DE2021048A1 - Anordnung zur Auswertung von elektrokardiographischen Signalen - Google Patents

Description

Anordnung zur Auswertung von elektrokardiographischen Signalen

Priorität■:■ 30. April 1969; V. St. A. j Nr. 820 554

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Anordnung zum Anzeigen und Auswerten elektrokardiographischer Signale und speziell auf solche Systeme, die automatisch von einer normalen elektrokardiographischen Wellenform abweichende Signale anzeigen. ■*·.."■ =

Es ist heute allgemein üblich, in Wachstationen vieler Krankenhäuser kontinuierlich das EKG-Signal eines, herzkranken Patienten zu überwachen. Es ist natürlich unpraktisch, ständig einen Arzt oder eine ausgebildete Krankenschwester bei dem Patienten zu stationieren, um den Verlauf des EKG-Signals auf einem Bildschirm zu verfolgen. Stattdessen wird manchmal ein kontinuierliches EKG-Signal erzeugt und von Zeit zu Zeit durch geschultes Personal kontrolliert. Das ist ,jedoch nicht nur wegen der hohen Kosten ebenfalls unpraktisch, sondern erfordert auch eine beträchtliche Zeit zur Auswertung des gesamten Kurvenverlaufs. Es wurde vorgeschlagen, dieses

Bayerische Vereinsbank München 820993

Problem dadurch zu lösen, daß immer nur dann ein kurzer Kurvenverlauf ausgelöst werden soll, wenn eine Abweichung vom normalen EKG-Signal angezeigt worden ist. Eine Reihe von verhältnismäßig einfachen Systemen bekannter Art sind zur Bestimmung solcher Abnormalitäten vorgeschlagen worden, etwa eine Schaltung zur Anzeige des Herzschlages u. a..

Eine der Hauptschwierigkeiten in der Schaffung eines solchen Gerätes ist darin zu sehen, daS ein "normales" EKG-Signal von Patient zu Patient einen anderen Verlauf hat. Die meisten "normalen" EKG-Signale haben einen wellenförmigen Verlauf mit P-, Q-, R-, S- und T-Spitzen, wobei der QRS-Bereich die meisten nützlichen Informationen enthält. Aber die Wellenform ändert sich von Patient zu Patient über einen weiten Bereich, und jeder Patient kann ein anderes "normales" EKG haben. Aus diesem Grund ist ee äußerst schwierig, ein Gerät zu schaffen, das "abnormale" Herzschläge anseigt. Äußer einigen sehr deutlichen Bedingungen sind keine Zeichen für eine typische Abnormalität fiir alle Patienten vorhanden.

Das Problem liegt nicht nur in der Form d.es EKG-Signals. Es existiert auch nicht so etwas wie eine Normalzeitdauer eines elektrokardiographisahen Impulses,(Hatürlich kann eine Zeitdauer für alle Patienten definiert werden, aber wenn ein Patient genau beobachtet werden soll, ist es besser, Abweichungen von seiner speziellen Norm zu messen, als Beträge außerhalb eines viel breiteren normalen Bereiches.) Die Zeitdauer, bezüglich der ein Pulsschlag frühzeitig oder spät ist, . variiert nicht nur von Patient zu Patient, sondern auch von Zelt au Zeit bei demselben Patienten. Es ist wichtig, daß in bezug auf die Zeitfolge der EKG-Signale eine3 sinzelnen PafeLanfcan dia Abweichungen von der Norm derspazislien Zeit des Tages,, an dam gemessen werden soll, aufgezeigt werden.

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Diese Messung ist wichtiger als die Anzeige von Abweichungen von einem breiten Bereich, der die Herzschläge des Patienten über eine relativ lange Zeitdauer kennzeichnet.

In gleicher Weise kann die Zeitfolge und die Form des EKG-Signäls eines' Patienten normal sein, und doch kann die Breite (das Integral der gleichgerichteten Wellenform) jeder einzelnen Wellenform zu breit sein. In gleicher Weise variiert wieder die Breite der Wellenform nicht nur von Patient zu Patient, sondern auch von Zeit zu Zeit bei demselben Patienten. Alle diese Faktoren machen es äußerst schwierig, ein System zur Anzeige von Abweichungen des EKG-Signals bei einem Patienten zu schaffen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben aufgeführten Probleme zu lösen durch Schaffung einer Anordnung zur Auswertung von elektrokardiographischen Signalen, die den "normalen" Verlauf des EKG-Signals jedes Patienten lernenkann und danach Abweichungen von diesem gelernten "normalen" Signal anzeigt und die entsprechenden Alarmsignale betätigen kann.

In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das elektrokardiographische Signal von dem Patienten auf ein Zwei-•Sekunden-Endlo3-Aufnahmeband bekannter Art aufgezeichnet. Bei der Anzüge eines abnormalen Signals eind die 2wei vorher- . gehenden Sekunden des EKG-Signals auf einer Spur zusammen mit dem EKG-Signal während der nächsten Sekunde aufgezeichnet. Solche Anordnungen sind bekannt. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung, die es dem System ermöglicht, einen normalen Verlauf eines EKG-Signals zu erlernen und dann automatisch auf Abweichungen von diesem zu antworten.

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Das erste Lern-/Anzeige-Untersystem bezieht sich auf die Form des QRS-Komplexes jeder elektrokardiographischen Signalfolge. Das elektrokardiographische Signal wird differenziert, und dann werden verschiedene Analogfunktionen von dem EKGr-Signal und seiner Ableitung gebildet. Es ist eine Anzahl von Flip-Flop-Schaltungen zur Festlegung des Zustandes des Systems vorgesehen. Die Flip-Flops schalten periodisch von einem Ausgangszustand während der Periode jedes Herzschlages. Der augenblickliche Zustand des Systems hängt sowohl von dem vorhergehenden Zustand des Systems?von dem momentanen Wert der aus dem EKG-Signal gebildeten analogen Funktion ab. Der Endzustand des Systems stellt das Ergebnis einer Folge von Funktionswerten dar, die wiederum eine Funktion der Form des QRS-Komplexes ist.

Während eines Lernintervalls von 15 Sekunden registriert das System alle Endzustände, die für die individuellen elektrokardiographischen Wellenformen während dieses Intervalls abgeleitet worden sind, außer den zu verfrühten Herzschlägen gehörigen. Danach vergleicht das System die durch die Reihe von Flip-Flop-Schaltungen dargestellten Endzustände mit den in dem gelernten Muster enthaltenen Endzuständen. Wenn jedes elektrokardiographische Signal einen Endzustand ergibt, der nicht mit den vorher gespeicherten ("gelernten") Übereinstimmt, dann ist das ein Zeichen dafür, daß der Verlauf der Signalfolge für den Herzspezialisten von Bedeutung ist, und es wird eine SptH? von drei Sekunden Länge aufgezeichnet.

Das System ist so ausgestattet, daß es acht verschiedene End zustände des Systems lernen kann und dann erfolgende Abweichungen von diesen aufzeigt. Die Zustandsfolge soll in einem entsprechenden Zustand jeder der acht Funktionen Wertefolgen bestimmen, die den entsprechenden relativen gemeinsamen elektrokardiographischen Wellenformen entsprechen. Obwohl

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diese Wellenformen die häufigsten sind, sind sie keineswegs universal. Es ist anzunehmen, daß bei einigen Patienten die "normale" elektrokardiographische Wellenform beträchtlich von solchen abweicht, von denen die Zustandsfolge ausgebildet worden ist. Das ist jedoch ohne Bedeutung.- Die Flip-Flop-Schaitungen laufen noch in Übereinstimmung mit den Momentanwerten der Analogfunktionen um, und während des Lernprozesses von 15 Sekunden endet das System in verschiedenen Systemendzuständen, die als für den Patienten normal betrachtet werden können. Weicht danach einer der Endsystemzustände von den vorher gelernten ab, so wird eine Abnormalität zur Steuerung der Spur aufgezeichnet. Es ist also nicht notwendig, das System vorher mit allen erreichbaren elektrokardiographisehen Signalformen vorzuprogrammieren. Einzig und allein ist die Schaffung eines Mechanismus zur Analogisierung der EKG-Signale und zur Ermöglichung der Speicherung der Ergebnisse der Analyse während des Lernprozesses nötig. Darauf folgende abweichende Ergebnisse werden als abnormal behandelt.

Wie bereits oben beschrieben wurde, ist es für das System nicht möglich, eine "Normal"~Zeitfolge zu lernen, und zwar auch nicht für einen einzelnen Patienten, weil die normale Zeitfolge der Pulse auch bei einem Patienten von Zeit zu Zeit variiert. Das wesentliche Kriterium ist die Abweichung von einer durchschnittlichen Zeitfolge von einigen vorhergehenden Herzschlägen. Es ist eine Schaltung zur Bestimmung des durchschnittlichen Zeitabstandes zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen vorgesehen. Der momentane Zeitabstand zwischen aufeinanderfolgenden Pulsschlägen wird dann angezeigt, und die Abweichungen um mehr als vorgegebene Beträge von dem durchschnittlichen Zeitabstand bewirken eine Anzeige von frühzeitigen Herzschlägen, verzögerten Herzschlägen und

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Ausgleichspausen. Diese Abweichungen von der kontinuierlich gelernten normalen Zeitfolge (oder durchschnittlichen Zeitfolge) können programmiert werden,, um die Spur von drei Sekunden Dauer auszulösen.

