Besteht zwi

schen P

Q_a

und

_-I die Beziehung jPQ_n - PQ^^J^.

msec

so wird dies als PQ kodiert, und die Kode PQl, PQs₁ PQ

909884/10 84

¹Bn

und PQjj, gehör on In eiiteprechentlor Weis© zu den übrigen in Fig. 16 dargestellten Besiehungen zwischen FQ_B» PQ , und PQ _.,.

Ώ&ζ· Ausdruck QRS - b ess al ohne ΐ dön BGtrag der QRS-Dfiuer in Kc rd la !zyklon mit GrundrhyfchmuüJ,, des* Ausdruck ORS dß/sogron die QRS-Dauor dos η-tan Kardialsyklua bei oi nor T a nt ρ ο ν β ο η und der Au .oc ruck QRS dia gleiche Größe für con (n»i)»ton KardSnlzyklufj der Testperson. Erfüllen ditsc Größer di'3 in der Tabelle in- Fig« 16 aufgeführten Bedingungen, oo wird die QES-Dauer iix Form der Kode QUn_n QDa, .QDAr₄-, QΓAw, QDBn bau« QDBa geschrieben.

Do die Kode« HBIa, RBn₁, Rm und RB¹¹ beispielsweise

für die Fälle

RBlSi RR_ß < 0.85IUIp. (l)

HBa 8 >..&" HR_ß>- Ki_n > 0.85SBIb (S)

IBl s I.B RRjP". RHJ_n > 1.2 RP^ (5)

RBXl ϊ Rn₁, > ? .8 BH_£ " (»■

gelten.,, iri^ man die-; van ö-.-v 5?abello i:a I¹IIg₀ 16 entnehmen !cam, kenn ιπβκ die-,... Kccioc -iti^cli ein© gdor'-'g-ncite- Ilombiaa«- tion ^cJi3:»' T-I(ClJStStIiXr-CjCr. Porinoia

< 0.85 KH_B fr>)

p > 3. .S f!f?_B C6)

RFl" < Ϊ.8 FR_n ' ff)

al 5 on,

909884/1084 BAD OB.G.NAU

Bei dem erfindungsgemäßen System ist für die Durchführung der Kombinationen dieser Formeln eine Anordnung vorgesehen, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist. Die Größe RR₈ wird Über eine Eingangskierame Eg₁ Komparatoren 21 a bis 21 c zugeführt, wobei sie vor ihrer Einspeisung in den Komparator 21 a in einem Teiler 20 a mit 0,85 multipliziert wird. Die Komparatoren 21 a bis 21 c werden außerdem über eine zweite Eingangsklemme E- mit der

oZ

Groß· RR gespeist, wobei diese Größe vor ihrer Einspeisung in den Komöarator 21 b in einem Teiler 20 b mit 1/1,2 und vor ihrer Einspeisung in den Komparator 21 c in einem Teiler 20 c mit 1/1,8 multipliziert wird. Als Ergebnis davon erzeugen die Komparatoren 21 a bis 21 c Jeweils dann Auogangssignale, wenn für sie die Formeln (5)* (6) bzw. (7) erfüllt sind. Das Auegangesignal des Komparators 21 a wird einer UND-Schaltung 22 a als Sperreingangssignal zugeführt. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 22 a wird in einen Flip-Flop Zk a und in ODER-Schaltungen 23 b bis 23 d eingespeist. Der Flip-Flop Zk a wird durch das Ausgangesignal der UND-Schaltung 22 a so eingestellt, daß sr an einer Auagangakiemne Ag₁ ein den Kode RBIs wiedergebendes Ausgangssignal erscheinen lädt· Mit den Ausgangssignalen der Komparatoren 21 a und 21 b wird eine UND-Schaltung 22 b gespeist, jedoch stellt das Ausgangssignal des Komparators 21 b ein Sperreingangssigna 1 für die UND-Schaltung 22 b dar, und das bedeutet, daß die Formel (7) nicht erfüllt wird. Das Ausgangesignal der UND-Schaltung 22 b wird einem Flip-Flop Zk b und ODER-

