DE1962077B2

DE1962077B2 - Medizinisches geraet fuer die auswertung von elektrokardiogrammen

Info

Publication number: DE1962077B2
Application number: DE19691962077
Authority: DE
Inventors: Karl 8521 Frauenaurach Sukkau Wolf Dietrich 8521 Bubenreuth Hudek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1973-04-12
Also published as: AT322095B; CH521748A; DE1962077A1; FR2073543A5

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Gerät für die Auswertung von Elektrokardiogrammen (EKG) mit Mitteln zum Erfassen der R-Zacken aus dem EKG und Weiterleiten an eine Zählvorrichtung, Alarmvorrichtung od. dgl. Bei normalen EKG hat die R-Zacke die größte Steilheit und die größte Amplitude; sie kann daher leicht durch einen Amplitudendiskriminator erfaßt werden, dessen Ansprechschwelle so hoch gewählt ist. daß nur die R-Zacke durchgelassen wird. Nach entsprechender Verstärkung und Formung (vorzugsweise in einen Rechteckimpuls) des durchgelassenen Anteils der R-Zacke kann dann z.B. die momentane und durchschnittliche Pulsfrequenz ermittelt oder das Auftreten von Bradykardie, Herzstillstand, Tachykardie und Extrasystolen etwa gemäß der deutschen Patentschrift 1 080 263 festgestellt und bei kritischen Werten vom Gerät Alarm gegeben werden.

Das EKG von kranken Personen kann jedoch beträchtliche Entartungen aufweisen; insbesondere kann die Amplitude der R-Zacke kleiner als die S-Welle sein, es kann die Steilheit der S- und sogar der T-Welle größer sein als die der R-Zacke, und schließlich kann die R-Zacke in Form und Dauer ähnlich sein wie andere Kurventeile und zeitweise oder über längere Zeit negativ werden. Bei derart entarteten EKG genügen die bekannten Mittel (Amplitudendiskriminator) nicht mehr, die R-Zacke mit Sicherheit zu erfassen, was zur Folge hat, daß die vom EKG gesteuerten Herzüberwachungsgeräte Fehlalarm geben oder daß, wie bei einigen modernen Geräten, auf Grund eines Fehlalarmes sofort und automatisch eine Herztherapie eingeleitet, z.B. ein Herzschrittmacher eingeschaltet wird, was zu schwe ren Komplikationen führen kann. Aus diesem Grund ist die sichere Erfassung der R-Zacke, von der die Überwachungsgeräte gesteuert werden, von äußerster Wichtigkeit.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be-

sieht nun darin, bei einem medizinischen Gerät für die Auswertung von Elektrokardiogrammen mit Mit teln zum Erfassen der R-Zacken aus dem bKG und Weiteleiten an eine Zählvorrichtung, Alarmvorrichtung od. dgl., für eine sichere Erfassung der R-Zacke

auch bei stark entartetem EKG zu sorgen. Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß diese Mittel eine Schaltungskette umfassen, bestehend aus einem Differentiationsglied, einem Quadrierglied, einem Schwellenwertindikator sowie einem Unterbreeher, der, nach dem Auftreten eines den Schwellenwert des Schwellenwertindikators überschreitenden Signals, die Signalweiterleitung für einen Zeitraum von 50 bis 150 Millisekunden, vorzugsweise von 100 Millisekunden, unterbricht.

Die Rolle des Differentiationsgliedes besteht darin, die Kurventeile des EKG, welche normalerweise weniger steile Flanken aufweisen als die R-Zacke, weiter abzuflachen und Nullinienschwankungen zu unterdrücken; bereits dadurch erfolgt normalerweise eine Hervorhebung der R-Zacke gegenüber den anderen Kurventeilen. Die nachfolgende Quadrierung dient einesteils dazu, die hervorgehobenen Kurventeile weiter zu verstärken und andernteils dazu, eine eventuell negative R-Zacke ebenfalls zu erfassen.