Ähnliche Bemerkungen sind bezüglich der Messung der Breite der Impulse zu machen. Die Breiten einiger aufeinanderfolgender Wellenformen werden fortlaufend gemittelt, und die

, momentane Abweichung davon kann dann programmiert werden, ™ um die Spur auszulösen«

Je nach dem Zustand des Patienten kann der das Kardiogramm auswertende Spezialist eine Aufzeichnung von nur speziellen Abweichungen wünschen. Beispielsweise kann er nur das EKG-Signal prüfen wollen, das auf einen verzögerten Pulsachlag folgt, oder nur das auf einen vorzeitigen Herzschlag folgende oder aber nur das Signal mit einer abnormalen Signalform oder auch eine Kombination von diesen» Bs ist eine Reihe von Schaltern zur Bildung eines Unterprogramms des Systems zur Steuerung vorgesehen, die nur die Kurven aufzeigen, die die den Auswertenden interessierenden Abweichungen darstellen» Es

ist auch ein Zähler, zur Zählung der Anzahl von ventrikula-Cventricular premature beats)

ren vorzeitigen Schlagen/vorgesehen, so daß diese Information auch dann zur Verfügung steht, wenn der Beobachter das System nicht so_>vorprogrammiert hat, daß es irgendeine-Aufzeichnung tätigt.

Eine Anordnung zur Auswertung von elektrokardiographischen Signalen kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß ersbe Signalumformmittel vorgesehen sind, die aus einer einen EKG-Kurv©naug charakterisierenden Folge von Signal-Momentanwerten (ursprüngliche Signalfolg©) eine unterschiedliche Signalfolge (abgeleitete Signalfolge} ableiten, und

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zweite Signalumformmittel vorgesehen sind, die aus der ursprünglichen Signalfolge uM der abgeleiteten Signalfolge mindestens zwei weitere Signalfolgen ableiten, und daß Signal auswertmitte1 vorgesehen sind, die darauf ansprechen, in welcher zeitlichen Folge bestimmte Details einer der beiden letztgenannten abgeleiteten Signalfolgen in bezug auf entsprechende Details der anderen der genannten Signalfolgen sich ändern.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Anordnung zur Auswertung von EKG-Signalen Kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die ersten Signalumformmittel aus Mitteln zur zeitlichen Differentiation der ursprünglichen Signalfolge bestehen und die zweiten Signalumformmittel aus Multiplikationsmitteln bestehen und als erstes Signal das !Produkt der ursprünglichen Signalfolge mit der zeitlich differenzierten Signalfolge bilden und als zweites Signal das Produkt der differenzierten Signalfolge mit sich selbst bilden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 sechs Signale mit der typischen QRS-Wellen-• form und mit einer erfindungsgemäßen Ausführung abgeleiteten analogen Punktionen und die Zeitfolge der Funktionen, die den Indsystemzustand jeder der sechs QRS-Wellenförmen bestimmen;

Figur 2 ewei zusätzliche Wellenforzaen, die in einigen, ventrikularen frühzeitigen Herzschlägen auftreten können;

Figur 5 ein die Folge der Zustände des Systems in

Übereinstimmung mit der Folge der Funktionseingangssignale in Fig. 1 zeigendes Diagramm;

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Figur 4 eine Tabelle, in der das Verhältnis der vier unabhängigen Flip-Flop-Schaltungen gezeigt ist, die zusammen den Systemzustand bestimmen;

Figur 5 ein Zeitdiagramm, das bei der Erklärung der Schaltung nützlich ist, die das Auftreten einer Ausgleichspause bestimmt;

Figur 6 ein Zeitdiagramm, das der Erklärung der Abweichungen von der Breite (Bereich) der elektrokardiographischen Wellenform ««— dient;

Figur 7 schematische Darstellungen bzw. Blockschaltbis 12B bilder der erfindungsgemäßen Ausführungsform}

Figur 13 ein Schema für.die Anordnung der Fig. 7-12B;

Figur 14 etwas abweichende Eingangs- und Ausgangsschaltungen, die anstelle derjenigen verwendet werden können, die in Figo 7 gezeigt sind.

Die oberste Reihe in Fig. 1 zeigt sechs typische QRS-Wellenformen W9 bis W14, die jede Teil des gesamten EKG-Signals e sind. Die Indexe 9 bis 14 entsprechen den Endsystemzuständen 9 bis 14, die im folgenden beschrieben werden. Beispielsweise endet das System bei Auftreten eines QRS-Signals mit der Wellenform WIl in dem Zustand 11.

Jedes der geradlinigen Segmente, die jeweils eine der Wellenformen W9 bis W14 definieren, ist mit dem Buchstaben S oder F bezeichnet. Das Zeichen S kennzeichnet ein langsam ansteigendes oder langsam fallendes Segment, also eine kleine Steigung. Das Zeichen F kennzeichnet ein schnell ansteigendes oder schnell fallendes Segment, also eine große Steigung, Die Wellenformen W9 bis WIl und W12 bis W14 bilden zueinander komplementäre Gruppen, deren einzelne Paare von Wellenfonnen entgegengesetzte Polarität aufweisen. Beispielsweise

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haben die Wellen ¥9 und W14 dieselbe Form, haben aber, die · entgegengesetzte Polarität.

In der zweiten Reihe in Fig. 1 ist die Ableitung de/dt aller QRS-Wellenformen W9 bis ¥14 aufgetragen. Der Betrag der Ableitung von jedem S-Kurvensegment ist gleich dem Zweifachen des Betrages der Ableitung jedes Segments der S-Kurve, weil die Ableitung jeder Wellenform einfach die Größe der Kurve der Wellenform in jedem Zeitpunkt ist. Die Polarität der Ableitung der Wellenform ist positiv, wenn die Kurve der Wellenform positiv ist, und ist negativ bei negativem Verlauf der Wellenform.

Die in Fig. 1 oben dargestellte Wellenform stellt den theoretischen Verlauf dar, denn ein typisches QRS-Signal besteht nicht aus völlig geraden Kurvensegmenten. Deshalb sind die in der zweiten Reihe in Fig. 1 gezeigten Ableitungen ebenfalls theoretischer Art. Tatsächlich weisen die QRS-Vfellenformen und ihre Ableitungen gekrümmte Teile auf. Die gestrichelten Kurven in der zweiten Reihe in Fig. 1 zeigen den Funktionsverlauf, der der Ableitung der tatsächlichen Kurven entspricht. Die gekrümmten Teile der abgeleiteten Funktion entsprechen den gekrümmten Teilen in den tatsächlichen QRS-Signalen» Zum Verständnis·der Erfindung ist es jedoch nicht nötig, die tatsächlich in der Praxis auftretende Wellenform zu analysieren. Wie bereits oben besprochen wurde, endet das System für jede spezielle QRS-Wellenform in einem speziellen Endsystemzustand. Während des 15 Sekunden dauernden Lernprozesses entsprechen die registrierten Endzustände dem Normalverlauf der Wellenformen, unabhängigdavon, welchen Verlauf diese haben. Danach stellen den vorher gelernten Endzuständen nicht entsprechende Endzustände Abweichungen dar. Die Verwendung theoretischer Wellenformen

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macht das Verständnis leichter als die Verwendung der in der Praxis tatsächlich auftretenden, ohne daß das Verständnis der Erfindung darunter leiden würde.

In der dritten Reihe der in Fig. 1 gezeigten Signalfolgen ist das Produkt jedes QRS-Signals mit Beiner Ableitung für alle Fälle W9 bis ¥14 gezeigt. Die zwei positiven Vorzeichen in der Funktion links vom Diagramm zeigen an, daß das Pro-" dukt A nur aus den positiven Teilen der Signale und deren Ableitungen gebildet ist. Auf diese V/eise ist im Fall des Signals W12, das nur negativ ist, das Produkt für alle Zeiten null. Jede der Funktionen in der dritten Reihe in Fig. 1 ist nur dann positiv, wenn beide der Faktoren positiv sind. Der momentane Betrag de3 Produktes hängt von der Größe sowohl des Signals als auch dessen Ableitung ab. Die verschiedenen in Fig. 1 gezeigten Produkte sind von den Signalen selbst und den tatsächlichen Ableitungen gebildet, die durch die gestrichelten Kurven in der zweiten Reihe des Diagramms gezeigt sind. ■

Die vierte Gruppe der Signale ist in der gleichen Weise zu interpretieren, nur daß die negativen Teile der EKG-Wellen und deren Ableitungen das Ausgangssignal B liefern. Nur wenn beide Eingangsfunktionen e und de/dt negativ sind, wird ein Ausgangssignal "erzeugt.

Ein Multiplier, der die in der fünften Reihe in Fig. 1 gezeigte Funktion C erzeugt, hat an seinen beiden Eingängen die Ableitungen der EKG-Signale. Jedoch werden nur die negativen Teile der Ableitung betrachtet, d_e h» die Funktion C ist ungleich null, wenn de/dt negativ ist. In gleicher Weise wird die Funktion D durch einen vierten Multiplier erzeugt," der nur im positiven 2®il der Ableitung

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Am unteren Ende jeder Spalte ist die Folge gezeigt) in der die verschiedenen Multiplier-Auagangasignale (A, B, C und D) positiv werden. Im Fall des Signals W9 werden die Funktionen A und D zusammen positiv. Es folgt darauf die Funktion C. Dies ist durch die Bezeichnung AD₁C dargestellt.

Im Fall der Wellenform WlO werden die Impulse A und D zusammen erzeugt. Auf sie folgen die zusammen erzeugten Impulse B und C. Diese Beziehung ist durch AD,BC gekennzeichnet. Das Ausgangssignal C dee Multipliers kann aber kurzzeitig vor dem Multiplier-Auegangesignal B positiv werden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Aus diesem Grund ist für die Wellenform WlO eine zweite mögliche Folge beschrieben, nämlich AD,C,BC. Zuerstwerden A und D zusammen positiv, dann C. Darauf folgen dann die Signale C und B zusammen* Es soll darauf hingewiesen werden, daß im Falle des Signais der Form WlO gegen das Ende der Folge zu ein kleines Ausgangesignal D vorhanden ist. Die Amplitude dieses Signals D ist jedoch nicht so groß, daß das System auf dieses Signal anspricht. Aus diesem Grund ist die Funktion D in keiner der Funktionsfolgen für den Fall des Signals WlO enthalten.