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18Ü3010

Schaltungen 23 a, 23 c und-23 b zugeführt. Der Flip-Flop Zk b wird durch daa Ausgangssignal der UND-Schaltung 22 b so eingestellte daß or an einer Atisgarigskletnoie. A^_ ein Ausgangssignal erscheinen läßt, das dem Kode BBn entspricht Da mit den Auagangaaignalen. dor Kotoparatoren 21 b und 21 c eine UND-Schaltung 22 c gespeist wird_f sind die Formeln (6) und (7) erfüllt. Daa Auagangssignalder UND-Schaltung

22 c wird sin©m Flip-Flop 2k c und den OBER-Schaltungen

23 a, 23 b und 23 d zugeführt. Der Flip-Flop 2k c wird durch das Ausgengssignal dor UND-Schaltung 22 c so eingestellt t daß er an ©iner AußgangaklGnitne A^₁, sin Ausgang«·» signal entstehen läßt, dae den Kode HBl wiedex^gitat, Ein Flip-Flop Zk d wird an seinem Eingang mit dam Auegangssignal einer UND-Schaltung Z?. d gespeiat, das jedoch die Formel (7) nicht erfüllt, d.h. anzeige, daß der Ausdruck RR größer ist als der Ausdruck 1,8 RR^* Als Ergebnis davon wird die durch das Ausgangssignal des Komparator» 21 b wi ed er gegebene Formal (6) v©rnachläsa:lgt. Der Flip-Flop 2k d wird durch das Auagang»signal de? UND-Schaltung 22 d so eingestellt, daß or an. einer Auagangskleinoie A-. ein Ausgangssignal orschoinen läßt, das den Kode RBIl wiedergibt.

Da zur Gewinnung der Ausdrücke lieh die Forneln

j PQ » PQ_| '■* 20 msec. ) PQ_n > PQ_Bj !>20 msec,

bzw» PQg₀ ledig-(8)

4/1084*

BAD

erfüllt su 3oin brcuchen, wie rinn aur> Fig. Iu ersehen kann, 1ε;cRon aich für den Fall, daß PiJ gröflar ist ale PQ_n aus -Formel (8) die Formeln

PQ - ?Q_ <. 20 msec. Oo) η ο

Λ PQ_n. ζ PQ_B ·!- 20 msec. (11)

und für don Frill, daß PQ_n kleiner i;3t ale PQ₃₁ die Formeln J

PQ₀ PQ < 20 msec. (12)

B Π

·* 20 msec. (!j?)

gewinnon. Sind dia Fora-.oln fti) tmc: (13) er-füllt, ;;o erhält nnn PQ_n und andoiniOlli? 1*0... . J5n Wr

daher ein Komparator 2'Ji ά über I'..^f-ngan,j:ikleincien Ι^-,Λ, 5L_n bzw. K-. x-i.'t einor 20 \ia&c o.i(.sprechendou SpaxuiuiifC und Hiit Jen AusdrücUfui PQ. i>.--',.·« PQ und ei« J'i parstor 23 b libor die Eingnn£,r^3 ewnien BL _, L',_?1 bzw» Ii„_ mit de.r 20 tnscc anLopröchcnden tpsiinunf- bzw. mit don Signsl.un IQ «πφ PQ_R gespeist, vi.c dies >.n F±^_t 11 \«üi'dnßchaul?.cliv ist, so ©rscsugt oor I-ompentcr S~ a ein Aurtpangaei^niil. vonn die Formel (ΐ"ι) ί rTüll·(:'.£:.:, imd der Komparato?· 25 b erzeugt ein Au££arjjf;.^;eig;r.?JL_f ' enn cH <s Por tael fts) orfiillt ist. Srzeugen tic Foaiaar ■ ioren 25 a und 25 b ihre Ausgangssignale gloiebziüi\.i-j_s so T<3röou diese beiden AutigangsBignale einer UKJ ■·?<■ Iu-Irung 26, zuge.fülirt»

ui einer Mlp-"^r.Lc;i £'jf cc ein-

909884/108A

SAD

PQ_ erhält. Erhält man an der Ausgangsklemme A^. kein Bn (£

Ausgangesignal, so befinden sich die Komparatoren 25 a und 25 b im Nullzustand. In diesem Falle werden die Auegangseignale der Komparatoren 25 a und 25 b in Invertem 28 a und 28b in Signale für den Zustand 1 umgesetzt. Die Ausgangssignale der Inverter 28 a und 28 b werden einer ODER-Schaltung 29 zugeführt, deren Ausgangssignal wiederum eine UND-Schaltung 30 speist. Der Flip-Flop 27 wird durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 30 zurückgestellt und läßt dann an der Auegangeklemme A„. das Signal PQ« und an einer Auagangsklemme A₇₁ das Signal ' PQ_n erscheinen.