Der nachgeschaltete Schwellenwertindikator gibt nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn sich Anteile des differenzierten und quadrierten EKG über den eingestellten Schwellenwert erheben. Zweckmäßigerweisc wird der Schwellenwert auf einen bestimmten ProzenUnteil (z.B. 6O°/o) des jeweils größte 1 ankommenden Eingangssignals (R-Zacke) eingestellt und automatisch konstant gehalten. Zwar ist auch dann noch die Möglichkeit gegeben, daß nicht nur die R-Zacke einen Impuls des Schwellenwertindikators bewirkt, sondern in sehr ungünstigen Fällen etwa auch die S-Welle; die Mehrzahl der bisher möglichen Störungen wird jedoch unterdrückt.

Auf Grund der physiologischen Überlegungen, daß im normalen Pulsfrequen/bereich des menschlichen Herzens der Zeitabstand zwischen einer R-Zacke und der S-Welle stets kürzer als 50 bis 150 Millisekunden sein wird und in diesem Zeitbereich kein neuer Kammerkomplex auftreten kann, wird erfindungsgemäß eine Unterbrecherschaltung vorgesehen, die nach Eintreffen eines ersten Impulses die Signalweiterleitung an die Zähl- oder Alarmvorrichtungseinheit des Gerätes für 50 bis 150 Millisekunden, vorzugsweise 100 Millisekunden, unterbricht. Auf diese Weise wird verhindert, daß die S-Welle bzw. davon abgeleitete Signale noch wirksam werden können; d. h., die folgende R-Zacke (bzw. das von ihr abgeleitete Signal) wird mit Sicherheit erfaßt und jede weitere Störung ausgeschaltet.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles.

Das von dem zu überwachenden Patienten stammende EKG wird der Differentiatkmsstufe 1 zugeführt und anschließend in der Stufe 2 quadriert. Die Stufe 3, die den Schwellenwertindikator enthält, gibt nur dann einen Impuls ab, wenn die am Schwellenwertindikator eintreffenden Signale über dem an ihm eingestellten Schwellenwert (gestrichelt gezeichnet) liegen. Dieser Schwellenwert ist in Prozenten der größten Amplitude des differenzierten und quadrierten EKG einstellbar; er ändert sich also in Abhängigkeit von der Amplitude des größten anliegenden Signals. Seine prozentuale Größe bleibt im Verhältnis IU diesem Signal stets auf dem eingestellten Wert. Zu diesem Zweck enthält die Stufe 3 Mittel zur Erfassung der größten Amplitudenspitzen (Kondensator 4) tines EKG und Einstellmittel (Potentiometers) für den Schwellenwert, an denen dieser mittels der Skala 6 in Prozenten der größten Amplitudenspitze einstellbar ist. Dadurch ist erreicht, daß unabhängig von der absoluten Größe der EKG-Amplituden (Kleiner- oder Größerwerden des EKG-Signals wahrend der EKG-Abnahme) der absolute Schwellenwert sich entsprechend der Veränderung der größten EKG-Amplituden ändert.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Medizinisches Gerät für die Auswertung von Elektrokardiogrammen mit Mitteln zum Erfassen der R-Zacken aus dem EKG und Weiterleiten an eine Zählvorrichtung, Alarmvorrichtung od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel eine Schaltungskette umfassen, bestehend aus einem Differentiationsglied (1), einem Quadrierglied (2), einem Schwellenwertindikator (3) sowie einem Unterbrecher (7), der nach dem Auftreten eines den Schwellenwert des Schwellenwertindikators überschreitenden Signals die Signalweiterleitung für einen Zeitraum von 50 bis 150 Millisekunden, vorzugsweise von 100 Millisekunden, unterbricht.

2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (4,5,6) zum Einstellen des Schwellenwertes aut einen Bruchteil oder Prozentanteil des größten Eingangssignals am Schwellenwertindikalor.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Kondensator (4) zur Erfassung der größten Spannungsamplitude des üingangssignales am Schwellenwertindikator und einen einstellbaren Spannungsteiler (5) zum Abgreifen einer Teilspannung des Kondensators als Stellgröße für den Schwellenwert umfassen.

4. Gerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Potentiometer (S) als Spannungsteiler, dem eine in Prozent oder Bruchteilen geeichte Skala (6) zugeordnet ist.

5. Gerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterbrecher ein monostabiler Multivibrator mit einer Schaltzeit von 50 bis 150 Millisekunden, vorzugsweise 100 Millisekunden, dient.