Im Fall des.Signals WH werden die Signale A und D zusammen erzeugt. Auf sie folgen die Signale B und C und darauf das Signal D. Diese Folge ist unten an der dritten Spalte durch AD,BC,D gekennzeichnet. Es kann sein, daß das Signal C kurz vor dem Signal B positiv wird, wie es in der Figur tatsächlich gezeigt 1st. Deshalb ist auch die mögliche Folge AD, C,BC,D für die Wellenform WIl gezeigt.

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Die Folgen für die Signale W12 bis ¥14 sind in gleicher Weise zu interpretieren. Es soll darauf hingewiesen werden, daß trotz der Tatsache, daß die Signale ¥12 bis W14 das Inverse der Signale W9 bis VIl sind, die Funktionsfolgen für die Paare der Wellenformen ohne Bezug aufeinander sind. Aus diesem Grund wird das System so ausgelegt, daß es alle sechs Wellenfonnen und nicht nur drei von ihnen berücksichtigt.

Fig. 2 zeigt zwei zusätzliche QRS-WeIlenformen W15 und W16, die gelegentlich bei einigen vorzeitigen ventrikularen Schlägen (ventricular premature beats), im folgenden VPB genannt, auftreten. Der erste Teil jedes dieser Komplexe ist gleich dem der Signale W9 oder W12, aber der weitere Teil ist viel langsamer als der bei den Signalen W9 oder W12. Die unten zu beschreibende Schaltung zur Anzeige des Kurvenverlaufs kann die Signale A und D, die am Anfang der Welle W15 positiv werden (der erste Teil des Verlaufs des Signals W15 ist gleich dein des Signals W9, so daß die A- und die D-Funktionen in beiden Fällen zu Beginn des Signals erzeugt werden könrai), anzeigen oder die am Beginn des Signals W16 positiv werdenden Signale B und C (der erste Teil der Form des Signals V/16 ist gleich der des Signals W12, so daß die B- und C-Funktionen in beiden Fällen zu Beginn des Signals erzeugt werden können). Jeder der Multiplier G und D hat zwei Eingänge, die entweder der positiven oder der negativen Ableitung entsprechen. Ist der letzte Teil des Signals klein, dann ist auch die Ableitung in jedem Fall klein. Folglich ist es möglich, daß auf AD ein nicht nachweisbares Ausgangssignal von dem Multiplier C erzeugt wird oder daß auf BG ein nicht nachweisbares Multiplier-Ausgangssignal von dem Multiplier D erzeugt wird. Das System ist so ausgelegt, daß es den ersten dieser Zustände (V/15 mit A und D zusammen, von dem nicht nachweisbaren' C gefolgt) oder den zweiten Zustand

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(W16 mit B und C zusammen, von dem nicht nachweisbaren D gefolgt) aufzeigt. Das System weist insgesamt acht Endsystemzustände 9 Ms 16 auf, die den sechs Wellenformen ¥9 bis W14 und den Wellenformen W15 und W16 entsprechen.

In Fig. 3 ist ein Zustandsdiagramm (Flußdiagramm) dargestellt, das das Fortschreiten der Systemzustände vom Zustand null (auf einen vor jedem Herzschlag auftretenden Sperrimpuls) zu einem der Endzustände 9 bis 16 zeigt. Wenn das System ein AD-Eingangssignal empfängt (das ist der Fall, wenn die Ausgangssignale zweier Multiplier, die die A- und die D-Funktionen erzeugen, miteinander stromführend sind), geht der Zustand des Systems sprunghaft vom Zustand 0 in den Zustand 1 über. Wenn dann ein C-Eingangssignal erhalten wird, geht das System vom Zustand 1 in den Zustand 2 über. Ist das nächste Eingangssignal ein BG-Signal, nimmt das System den Zustand 3 an. Das System kann aber auch vom Zustand 1 in den Zustand 3 springen, wenn ein BC-Eingangssignal anliegt und das System sich im Zustand 1 befindet. Diese Folge stellt sicher, daß das System für die Wellenform WlO in Fig. 1 periodisch in den Zustand 3 übergeht, unabhängig davon, ob das C-Eingangssignal tatsächlich vor dem B-Eingangssignal empfangen wird oder nicht. Befindet sich das System im Zustand 3 und wird ein D-Eingangssignal empfangen, geht das System in den Zustand 4 über. Die linke Seite des Zustande-

den
diagramms zeigt *** periodischen Umlauf der Syatemzustände für die Wellenformen W9, WlO, WIl und W15. Im Fall der Wellenform W15 tritt nur ein AD-Eingangssignal auf, und das System bewegt sich periodisch in den Zustand 1. Im Fall der Wellenform W9» bei dem nur AD- und C-Eingangssignale auftreten, bewegt sich das System periodisch in den Zustand 2. Für die Wellenform WlO mit den Eingangssignalen AD, BC oder

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AD, C, BC bewegt sich das System periodisch in den Zustand Die Eingangsfolge für die Wellenform WIl ist dieselbe wie die für die Wellenform WlO, außer daß dort ein zusätzliches D-Eingangssignal am Ende der Folge auftritt. Bei der Wellenform WIl geht das System eher in den Zustand 4 über, als daß es im Zustand 3 bleiben würde.

In gleicher Weise geht das System für die Wellenformen W16, | W12, W13 und W14 periodisch in die entsprechenden Zustände 5, 6, 7 und 8 über, wie es in Pig. 3 gezeigt ist.

Wenn sich das System in einem der Zustände 1-8 befindet und ein Signalimpuls erzeugt wird, geht das System in einen der Endzustände 9-16 über (entsprechend den Wellenformen W9 bis W16), wie es in dem Zustandsdiagramm von Pig. 3 gezeigt ist. Pur den Pail, daß das Eingangssignal nur aus der Folge AD besteht, geht das System von dem Zustand 0 in den Zustand 1 Über und bleibt in diesem Zustand. In einem solchen Fall bewirkt der Signalimpuls einen. Übergang des Systems in den Zustand 15 (da für die Wellenform W15 in Pig. 2 eine AD-Signalkombination erzeugt werden kann). In gleicher Weise geht das System in den Zustand 16 über, wenn es sich bei Zuführung des Signalimpulses im Zustand 5 befindet und das Eingangssignal nur aus der Folge BC besteht (da für die Wellenform ¥16 in Fig. 2 eine BC-Signalkombination erzeugt werden kann)·

Sowohl während der Lern- wie auch während der Anzeigefolge werden die Endzustand© 9-16 verwendet. Sie zuerst gelernten Endzustände wenden während der späteren Anzeige zur Bestimmung einer gemessenen, abnormalen Wellenform verwendet. In allen Fällen stellt ein Löschimpuls (R-Impuls) das System zurück, nachdem die nutigtn Informationen ..¥e:a ©in©a der End-

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zustände 9-16 bestimmt worden sind, und führt das System in den Zustand O zur Vorbereitung auf die Prüfung des nächsten EKG-Slgnals zurück.

In Fig. 4 sind die Zustände von vier Flip-Plop-Schaltungen · Ρ/Ρ-! bis F/F-4 für jeden der Systemzustände O bis 8 gezeigt. Diese Flip-Flop-Schaltungen sollen jetzt im einzelnen beschrieben werden. Die Zustände der Plip-Plop-Schaltungen ändern sich zur Barstellung der Endzustände 9-16 nicht. Das System springt in den Endzustand 15 (oder genauer gesagt^ verifiziert einfach die Existenz dieses Zustandes) in der in Fig. 4 gezeigten Weise, wenn es sich bei Erzeugung des Signalimpulses im Zustand 1 befindet. Gleiche Bemerkungen treffen auf die Zwischenzustände 2-8 und die Endzustände 9-14 und 16 zu. Die Tabelle von Pig. 4 stellt eine andere Möglichkeit zur. Definition des Zustandsdiagramms in Pig. dar. Beide Figuren werden weiter unten noch in der ausführlichen Beschreibung der Schaltung 50 zur Erkennung der Wellenform beschrieben.

In Pig. 7 ist eine Eingangssignal- und Ausgangssignalschaltung dargestellt. Ein Patient 35 ist in üblicher Weise mit einem herkömmlichen elektrokardiographischen Verstärker 15 verbunden. Der Verstärkungsgrad kann durch ein Potentiometer 33 in bekannter Weise gesteuert werden. Der Verstärker 15 erzeugt zwei EKG-Ausgangssignale, die bis auf ihre entgegengesetzte Polarität identisch sind. Das positive Ausgangssignal 4 e wird sum Eingang eines magnetischen Bandauf nahmeg er ät es (Band schleife) 32 weitergeführt, so daß eine befristete (delayed) zweisekundige Abbildung des EKG-Signals des Patienten erhalten wird. Das Ausgangssignal des Aufnahmegerätes 32 wird dem Eingang eines Aufnahmegerätes 22 für die EKG-Kurve weitergeleitet. Wenn das Tor HD94 in

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der noch zu beschreibenden Weise arbeitet, wird eine Kurve eines EKG-Signals von drei Sekunden Dauer erzeugt. Das Tor spricht an, nachdem bestimmt ist, daß der vorhergehende Herzschlag oder die Herzschläge von normalen Herzschlägen abweichen und aufgezeichnet werden sollten. Aus diesem Grund wird das -t e-Signal auf einer Bandschleife von zwei Sekunden im Aufnahmegerät 32 herkömmlicher Art aufgenommen. Spricht das Tor ND94 an, wird der Verlauf des vergangenen EKG-Signals der letzten zwei Sekunden auf dem Kurvenaufζeichner " 22, gefolgt von dem Signal der nächsten Sekunde, aufgenommen.