Durch Ersetzen der Signale PQ und PQ_ durch die Signale QRS. bzw. QRS,„ lassen sich in der oben beschriedn dB -

benen Weise die Kodes QDBn und QDBa erhalten.

In ähnlicher Weise und mit ähnlichen Mitteln lassen sich auch die anderen in Flg. 16* dargestellten Kodes erhalten, wobei man lediglich für die Gewinnung der Kodes P+ und P-, welche Kodes die positive und die negative Polarität der P-Welle veranschaulichen, eine Kombination von Ausgangssignalen der Schmitt-Trigger-Stufen mit positiver und negativer Schwelle und des in Fig. 9 a dargestellten Diskriminatorβ 13 für das Auftreten des ersten Impulses zu verwenden hat· ^

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^r Die Diagnose von Arrhythmien unter Verwendung der in der- oben, beschriebenen Weise ©riialtenen. Kodes erfolgt durch eine Kombination dieser Kodes. Als 3eispiel JfUr diese Kombinationen soll im folgenden dio Diagnose einer Arrhythmie_s die von dem Vorhof-Herzkanjmer--Block oder einer Herzkacnner-Extrasystol© ausgeht, beschrieben werden,

¥as nun eine von einem Vorhof-Herzkamnier-Block ausgehend© Arrythmio anbelangt, so erscheinen, da die am Sinusknoten orsougl;© Erz'agung auf dem Übertragun<;swegö vom Vorhof 2ur Herzkammer am Vorhof-Herzkatnmer-Knoten blökkiert wird, zwei, mitunter sogar drei P-¥ellen, das RR-Intervall wird sehr lang im Vergleich zu dem Intervall RR_B» jedoch bleiben die QRS-Dauer und das PQ-Intervall unverändert» Tritt daher ©in solcher Vorhof-Herzkammer-Block auf, so ergibt sich der zugehörige Kode au» einer Kombination von RBIl oder REl, IP₂ oder IP«, PQ_ß und QDBn, wie dies in der Tabelle in Fig, 16 durch Kreuze bezeichnet ist.

Im Falle einer Herzkammer-Extrasyetole tritt anschließend an Herztätigkeit mit Grundrhythmus eine Erregung in der Herzkammer auf. In diesem Falle werden, da sich der Vorhof nicht zusammensieht, das RR-Intervsll kurz und die QRS-Dauer groß, und der Kode ergibt sich aus einer Kombination von RBIl, IP und QDBa, wie dies wieder in der Tabelle in Fig. 16 durch Kreuzzeichen angedeutet iat. In gleicher Weise lassen eich auch andere Arrhythmien durch Kodekombinationen, wie sie in der Tabelle in FIf. 16 je weils durch Kreuzseiehen markiert ejjul, diegaoitiaieren.

INSPECTED

Für clio Kombination d©r Kodes für den. Vorhof-Hors··- katnmer-Block wird eino Anordnung verwandet, >;ie sie in Fig. 12 dargestellt ist. Bis dia Kodoa RBl und BBIl repräsentierenden Signal© worden oisiar ODER-Sdial bung 31 zugeführt, und dio für dio Kodes lp_ und Ip_c, repräsentatlven Signale einer ODER-Schaltung 32· Die Ausgangssi^nale der ODER-Schaltungen 31 und 32 sowie die Kodes FO und QDBn repräsentierende Signale wordsn ainer USID-Schattung 33 zugeführt. Signal©, die für dio Kodes EBn, IP.., PQ^ und QDBn repi'äaontativ sind, dio ihrerseits Xardialayklsn darstellen, die dem Grundrhythraus (Slnusa-rrhythmie) im wasentlichen gleich sind, worden einer UND-Schaltung 3^· zugeführt, deren Ausgangssignal wiederum in eine UND-Schaltung 35 eingespeist wird«, Das Aus gangs signal dar UND-Sclxaltnng 35 wird sur Einstellung eines Flip-Flops 36 benutzt» Das Ausgangs signal dar UKB-»8chaltung 33 "tfird ©*lnor UND-

Schaltung 37 augeführt, und in diesem Zeltpunlct wird der Flip-Flop 36 durch das Auοgangssignal einer UND-Schaltung 38 zurückgestellt und gibt über eine VarzÖgerungsstufe 39 ! ein Ausgangssignal an ©ine UND-Schaltung 37 ab; das Aus- ! gangssignal der UND-Schaltung 37 stellt einen Flip-Flop ^O so ein, daß er an einer Ausgangeklemtne Ag Bin Ausgangssignal erscheinen läßt. Dieses Ausgangssignal geht also au:f j den, Unetand zurück, daß die für die Herztätigkeit alt Grundrhytharns repräsentativen Kodes in Kodes überführt werden, die einen Vorhof-Herzkaaner-Block wiedergeben. Aus diesen Auefangesignal läßt sich daher ein ¥©rhof-Herzkammer-Block diagnostisieren. Der Flip-Flop 4p ist 1« übrigen

au.f cirto ^iiolot ellung durch einen Rücket el lirnjru la eingerichtet, so daß die UND-Schaltungen 35, 37 und 38 ihre AusgängenLgnaIo synchron mit dem Rückstolliinpulo erzeugen.

Da die Herzkamtaer-Extraeyetole anschließend an einen Kardialayklus mit Grundrhythtnus auftritt, lassen sich auch die Signole für die eine Herzkammer-ExtrasyetoIe reprässntiven Kodeo in der gleichen Weis© gewinnen, irrlo dies oben j beschrieben worden ist. Erfolgt eine Umwandlung der Kodes von BBn zu RBIs, von IP₁ in IP und von QDBn zu QDBa, so wird die Herztätigkeit auf eine Herzkammer-Extrasystole zurückgefülwt.

In der Schaltung von Fig* 13 -"--.τ«1βη Signalo_e vrolche die Kodes RBn, IP.» PQbn baw. QDBn liin-äaeatieren, einer UND-Schaltung hl zugeführt, und mit deren Ausgangesigna1 wiederum wird eine UND-Schaltung k2 gespeist. Mit dem Ausgange signal der UND-Schaltung kZ wird ein Flip-Flop U3 f eingestellt. Signale, welche die Kodes RBIs, IP und QDBa repräsentieren, werden einer UND-Schaltung kk zugeführt, und deren Ausgangssignal wird in eine UND-Schaltung h$ eingespeist* Gleichzeitig wird der Flip-Flop kj durch das Ausgangsaignal einer UND-Schaltung ^6 aurückgostallt. Das Auegangs signal des Flip-Flops %3 wir«? in oiner Verzögerungsatufe 47 verzögert und sodann der UND-Schaltung ^5 augeführt. Durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung ^5 wird ©in Flip-Flop k8 eingestellt und gibt an einer Aus-

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BADORlGiNAt

gangskletmue A„ ein Ausgangssignal ab. Aus dieeern Ausgangssignal läßt sieb die Heralcanisner-Extrasystol© diagnostizieren. * "

Die anderen mit Arrhythmien verbundenen Horzerkran« sn, die in der Tabelle in Fig. 16 verenachai j lassen sich in ähnlicher Vfeise diagnoßtisleren«

kungen, die in der Tabelle in Fig. 16 veranschaulicht sind,

In der bisherigen Darstellung sind nur di© Fälle betrachtet .worden, bei denen die Häufigkeit der Arrhythmie gering ist. Die Erfindung läßt sich jedoch auch auf di© Fülle anwenden, in denen eich kein Grundrhythmus ermitteln läßt, d.h. die Häufigkeit der Arrhythmie groß ist.