Die Eingangs- und Ausgangsschaltung 20 weist eine Rauschdetektorschaltung auf. Das -fe-Ausgangssignal des· Verstärkers 15 wird durch ein Hochpaßfilter 46 (zur Dämpfung relativ niedriger Frequenzen) sowohl einer Diode 29 wie einem Verstärker 31 mit einem Verstärkungsfaktor -1 zugeführt. Das Verstärkerausgangesignal wird einer Diode 30 zugeführt. Das Signal am Verbindungspunkt der beiden Kathoden der Dioden ist ein vollständig gleichgerichtetes EKG-Signal, das einem Eingang eines Vergleichers 26 zugeführt wird. Der andere Eingang des Vergleichers ist mit einem Potentiometerabgriff 25 verbunden. Solange die Amplitude des gleichgerichteten EKG-Signale am einen Eingang des Vergleichers kleiner als die Amplitude der Spannung am Abgriff 25 ist, ist das Ausgangssignal des Vergleichers hoch. Fällt das gleichgerichtete EKG-Signal unter diese Schwellspannung ab, wird das Ausgangesignal des Vergleichers niedrig. Immer dann, wenn das Ausgangssignal des Vergleichers niedrig wird, wird ein monostabiler Multivibrator 27 ausgelöst. Der Multivibrator wird so oft ausgelöst, wie die dem gleichgerichteten EKG-Signal entsprechende Spannung unter die Schwellspannung abfällt. Die Zahl der Auslösungen des Multivibrators ist also proportional der Zahl der Unterschreitung der Schwellspannung durch das gleichgerichtete EKG-Signal.

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Jeder Multivibratorimpuls liefert einen Ladestrom an einen Kondensator 28. Die Spannung an diesem Kondensator ist auf diese Weise der Durchschnittszahl der Auslösungen des Multivibrators proportional·

Ein Eingang des Vergleichers 23 ist mit einem Potentiometerabgriff 24 verbunden und der andere Eingang mit einem Kon*- densator 28. Der Rausch-Ausgangssignalableiter wird normalerweise durch den Vergleicher auf einem hohen Potential gehalten. Wenn jedoch die an dem Kondensator 28 liegende Spannung die Spannung am Abgriff 24 übersteigt, fällt das Ausgangssignal des Vergleichers ab. Der Potentiometerabgriff ist an ein einer maximalen Rauschschwelle entsprechendes Niveau angepaßt. Beim Auftreten von ausgedehntem Rauschen» d. h. bei Vorhandensein von hohen Frequenzen in dem EEG-Signal, überschreitet die an dem Kondensator 28 liegende Spannung das Schwellenniveau,und der Rauschableiter wird niedrig. Das Tor ND95 spricht an und bewirkt, daß der. Leiter 4NOS positiv wird. (Die Wirkung des MD-Tores wird im folgenden noch beschrieben.) Dieser Leiter ist mit einem Eingang des Tores FD94 verbunden. Ist er positiv, hindert er die Auslösung der dreisekundigen Kurve durch das Tor auch dann» wenn die übrige Schaltung die Notwendigkeit für eine Kurve anzeigt. Beim Vorhandensein großen Rauschens wird keine Kurve aufgezeichnet. Der Leiter j»i*» +NOS ist auch mit! der Schaltung 60 sur Anzeige des Kurvenverlauf es verbunden, um den Betrieb der Tore ND72 und ND96 beim Vorhandensein von Rauschen zu hindern, wie noch beschrieben wird.

Das +e-Ausgangesignal des Verstärkers 15 wird dem Eingang des R-Wellendetektors 69 in einer Zeitsteueraohaltung 30 zugeführt. Der R-WeIlendetektor zeigt den nach unten gehen-* den Kurventeil des QRS-Kurvenkomplexes in jeder EKG-WeIIeB.-

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form auf» Seine Funktionsweise und die Funktionsweise der Zeitsteuerschaltung wird weiter unten noch beschrieben.

Das h e-Ausgangssignal des Verstärkers 15 wird auch dem Eingang einer Differenzierstufe 44 zugeführt. Das Ausgangssignal dieser Differenzierstufe entspricht der Ableitung des EKG-Signals. Wie gezeigt ist, werden zwei Signale mit entgegengesetzter Polarität abgeleitet. Diese Signale werden den Eingängen von Tier Hultipliern eee- Ml bis M4 neben den Signalen +e und -e selbst zugeführt. Folglieh können die Multiplier die vier Produkte von Funktionen bilden, die an der linken Seite der vier niedrigsten Wellenformdiagramme in Fig. 1 abgebildet sind. Diese Ausgangseignale der Multiplier sind in Fig. 4 gekennzeichnet. Jedes Mültiplier-Ausgangssignal ist geerdet oder nur positiv, und es ist nur positiv, wenn beide Eingangssignale des Multipliers positiv sind.

Die Ausgänge aller Multiplier sind mit dem J-Eingang eines entsprechenden Flip-Flops F/F-A bis F/F-D verbunden. Das Ausgangssignal jedes Multipliers wird durch einen entsprechenden Inverter umgekehrt, und das umgekehrte Signal wird dem K-Eingang des entsprechenden Flip-Flops zugeführt.

Ein Zeitgeber 53' in-der Zeitsteuerschaltung 30 arbeitet in einem Takt von 20 kHz. Der Zeitgeber erzeugt eine Folge von rechteekförwigen Wellenimpulsen. Der Ausgang des Zeitgebers ist über den Leiter -CEK mit dem C- (clock) Eingang jedes der Flip-Flops F/F-A bis F/F-D verbunden» Jeweils nur die negative Stufe jedes Zeitimpulses kann einen Wechsel des Zustandes in den Flip-Flops auslösen. Im allgemeinen werden verschieden® Leiter in der Zeichnung durch eine Buchstabenfolge und ein vorangehendes w-s-"- oder ^Si«»^w-Z eichen gekennzeichnet. Ein ^w-j-^tt»Zeiüh®jpeigt--aii_i, daß-das Signal bei hohem

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Potential des Leiters verschiedene Schaltfunktionen in dem System steuert. In ähnlicher Weise zeigt ein "-"-Zeichen,an, daß das Signal bei niedrigem Potential des Leiters verschiedene Schaltfunktionen in dem System steuert. Da es eine negative Stufe des rechteckförmigen Signals auf dem Leiter CLK ist, die verschiedene Schaltfunktionen in dem System steuert, wird der Bezeichnung CLK ein "-"-Zeichen vorangestellt.

Das System weist verschiedene J-K-Flip-Flops auf. Ist das J-Eingangssignal eines dieser Flip-Flops hoch und dae K-Eingangssignal niedrig, bewirkt der negative Zeitgeberimpuls eine öffnung des Flip-Flops. (Wird beispielsweise das Ausgangssignal des Multipliers Ml positiv, bewirkt der nächste Zeitgeberimpuls, daß der Ausgangeleiter A des Flip-Flops F/F-4/hach oben geht und der Auegangeleiter A" nach unten geht.) Ist 4«« bei Erzeugung eines Zeitgeberim^jDulsee das J-Eingangsaignal eines Flip-Flops niedrig und das K-Eingangssignal hoch, wird der Flip-Flop mit den in entgegengesetzte Polaritäten geschalteten Ausgangsleitern gesperrt. (Beispielsweise ist bei einem zu null werdenden Ausgangssignal des Multipliers Ml das J-Eingangsaignal des Flip-Flops F/F-A niedrig und das K-Eingaagssignal hoch. Der nächste'Zeitgeberimpuls bewirkt, daß der Flip-Flop gesperrt wird und der Leiter A nach unten und der Leiter A nach oben geht.) Sind die J- und K-Eingangssignale eines J-K-Flip-Flops beide hoch, dann ändert der Flip-Flop seinen Schaltsustand, wenn ein Zeitgeberimpuls erzeugt wird. (Da die J- und K-Eingangssignale der Flip-Flops F/F-A bis F/F-D immer entgegengesetzte Polarität haben, tritt die Bedingung "beide hoch¹* nicht auf..) Sind beide Eingangs signale J und K eines J-K-Flip-Flops niedrig bei Erzeugung eines Zeitgeber-

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impulses j bleibt der Zustand des Flip-Flops unverändert. (Diese Bedingung ist ebenfalls unmöglich für die Flip*-Flops F/F-A bis f/F-D, da die J- und K-Eingangssignale jedes Flip-Flops immer entgegengesetzte Polarität haben.) Jeder J-K-Flip-Flop v/eist S- und R-Kontakte' (geöffnet und geschlossen) auf. Betrachtet man einen Flip-Flop mit zwei Ausgangsleitern F und F, dann ist der Flip-Flop gesperrt und die Zuleitung F fällt ab und die Zuleitung F steigt an, wenn die Spannung an dem R-Kontakt niedrig ist. Umgekehrt steigt die F-Zuleitung an und fällt die F-Zuleitung ab, wenn die an dem S-Eingang anliegende Spannung niedrig ist. Der Betrieb der S- und R-Eingänge ist unabhängig vom Zustand des Zeitgebereingangssignals. (Bei allen Flip-Flops F/F-A bis F/F-D sind die S- und R-Kontakte beide mit den positiven Potentialen verbunden, und die Flip-Flops werden durch die S- und R-Eingangssignale betätigt.)