Dauer und das RR-Intervall für einige τ/enige, beisplels-

weise vier Kardialzyklon, in denen Arrhythmie auftritt, in ähnlicher Welse kodiert, wie dies oben für den Fall P einer geringen Häufigkeit der Arrhythmie beschriebe!! ist«

Dabei erfolgt im letzteren Falle die Kodierung jedoch nicht aufgrund eines Vergleichs mit d©m Grundrhythmus, sondern aufgrund eines Vergleichs mit dem, dem jeweils betrachteten Kärdialsyklue gerade vorangehenden Kardialzyk» Iuε. Durch gleichzeitig® Durchführung des Vergleiche für die Kodes für das RR-Intervall, de3 PQ-Intervall und die QRS-Dauer lassen sich dann Herzerkrartkungen erkennen· Das bedeutet, daß raan ein jedem dieser Kodes entsprechendes

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Signal in ©in Schieberegister einspeist, das nacheinander die dan sugehörigen Kodes in jedem Kardialzyklus entsprechenden Signale speichert. Sodann werden die in dem Register gespeicherten Kodezeichen gleichzeitig miteinander verglichen.

So Trird beispielsweise für den Fall einer Bigetainis-Herzkammer-Exti'asystoleji bei der eine Extrasyatole in jedem Kardialzyklua auftritt, wie dies in Fig, Ik veran- μ schaulicht ist_p das RR-Iiitßrvall nacheinander ale RHs, RRl', RRs und RRf kodiert» Wird das RR-Intervall für den η-ten ICardialzyklus durch den Kode RR wiedergegeben und das RR-Intervall für den (n-i)-ton Kardialzyklus durch den Kode RR ₁, so wird das RR-Intervall als RRs kodiert, wenn die Ausdrücke RR und RR .. die Beziehung RR /RR ,%,

η η— ι η η— ι «**^

1=2 erfüllen, und als RRl₉ wenn die Größen RR und RR , t

η η— ι

Die Kodes für die Anzahl η der P-Wellen sind IP₁ und IP . IP₁ gilt _B ^τ(ϊ®ώχι η ^ 1 ist und IP dann₉ wenn η = O ist. Die QRS-Dauar wird als QDAa kodiert, wenn die QRS-Dauer QRS, des η-ten Kardialzyklus die Beziehung <0,12 Sekunden erfüllt, und als QDAv, wenn die

Beziehung QHS s 0,12 Sekunden gilt. Daher ändern sich für den Fall der in Fig, lh veranschaulichten Bigaminie-Herzkamiaer-Extraeyetole die oben erwähnten Kodes während vier aufeinanderfolgend ax· Kardialzyklen in der nächste» hemden Weiset

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RR._P -^

ΪΡ_Λ —> IP QDA_W—*

gleich XP und dor Kode für die QSS-Dnuar gleich QDAw₁ wann der Soda für das KE-Interval.X gleich RRf ist» Ist dagegen dor Kode für das RR-Intorvall gleich. SRb, so wird der Koda tüv die Anzahl dar P-Wollun zu IP₁ und der Kode für cio QRS»Dau©r eu QDAn₀ Treten daher dies© Änderungen in dem Kodes gleiohzeltig auf, so kann man au¹' dv.o Auf treten atoer Bigsrainl'3--Ho:i¹S;kaffitiior«Esbra3ya-t;ole vschlioßitio

t gnale in Sclriaberegistai¹ θ:|;ι_:, so ergibt eich der Inhalt dess mit dem füi' den Kodo RRf raprasentativen Signal gespeisten Schisberegioters zu (ΐθΐθ)_β dar Inhalt·, das liiiö dam für den Kode RRs repräoentativon Signal gespeisten Schieberegisters au (CHOI) j der Inhalt dss mit de,a für don Sod« IP

f repräsentativen Signal gospeisten Schieberegisters zu (iO1ö)

ί
und der Inhtlt d@s mit dam für dsn Kode ΪΡ- rapräaentati-

■ ven Signal gespeisten Sohiebsrsgisters au {ö1Oi)_e Liegen 'ι daher diese InlialtQ in cen Sohieberagistorn gleichseitig ί vor, so ist tlies ein Zslohen für das Auffcraton ©iaar Bi-

_: geminie~IIersl:aniir!er~ExtrQaystole_!,

Bei der in TIg^ 1'i veranschaulichten. Anordnung werdon

für die Kodes RRs, RRC, IP , IP^ QDAn und QDA?/ rsprSsen-

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tat£ /ο Si./jiKi le Schieberegistern 49 a, k-9 b, 49 c_f **9 dj 49 e bs;v/. 49 f als Eingangssignal θ sugeführt» Diese Ein~ gangsßignalo werden anschließend nacheinander durch Anlegen des AuegangeeigneIs ©ines monostabilen Multivibrators verschobon, der seinerseits durch einen Einstellinipuls getriggert wird, der das Ende jedes Kardialzyklus anzeigt, also beispielsweise ein das Ende o,iner T-Wolle anzeigen-

de» QTE-Signal sein kann, Die Ausgangesignale dor Schieberegister h9 η bis ίφ f werden in dio jeweils zugehörige von UND-Schaltungen 51 ο bic 51 f oing&speiat. Schreiben sich die Inhalte der Schieberegister 49 a bis 49 f (0101), (1010), (ΟΙΟΙ), (1010), (1010) und (010i), so erzeugen die UND-Schaltungen 51 β hie 51 f Ausgnngssignale, die einer UND-Schaltung 52 sugeführt tf&Vaon, die daraufhin ihrerseits ein Ausgangs signal an eJrsö -^ongskl emiro A..., abgibt Dieses Ausgangasignal wiederuvi ist β la Anaeiohen für das Auftreten dor Bigetninie-Hersskatntner-Extrasyctole. Die UND-Schaltung 52 wird durch Anlogung eines Einst el l:ltnpuleea eingestellt» der Flip-Flop 53 läßt sich durch einen Hück-Btellimpuls zurückstellen, der im Augenblick des Beginns der Ermittlung angelegt wird. ,

Anzahl der für die Ermittlung zugrundezulegenden Kardialzyklon ist selbstverständlich nicht auf die Zahl vier beschränkt, sondern kann je nach der Art dor zu erkennenden Herzerkrankung variiert werden.

Auf diese Weise kann man zu einer Diagnose einer Bi-

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Ebenso .lass©», sieh aber auch anderθ Herssrlcrankusigss&s dl© auf AsrrSaytSsisai^n mit großer Häufigkeit surüclcgeliößj, d±ag2iost±3±©r.ess.₀ Indern iaasa * die Oliarakterlstika füx das SR-Iaitervsllj «Sie QES^DaHQIf₈ dia Aaashl dos· P-Wsllen^ das FQ-Iiat@Ji't?ell₀ .cäi© Polarität der ?--¥ellen WBw₄₀ dl© ebs d©r -klisalsohoa

tauglichen, was rait UVLoltolcltl ^v.:"¹ üto . conliz Sirmluo 'J;lc«°

stattet «lio Bff^isteeEZir eäsie -HaoSisSigSaiSEag. üce? S2o:s³i;3'&Ci"ä-ä.^3ofi-S.

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Claims

Patentansprüche

1. System euro Diagnoatizieren von Arrhythmien, ausgehend von e±nam Elektrokardiogramm, gekennzeichnet durch eine erste EirtrdLcfetuag. zum überführen gemessener Wert© für die Breite einer QRS-Weile, das Intervall zwischen oiner P- ¥ells und einer Q-Welle, die Ansah! dor P-WeIlen und die Polaritäten der P-Fe11en in einem Kardialzyklus und die Intervalle zwischen den R—Wellen und zwischen den P-WeI-len in. zwei aufeinanderfolgenden Kardialzyklen in "die Kennzeichen von Hers erkrankungen ropräsentierendf: Größen und durch «ine zweite Einrichtung zum Kombinie^cm der Ausgangs signal e der ersten Einrichtung zwecks Darstellung d©r Symptome von Herzerkz^nkungen*

2. System nach Anspruch 1_t gekomiseichnet durch ci.e jsu— sätEliiche Ano-rdnung eiiies Detektors für den Grundrhybhtnue das Kardialpotentials, siner Einrich:*;u.ug zur Ermittlung der gsmeasenen BostiiaiEungsgrößea tür: die SCardialpotentiale mit G-rundrhythmus, einer Einrichtung zur Gewinnung von die Kennzeichen von Heraerkrankungen repräsentierenden Größen aus den getnessonon Böstimn.ungsgrößen .und ihrsn Mittelwerten und einer Einrichtung :suai Kombinieren der Ausgangssignalo dar letzten Einrichtung ztrseks Darstellung der Symptome von Herzerkrankung;©».

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