Im Hinblick auf die Flip-Flop-Schaltungen F/F-A bis F/F-D sind nur zwei Eingangssignale möglich. Entweder ist das J-Eingangssignal hoch und das K-Eingangssignal niedrig, oder aber es ist umgekehrt. (Unter "hoch¹¹ ist ein Multiplier-. Ausgangssignal gemeint, das hoch genug ist, um auf den Zustand eines Flip-Flops einzuwirken.) Im vorhergehenden Fall öffnet der nächste Zeitgeberimpuls, der ankommt, den Flip-Flop mit der oberen Ausgangsleitung des Flip-Flops nach oben gehend und der unteren Ausgangsleitung nach unten gehend. Danach bleibt der Flip-Flop geöffnet, während aufeinanderfolgende Zeitgeberimpulse erzeugt werden. Wenn das entsprechende Multiplier-Ausgangssignal null wird, wird das J-Eingangssignal niedrig und das K-Eingangesignal hoch, und der nächste Zeitgeberimpuls schaltet den Flip-Flop in den gesperrten Zustand (R-Zustand). Die Zeitgeberimpulse werden in einer solch schnellen Folge zugeführt, daß die

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Flip-Flop-Zustände meist momentan das positive oder Null- " Ausgangssignal des entsprechenden Multipliers darstellen. In der Beschreibung sind die Eingangssignale der logischen Erkennungsschaltung 50* mit" A,- B-, G und D bezeichnet. Ein A-Eingangssignal ist beispielsweise dasjenige, bei dem die Ableitung A hoch und die Ableitung A niedrig ist, d. h. daß der Flip-Flop F/F-A ein Ergebnis des positiv werdenden Ausgangssignals des Multipliers Ml im S-Zustand (geöffnet) ist.

Im folgenden soll an Hand der Fig. HA und 1-lB eine' logische Erkennungsschaltung beschrieben werden. Die logische Erkennungsschaltung 50 dient der Prüfung der vier Flip-Flop-Schaltungen F/F-A bis F/F-D und in Abhängigkeit der Folge ihrer Erregung während des Auftretens eines EKG-Signals der Anregung dafür, daß eine:¹ der acht Ausgangsableitungen 51-9 bis 51-16 niedrig wird. Jede dieser Ableitungen liegt normalerweise an einem hohen Potential, und wenn eine von ihnen nach unten geht, dann ist das ein Zeichen dafür, daß einer der Endsystemzustände 9-16» wie sie in Figo 3 gezeigt sind, erreicht worden ist.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann ein Übergang von einem der acht Endzustände nur durch Erzeugung-eines Signalimpulses vor sieh gehen. Entsprechend wird eine der acht Ableitungen 51-9 bis 51-16 nur niedrig, wenn ein Signalimpuls erzeugt wird. Dieser Impuls wird nicht erzeugt, ehe das EEG-Signal durch die logische Erkennungsschaltung analysiert worden ist. Während ;}ede individuelle EEG-Signalform überprüft worden ist, sind die Flip-Flops F/F-Abis F/F-Dwährend einer Zeitdauer, die im allgemeinen etwas kürzer als eine Sekunde ist, in einer von der Form des Signals abhängenden Folge stromführend. Die logische Erkennungsschaltung wechselt die Zustände der Flip-Flops F/F-1 bis F/F-4 (Fig. 11B)

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in Übereinstimmung sowohl mit dem gegenwärtigen Zustand dieser Flip-Flops als auch mit der speziellen Folge, in der die Flip-Flops F/F-A bis F/F-D aufeinanderfolgend geöffnet und gesperrt sind. In Abhängigkeit von den Endzuständen der vorherigen vier Flip-Flops zu dem Zeitpunkt der Erzeugung des Signalimpulses ist eine der acht Ausgangsableitungen 51-9 bis 51-16 stromführend. Der Arbeitsgang der logischen Erkennungsschaltung 50 ist in dem Zustandsdiagramm Fig. 3 und in der Tabelle in Fig. 4 aufgeführt und zusammengefaßt.

Die logische Erkennungsschaltung weist NAND- und NOR-Tore auf. Die NAND-Tore haben ND-Kennziffern in ihrer Bezeichnung und die NOR-Tore NR'-Kennziffern. Jedes Tor hat zwei oder mehr Eingangsleitungen. Das NAND-Tor ist vom ÜND-Typ, aber die kleinen Kreise, die die Eingangsleitungen mit den Toreingängen verbinden, stellen Inverter dar, die das UND-Tor in ein NAND-Tor umkehren. Sind alle Eingangssignale am UND-Tor hoch, dann ist das Ausgangssignal gleich hoch. Ist wenigstens ein Eingangssignal niedrig, dann ist auch das Ausgangssignal niedrig. Da jedes Eingangssignal an dem Basis-UND-Tor in jedem NAND-Tor umgekehrt wird, ist es augenscheinlich, daß bei wenigstens einem hohen Eingangssignal das entsprechende Eingangssignal zum UND-Tor niedrig wird und das Ausgangssignal des Tores niedrig wird. Folglich wird das Ausgangssignal des NAND-Tor'es nur hoch, wenn alle Eingangssignale niedrig sind. Bs ist zu beachten, daß bei Erdung eines Eingangs eines NAND-Tores mit zwei Eingängen das Tor ala Inverter dient. Ist das dem anderen Eingang äugeführte Signal niedrig, dann ist das Ausgangssignal hoch und umgekehrt.

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Das HOR-Tor ist vom ODER-Typ. Die kleinen Kreise am Torausgang kennzeichnen einen Inverter. Eine Grundschaltung eines QDER-Tores erzeugt ein Ausgangssignal, wenn wenigstens eines der Eingangssignale hinreichend hoch ist. Wegen der Umkehr des Ausgangssignals "bei einem NOR-Tor ist das Ausgangssignal niedrig, wenn wenigstens eines der Eingangssignale hochist. Das Ausgangssignal wird nur dann hoch, wenn alle Eingangssignale niedrig sind. Weist ein NOR-Tor nur zwei Eingänge auf, von denen einer geerdet ist, so funktioniert es als Inverter. Ist das Eingangssignal dann niedrig, ist das Ausgangssignal hoch, und ist das andere Eingangssignal hoch, dann ist das Ausgangssignal niedrig.

Einige der -NAND-Tore in der logischen Erkennungsschaltung 50 weisen ein Symbol auf, wie etwa X-»Y. Ein solches Symbol soll anzeigen, daß das Tor den Übergang des Systems vom Zustand X zum Zustand Y auf die'Erzeugung eines Zeitgeberimpulses auf der Leitung -CLK hin steuert.

Zwischen der Anzeige aufeinanderfolgender EKG-Weilenformen eind die Auegangssignale aller Multiplier M1-M4 in Pig. 7 niedrig. Da die Ausgänge aller Multiplier mit dem J-Eingang eines entsprechenden Plip-.P1 ops F/F-A bis P/P-D verbunden sind, ist das J-Eingangssignal aller Flip-Flops niedrig« Da der Auβgang aller Multiplier über einen Inverter mit den K-Eingängen der entsprechenden Flip-Flops verbunden ist, ist das K-Eingangssignal aller Flip-Flops hoch. In diesem Fall halten die Zeitgeberimpulse auf der Leitung -CLK die Flip-Flops gesperrt. Die Zuführungen A bis D sind niedrig, und die Zuführungen J bis D sind hoch. (Tatsächlich werden die Ausgangssignale A, B, C und D der Flip-Flops F/F-C und F/F-D nicht benötigt, und daher sind die entsprechenden Leiter in . der Zeichnung nicht eingezeichnet.) Ist ein Flip-Flop durch

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einen ersten Zeitgeberimpuls gesperrt, dann haben die folgenden Zeitgeberimpulse keine Einwirkung. Die Flip-Flop-Schaltung bleibt gesperrt. So bald das Ausgangssignal eines Multipliers hoch geht, bewirkt der nächste Zeitgeberimpuls an dem zugeordneten Flip-Flop eine Umschaltung «a den geöffneten Zustand mit einem entsprechenden Wechsel im Zustand des Ausgangssignals auf den Ausgangsleitungen.

Aus Fig. 3 ist zu entnehmen^ daß das System von dem Zustand 0 ausgeht, in dem alle Flip-Flops F/F-1 bis F/F-4 im O-Zu_r stand sind. Der -R-Leiter ist mit der R-Kontaktklemme jeder der Flip-Flop-Schaltungen verbunden. Vor der Analyse jedes angezeigten EKG-Signals wird die Spannung dieses Leiters negativ und sperrt alle vier Flip-Flops (wie es im folgenden beschrieben wird). Auf diese Weise sind anfänglich alle Zuführungen Fl, F2, F3, f4 hoch und alle Zuführungen Fl, F2, F3, F4 niedrig. Das Zustandsdiagramm zeigt, daß einer der beiden Eingänge, AD oder BC, als Ergebnis in einen neuen Zustand geht, wenn das System vom Zustand O ausgeht. In diesem Fall wachsen die Ausgangssignale der Multiplier Ml und M4 zusammen an, und der nächste Zeitgeberimpuls schaltet die Flip-Flops F/F-A und F/F-D in den geöffneten Zustand (jS-Zustand). Die mit einem Eingang des NAND-Tores NDl verbundene Zuführung A wird niedrig. Die mit dem zweiten Eingang des Tores verbundene Zuführung D" wird gleichfalls niedrig. Die drei Eingänge des Tores ΝΏ2 sind mit den Zuführungen Fl, F3 und F4 verbunden, die anfänglich alle niedrig sind. Folglich ist das Ausgangssignal des Tores ND2 anfänglich hoch. Da der Ausgang mit dem Eingang des NOR-Tores NHl verbunden ist, ist das Ausgangssignal des Tores anfänglich niedrig. Dieses Ausgangssignal wird dem dritten Eingang des Tores NDl zuge-

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führt. Auf diese Weise wird das Ausgangssignal auf de.m Leiter SPl des Tores NDl hoch, so "bald die Zuführungen A und D niedrig werden. Da der T or aus gang mit dem J-Eingang des Flip-Flops F/F-1 verbunden ist und das an dem K-Eingang liegende Eingangssignal dieses Flip-Flops immer niedrig ist, bewirkt der nächste Zeitgeberimpuls auf der Zuführung -GIK eine Umschaltung des Flip-Flops in den geöffneten Zustand (l-Zustand). Der Torausgang NDl ist nur mit dem J-Eingang des Flip-Flops F/F-1 über den Leiter Fl verbunden. Folglich ändert von den vier Flip-Flops F/F-1 bis F/F-4 nur der Flip-Flop F/F-1 seinen Zustand. Wie es in der Tabelle in Fig. 4 gezeigt ist, geht das Gesamtsystem in den Zustand 1, wenn die Flip-Flops F/F-1 bis F/F-4 die entsprechenden Zustände 1, 0, 0, 0 annehmen. Das Zustandsdiagramm in Fig. 3 zeigt, daß bei einem AD-Eingangssignal das System vom Zustand 0 in den Zustand 1 schaltet. Das Schalten wird durch das Tor NDl gesteuert, wie es durch die Schreibweise O-KL in dem Tor in Fig. IIA gezeigt ist.

Als nächstes soll angenommen werden, daß die Multiplier M2 und M3 zusammen Ausgangssignale aufweisen und ein BC-Eingangssignal der logischen Erkennungsschaltung zuführen. Das Signal auf der mit dem Eingang des Tores ND3 verbundenen Zuführung B wird niedrig. In gleicher ¥eise wird das Signal auf der mit dem zweiten Eingang dieses Tores verbundenen Zuführung 0 niedrig. Die zwei Eingänge des Tores ND4 sind mit den Zuführungen Fl und F2 verbunden, die beide ein niedriges Signal haben, wenn sich das System im Zustand 1 befindet. Folglich ist das Ausgangssignal am Tor ND4 hoch, und da dieses Ausgangssignal dem Eingang des Tores NE2 zugeführt wird, wird das Ausgangssignal dieses Tores niedrig. Der Ausgang dieses Tores ist mit dem dritten Eingang des ■ Tores ND3 verbundenj .-und. da die Eingangssignal an allen drei

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Eingängen dieses Tores niedrig sind, wenn das BC-Eingangasignal empfangen wird, wird das Ausgangssignal des Tores hoch.

Das Tor ND3 steuert den Übergang vom Zustand 1 zum Zustand 3 wegen eines BG-Eingangssignals, genau wie das Tor NSl einen Obergang vom O- zum 1-Zuatand wegen eines AD-Eingangssignals steuert. Der Ausgang des Tores ND3 ist mit einem Eingang des Tores NE3 verbunden, dessen Ausgangssignal jetzt niedrig wird. Das Tor ND5 kehrt das Signal um, so daß die mit dem J-Eingang des Flip-Flops F/F-2 verbundene Leitung SF2 eine hohe Spannung erhält. Der auf den Impuls, der die Umschaltung der Flip-Flops F/F-B und F/F-C in den Zustand 1 steuert, folgende Zeitgeberimpuls bewirkt ein Umschalten des Flip-Flops F/F-2 in den 1-Zustand. Der Ausgang des Tores ND3 ist auch mit dem Eingang des Tores NB4 verbunden, dessen Ausgangssignal jetzt niedrig wird. Der Inverter ΝΏ97 bewirkt, daß die Spannung an der Zuführung SF2 hoch wird, und da diese Zuführung mit dem J-Eingang des Flip-Flops F/F-3 verbunden ist, schaltet dieser Flip-Flop auch in den 1-Zustand um. Auf diese Weise schalten vier Flip-Flops F/F-l bis F/F-4 von den entsprechenden Zuständen 1, 0» 0, 0 in die entsprechenden Zustände 1,1, 1$ um, wenn ein ΒΘ-Signal anwesend ist und ein Zeitgeberimpuls erzeugt wird. Wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, stellen die letzten vier betreffenden Zustände den Systemzustand 3 dar. Das ist der Systemzustand, in den die Schaltung hinschaltet, wenn ein BC-Eingangssignal empfangen wird, während sich das System im Zustand 1 befindet.

Nimmt man andererseits an, daß ein C-Singangssignal ohne ein B-Eingangssignal empfangen wird, wenn sich das System im Zustand 1 befindet« Wie oben beschrieben wurde, ist das Aus-

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gangssignal des Tores NB2 niedrig, weil sich das System im Zustand 1 befindet. Der Ausgang dieses Tores ist mit einem der Eingänge des Tores ND6 verbunden. Der andere Eingang des Tores ist mit der Zuführung "C verbunden. Polglich wird das Ausgangssignal des Tores HD6 hoch, wenn die Zuführung Cf niedrig wird. Da der Ausgang dieses Tores mit dem Eingang des Tores NR3 verbunden ist, ebenso wie der Ausgang des Tores ND3 mit dem anderen Eingang des Tores NR3 verbunden ist, schaltet der Flip-Flop F/F-2 vom Zustand O in den Zustand 1, wenn das Ausgangssignal des Tores HD6 hoch wird. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Flip-Flop F/F-3 seinen Zustand nicht ändert, weil das Tor ND3 während des Überganges vom Systemzustand 1 in den Systemzustand 2 nicht arbeitet. Das Tor ND3 steuert die Öffnung der Flip-Flops P/P-2 und F/F-3 zur Umschaltung des Systems vom Zustand 1 in den Zustand 3, während das Tor ND6 die Öffnung allein des Flip-Flops F/F-2 zur Schaltung des Systems vom Zustand in den Zustand 2 steuert. Da nur der Flip-Flop F/F-2 seinen Zustand wechselt, nehmen die vier Flip-Flops F/F-l bis F/F-4 die jeweiligen Zustände 1, 1, O, O oder, wie es in der Tabelle in Fig. 4 gezeigt ist, den Systemzustand 2 an. Das ist, wie es im Zustandsdiagramm in Fig. 3 gezeigt ist, der gewünschte Zustand für den Fall, daß ein G-Eingangssignal ohne ein D-Eingangssignal erhalten wird, während sich das System im Zustand 1 befindet.

Als nächstes soll angenommen werden, daß ein B-Eingangssignal empfangen wird, während das G-Eingangssignal bestehen bleibt. Die Tabelle in Fig. 4 und das Zustandsdiagramm in Fig. 3 erfordern, daß das System vom Zustand 2 in den Zustand 3 umschaltet, was zur Folge hat, daß nur der Flip-Flop F/F-3 in den S-Zustand geschaltet wird. Schaltet das System direkt vom Zustand 1 in den Zustand 3 um, bewirkt das Tor ND3 die

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Steuerung der Stromführung der Zuführung SF3 über die Tore NR4 und ND97 ("über die Zuführung SF2) . Befindet sich das System jedoch im Zustand 2, kann das Tor ND3 auch dann nicht wirksam werden_} wenn die Zuführungen B und C? niedrig sind, weil das dritte Eingangssignal von dem Ausgangssignal des Tores NR2j dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Tores ND4 verbunden ist, abgeleitet wird. Das Ausgangssignal des Tores ND4 ist nicht länger hoch, weil die Spannung an der Zuführung F2, die zu einem der Eingänge des Tores ND4 führt, hoch·ist, wenn sich das System im Zustand 2 befindet. Aus diesem Grund ist ein weiteres Tor ND? vorgesehen, das eine Schaltung des Systems aus dem Zustand 2 in den Zustand 3 s teuert.

Zwei der drei Eingänge des Tores sind mit den Zuführungen B und G verbunden. Der dritte Eingang des Tores ist mit dem Ausgang des Tores M5 verbunden, dessen einer Eingang geerdet ist und dessen andere Eingänge mit dem Ausgang des Tores JÜD8 verbunden sind. Die Zuführungen F2 und F3 führen zu zwei Eingängen des Tores ND8. Die Spannung beider ist niedrig, wenn sieh das System im Zustand 2 befindet. Folglich erzeugt das Tor ein Ausgangssignal, um das Ausgangssignal des Tores WR5 niedrig werden zu lassen. Das Tor ND7 bewirkt mit seinem Ausgangssignal_s daß das Ausgangssignal des Tores NR4 hoch wird, wie'äuch das mit dem anderen Eingang des Tores 1IR4 verbundene Tor ED 3 bewirkt, daß das Ausgangssignal des Tores NR4 niedrig wird, wenn das System vom Zustand 1 in den Zustand 3 schaltet» Bei einem niedrigen Ausgangssignal des Tores NS4 wird das Ausgangssignal des Tores K197 hoch. Der Flip-Flop P/P-3 ist im geöffneten Zustand (S-Zustand) (bei Verwendung eines Zeitgeberimpulses), und das ganze System v/ird in den Zustand 3 geschaltet, wie

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es nach dem Zustandsdiagramm in Pig«, 3 und nach der Tabelle. in Fig. 4 auch der Fall sein muß.-

Befindet sich das System im Zustand 3, und wird ein D-Eingang'ssignal empfangen, wie es in Fig· 3 gezeigt ist, schaltet das System in den Zustand 4. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird das bewerkstelligt durch Erzeugung der Öffnung der Flip-Flop-Schaltung F/F-4. Bei einem allein auftretenden Eingangssignal D ist nur die Zuführung 5 von den Zuführungen A bis D niedrig. Diese Zuführung ist mit einem der Eingänge des Tores ND9 verbunden. Das Ausgangssignal des Tores NDlO ist su diesem Zeitpunkt hoch, weil seine drei Eingänge mit den Zuführungen IT, F3 und F4 verbunden sind, deren anliegende Spannungen alle niedrig sind, wenn sich das System im Zustand 3 befindet. Das Tor HR6 kehrt das hohe Ausgangssignal des Tores HDlO um, und da der Ausgang mit dem zweiten Eingang des Tores HD9 verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Tores HD9 koch und steuert die Schaltung des Systems vom Zustand 3 in den Zustand 4. Der Ausgang des Tores HD9 ist mit einem Eingang des Tores HR? verbunden, dessen Ausgangssignal niedrig wird. Der Inverter HDIl bewirkt, daß das am J-Eingang des Flip-Flops F/F-4 liegende Eingangssignal hoch wird und der Zeitgeberimpuls, der anfänglich eine Schaltung des Flip-Flops T/F-D in den Zustand 1 bewirkt, in gleicherweise eine Schaltung des Flip-Flops F/F-4 in den Zustand 1 bewirkt. Jetzt befinden sich dann alle Flip-Flops Ρ/Ρ-! bis F/F-4im Zustand 1, und das System befindet sich, wie es in Figi -4 gezeigt ist, im Zustand 4, dem resultierenden Zustand, der sich ergibt, wenn ein D-Eingangssignal empfangen wird, wenn sich das System im Zustand 3 befindet. ■ .

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Im vorhergehenden wurde angenommen, daß das erste Eingangssignal ein AD-Signal war, das eine Schaltung des Systems vom Zustand O in den Zustand 1 steuerte. Im folgenden soll angenommen werden, daß das erste Signal statt eines AD-Signals ein BC-Signal ist. Wie es im Zustandsdiagramm von Fig. 3 gezeigt ist, sollte das System dann vom Zustand O in den Zustand 5 umschalten. Aus Fig. 4 ist zu entnehmen, daß das nur einen Wechsel im Flip-Flop F/F-4 verlangt, der vom 0-Zustand in den 1-Zustand umschalten sollte. Werden beide Spannungen an den Zuleitungen B und "ü niedrig, so werden auch zwei Eingangssignale des Tores KDl2 niedrig. Der dritte Eingang ist mit dem Ausgang des Tores HRl verbunden. Es soll noch einmal daran erinnert werden, daß das Ausgangssignal dieses Tores niedrig wird, wein sich das System im Zustand 0 befindet. Folglich bewirkt äaa Tor MD12 ein Ansteigen seines Ausgangseignais, und da das tesgangssignal dieses Tores zu dem einen Eingang des Tores HR7 geführt wird, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Tores SD9 verbunden ist, arbeitet das System genau so wie in dem Fall, wenn das Ausgangssignal des Tores NS9 hoch wird. Bas Tor HD9 steuert die Umschaltung des Systems vom Zustand 3 in clsix Zustand 4, was, wie aus der Tabelle in Fig. 4 zu entnehmen ist, einfach die Umschaltung des Flip-Flops F/F-4 vom Zustand O in den Zustand 1 zur Folge hat, also dieselfe.® Operation, die jetzt zur Steuerung der Umschaltung des Systems vom Zustand O in den Zustand 5 er*-, forderlioh tat. Folglieh schaltet der Flip-Flop F/F-4 in den Zustand X um, und das System wird in den Zustand 5 gesetzt.

Wenn sieh «Iss System im Zusteaä 5 befindet, dann kunnen zwei mögliche. Eiiagaiigssignale ■ erwartet werfen,., entweder ein D-/

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oder ein AD-Signal. Angenommen, beide Flip-Flops F/F-A und

W 6X*C16X1

F/F-D schalten zusammen in den Zustand 1 um,««4 die Zufühen

en— _

rungr A und B, die mit zwei Eingängen des Tores HBl3 verbunden sind, wffslan niedrig. Der dritte Eingang des Sores ist mit dem Ausgang des Tores NE8 verbunden. Während ein Eingang dieses Tores geerdet ist, ist der andere mit dem Ausgang des \ Tores ND98 verbunden. Die beiden Eingänge des Tores ND98 sind mit den Zuführungen F3 und ¥Ä verbunden, deren Spannungen beide niedrig sind, wenn sich das System im Zustand 5 befindet. Das Ausgangssignal des Tores ND98 wird hoch, und das Ausgangssignal des Tores NR8 wird niedrig. Da dann alle drei Eingänge des Tores HD13 niedrig sind, wird sein Ausgangssignal hoch. Der Ausgang des Tores / mit dem Eingang des Tores NR4 verbunden, welcher direkt auf die Schaltung des Flip-Flops F/F-3 vom 0-Zustand in den 1-Zustand anspricht. Der Ausgang des Tores HD13 ist in gleicher Weise mit dem Eingang des Tores NR3 verbunden, das direkt auf die Umschaltung des Flip-Flops F/F-2 vom Zustand O in den Zustand 1 anspricht. Folglich schalten beiie Flip-Flops F/P-2 und F/F-3 vom Zustand O in den Zustand 1 um. Das sind die beiden Flip-Flops, die so umschalten alls sen, um einen Systemübergang vom Zustand 5 in den Zustand 7 zu steuern, wie es in Fig. 4 gezeigt ist und wie es nach dem Zustandsdiagramm in.. Fig« 3 verlangt wird, wenn ein AD-Eingangssignal empfangen wird, während sich das System im Zustand 5befindet.

Es soll nun davon ausgegangen werden, daß das D-Singangssignal vor dem Α-Eingangssignal empfangen wird. Nur die Spannung an der Zuführung D wird von den Signalen an den Zuführungen A bis B niedrig. Diese Zuführung ist mit einem Eingang des Tores BD14 verbunden. Der andere Eingang des Tores · ist mit dem Ausgang des Tores NR8 verbunden, dessen Ausgangssignal niedrig ist, wie es oben beschrieben ist, wenn

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sich das System im Zustand 5 befindet. Folglich bewirkt das Tor ND14 die Stromführung eines Einganges des Tores 1TR4. Anders als bei dem Übergang vom Zustand 5 in den Zustand 7 wirkt das Tor NR4 allein anstatt mit dem Tor NR3. Folglich ändert nur der Flip-Flop F/F-3 seinen Zustand vom Zustand O in den Zustand 1« Das ist die Operation, die nach der Tabelle in Fig. 4 erforderlich ist, wenn das System vom Zustand 5 -in den Zustand 6 umschaltet.

^ Es sei vorausgesetzt, daß ein A-Eingangssignal empfangen wird und sich das System im Zustand 6 befindet und ein D-Eingangssignal noch vorhanden ist. Die Spannung an den Zuführungen A und D ist niedrig, und da die Spannungen den beiden Eingängen des Tores SED15 zugeführt werden, sind zwei der Eingangssignale dieses Tores niedrig. Der dritte Eingang dieses Tores - ist mit dem Ausgang des 'Tores WR9 verbunden. Während ein Ausgang äieses Tores geerdet ist, ist der andere mit dem Ausgang des Tores 1D16 verbunden. Die swei Eingänge des Tores 1D16 sind nit den Zuführungen F2 und WS verbunden, deren Spannungen, beide niedrig sind/ wenn sich das System im Zustand β feefiadet, wie es in äer Tabelle, in Fig. 4 gezeigt ist. FoIglieJi trlrä iss Ausg-aagssignal des Tores 10)16 hoch und das ■ tosgcsagssigaal des Sores 1R9 niedrig. Da alle drei EingangseigaaJe des.Ϊores ID15 niedrig sind/ ist ein Eingang des Sores 113 stromführend. Bas ist das Tor, welches bewirkt,, iaß der Flip-Flop P/F-2 vom Zustand O in den Zustand 1 umsehaltet, wewa. alle seine Eingänge stromführend sind. Das ist die eiaaige Operation, die verlangt wird₈ wenn das System· vom Zustand β in den Zustand 7 umschaltet, wie es aus der Tabelle in Figo 4 zu entnehmen ist. Diese Operation wird verlangt, wenn ein AD-Eingaögssignal empfangen wird, während sich das System im Zustand S befindet, wie es aus dem Zustand sdiagranm in Figo 3'zu sehsa ist.

0 Q 9 8 4 7 / 1 U

-V-

Es soll sich jetzt das System im Zustand 7 befinden und nur ein C-Eingangssignal empfangen werden. Die Spannung an der Zuführung "C wird niedrig, so daß das Eingangssignal an einem der Eingänge des Tores ND17 niedrig wird. Die -anderen Eingänge¹ dieses Tores sind mit dem Ausgang des Tores NRlO verbunden, dessen einer Eingang geerdet ist und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Tores ND18 verbunden ist. Die drei Eingänge des Tores ND18 sind mit den Zuführungen Fl, Ψ5 und F4 verbunden. Alle an diesen Zuführungen anliegenden Spannungen werden niedrig, wenn sich das System im Zustand befindet, wie es aus der Tabelle in Fig. 4 zu entnehmen ist. Das Ausgangssignal des Tores ND18 wird auf diese Weise hoch und das Ausgangssignal des Tores NRlO niedrig. Der mit dem K-Eingang des Flip-Flops F/F-4 verbundene Ausgang des Tores ND17 führt ein hohes Ausgangssignal. Zu diesem Zeitpunkt ist das Eingangssignal am J-Eingang des Flip-Flops niedrig, weil das Tor NDU die Zuführung SF4 nicht stromführend macht· Mit einem niedrigen Eingangssignal am J-Eingang des Flip-Flops und einem hohen Eingangssignal am K-Eingang bewirkt der Zeitgeberimpuls an der Zuführung -CEE eine Umschaltung dee Flip-Flops in den Zustand Q. (Das ist-das einzige Beispiel, in dem einer der Flip-Flops F/F-1 bis F/F-4 vom !-Zustand in den O-Zustand umschaltet, anders als mit der Erregung der R-Klemme des Flip-Flops. Die E-Eingängö der Flip-Flops F/&-1 bis F/F-5 sind deshalb alle- geerdet:, weil das BingangasigjaaJ. des Ε-Eingangs des Flip-Flops F/F-4J hoch werden kanji mit atm Betrieb des Tores mil,) Die flip-Flops F/F-1 bis F/F-5 bleiben in den jeweiligen Zuständen! 0» 1,· 1. Wie aus der Tabelle in Fig. 4 zu ersehen ist, sie halt et daa System vom Zustand 7 φη den Zustand 8 um, wenM der Flip-Flop F/F-4 von Zustand 1 in den 'Zustand 0 uasobaltjet· Wie au»

diagramm ii Fig. 3 zu eriifhea ist, itat ließ ein® liehe Operpüiott» ''««an au*-:.·*» e-Si^gaiigesignai wenn sich das System ialSttstaad 7 lief ladet·

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Abhängig vom Betrieb der Multiplier Ml bis M4 (Fig. 7) ändern die Flip-Flops F/F-A bis F/F-D kontinuierlich ihren Zustand. Immer, wenn ein Multiplier-Ausgangssignal hoch ist, schaltet der nächste mit einem Flip-Flop verbundene Zeitgeberimpuls diesen in den Zustand 1 um. Immer, wenn ein Multiplier-Ausgangssignal niedrig wird, schaltet der nächste Zeitgeberimpuls den Flip-Flop in den O-Zustand zurück. Die Flip-Flops F/F-A bis F/F-D stellen auf diese Weise die Momentanwerte der Eingänge A, B, C, D dar, wie sie in Fig« 1 ge-

* zeigt sind. Die Flip-Flops F/F-1 bis F/F-A weisen auf der anderen Seite das Gedächtnis der Schaltung auf, d« h. sie repräsentieren den momentanen JESystemzustand, der von der vorhergehenden Folge der Erregungen des Multipliers abhängt, und sie steuern auch die Übergänge in nachfolgende Zustände in Abhängigkeit von den Wertem der momentanen Eingangssignale. Angenommen, der Systembus tarnet giag anfänglich vom Zustand 0 in den Zustand 1 ofier 5 über«, dann kann das System in jedem der acht Zustände 1 bis 8 enden. Wenn der negative Signalimpuls angelegt wird, schaltet das System in einen der Zustände 9 bis 16 von einem betreffenden Jlnfangszustand 1 bis 8 um, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Dieser Endsystemzustand wird dadurch dargestellt, daß eine der Zuführungen 51-9 bis 51-16 niedrig wird. Me Flip-Flopa F/F-1 bia F/F-4 -werden dann nicht länger amr Darstellung* des Systemzuatandes benötigt. Die Flip-Flops-yierSen- einfach dafür benötigt zu steuern,, daß ©ines der-Signale an den Zttfiüiraiigett 53,-9 bia 51-16 niedrig wird in*-ÜbereilstimiBong mit «Eem der Sustände 1 Ms 8, der dureli die Flip-Flops dargestellt wirf, 'wenn der Signalimpuls erzeugt wird. . -

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Tores NB20 (Fig. 11B) ist mit dem Ausgang des Tores NB2 verbunden. Einer der Eingänge des Tores NR2 ist mit dem Ausgang des Tores ND4 verbunden, und der andere Eingang des Tores ist geerdet. Wie oben beschrieben wurde, ist das Ausgangssignal des Tores HD4 hoch, wenn sich das System im Zustand !befindet. Folglich erreicht das Ausgangssignal des Tores NR2 ein hohes Niveauj wenn sich das System im Zustand 1 befindet. Wenn das Signal an der Zuführung -STHOBE mit der Erzeugung des Schwellimpulses (strobe pulse) negativ wird, wird das andere Eingangssignal des Tores NB2Q auch niedrig. Bas Ausgangssignal des Tores NB2O wird hoch, und das Signal wird durch einen Inverter ND21 umgekehrt. Befindet sich das System im Zustand 1, dann wird folglich das Signal auf der Zuführung 51-15 als Folge der Erzeugung des Schwellimpulses niedrig und stellt den Endzustand 15 dar.

Es soll nun die nächste Folge dea Schwellimpulsee betrachtet werden, während sich das System im Zustand 5 befindet. Bas Zustandsdiagramm in Fig. 3 zeigt, dai das System in den Sustand 16 geschaltet werden sollte. Sin Eingang dos Tores ND22 ist mit dem Ausgang des Tores ÜBS verbunden, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Tores SB98 verbunden ist. (Der andere Eingang des Tores NR8 ist geerdet.) Wie oben beschrieben wurde, wird das Ausgangssignal des Sores HB8 niedrig, wann sich das System im Sustand 5 befindet. Ber andere Eingang des Tores NB22 ist sit dem Leiter -STROBE verbunden. Wird das Signal auf dieser Zuführung mit der Erzeugung des Schwellimpulses negativ, dann wird das Ausgangssignal des Tores HB22 hoch. Bas Signal wird durch das Tor HB23 umgekehrt, und die Zuführung 51-16 wird zur Barstellung des Endzustandes 16 niedrig.

Is soll sich Jetzt das System im Zustand 2 befinden, wenn ier Schwellimpuls erzeugt wird. Aus dem Zustandsdiagrama"in Figo

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ist zu entnehmen, daß das System dann in einen Endzustand 9 schalten muß. Wie oben beschrieben, ist das Ausgangssignal des Tores NE5 niedrig, wenn sich das System im Zustand 2 befindet. Der Ausgang des Tores NR5 ist mit dem Eingang des Tores ND24 verbunden. Der andere Eingang des Torea ist mit dem leiter -STROBE verbunden, und bei Erzeugung eines Schwellimpulses sind beide Eingangssignale des Tores niedrig. Das Ausgangssignal wird hoch, wird aber durch das Tor ND25 umgekehrt. Das Signal an der Zuführung 51-9 wird in verlangter Weise niedrig.

Befindet sich das System während der Erzeugung des Schwellimpulses im Zustand 3» dann wird das Ausgangssignal des Tores NR6 niedrig. Das Ausgangssignal wird einem Eingang des Tores ND26 zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem -STROBE-Leiter verhunden ist. Bei Erzeugung des Schwellimpulses wird das Ausgangssignal des Tores hoch, aber durch das Tor ND27 wird das Signal umgekehrt, wodurch bewirkt wird, daß die Zuleitung 51-10 niedrig wird und den Systemzustand 10 darstellt.

Wenn der Schwellimpuls erzeugt wird, während sich das System im Zustand 4 befindet, dann ist aus der Tabelle in Fig. 4 zu sehen, daß der Flip-Flop F/F-1 sich im 1-Zustand und der Flip-Flop F/F-4 sich ebenfalls im 1-Zustand befinden. Nur in diesem Fall eind beide Zuführungen FL und FT niedrig. Beide Zuführungen führen zu den beiden Eingängen des Tores ND28, dessen Ausgangssignal hoch ist, wenn sich das System im Zustand 4 befindet. Das Ausgangssignal des Tores wird dem Eingang des Tores NR16 zugeführt, dessen Ausgangesignal niedrig ist, wenn sich das System im Zustand 4 befindet. Da der Ausgang dieses Tores mit dem einen Eingang des Tores ND29 verbunden ist und der andere Eingang dieses Tores mit dem -STROBE-Leiter verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Tores ND29 mit der Erzeugung des Schwellimpulses hoch. Es wird durch das Tor ND30 uTnge-

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i : III

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kehrt, um zu bewirken, daß das Signal an der Zuführung 51-11 niedrig wird und es den Endzustand 11 darstellt.

Befindet sich das System im Zustand 6, dann ist das Ausgangssignal des lores NR9 niedrig. Der Ausgang dieses Tores ist mit dem einen Eingang des Tores HD31 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Leiter -STROBE verbunden ist. Der Schwellimpuls bewirkt, daß das Ausgangssignal des Tores hoch wirdund das Signal durch das Tor ND32 umgekehrt wird. Die Zuführung 51-12 wird zur Anzeige eines Endzustandes 12 niedrig.

Befindet sich das System im Zustand 7, dann ist das Ausgangssignal des Tores HRlO niedrig. Die beiden Eingänge des Tores ND33 sind mit diesem Ausgang und dem -STROBE-Leiter verbunden. Der Schwellimpuls bewirkt, daß das Ausgangssignal des Tores hoch wird und das Signal durch das Tor ND34 umgekehrt wird. Die Zuführung 51-13 wird zur Anzeige eines Endzustandes 13 niedrig.

Schließlich befindet sich, wie aus der Tabelle in Fig. 4 ersichtlich ist, der Flip-Flop F/F-1 im 0-Zustand, der Flip-Flop F/F-2 im 1-Zustand und der-Flip-Flop F/F-4 im 0-Zustand, wenn sich das System im Zustand 8 befindet und ein Schwellimpuls erzeugt wird. Alle Zuführungen Fl, F2 und F4 sind niedrig. Da diese drei Zuführungen mit den drei Eingängen dös Tores NDJ5 verbunden sind, ist das Ausgangesignal des Tores hoch. Der Ausgang ist mit dem Eingang eines Inverters NR17 : verbunden, dessen Ausgangssignal niedrig ist* Der Ausgang d0s Inverters NRl? ist mit einem Eingang des Tores ND37 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem -STRpBE-Ieiter verbunden ist«! Der Schweliimpuls bewirkt, daß das Äusgangssignal des Tores ID37 hoch wird und das Signal durch das Tor HD38 umgekehrt ^? wird, um zu bewirken, daß die Zuführung 51-14 niedrig wird > und einen Endzustand 14 darstellt.

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In Abhängigkeit von der Folge der Eingangssignale A., B, C und D wird das Signal einer der Zuführungen 51-9 bis 51-16 niedrig bei der Erzeugung des Schwellimpulses. Der Schwellimpuls wird so lange, nicht erzeugt, bis die EKG-Wellenform bestimmt worden ist. Unmittelbar nach Erzeugung des Schwellimpulses wird der +-R-Impuls (Rückstellimpuls) erzeugt. (Die Zeitgliedsteuerschaltung 30 wird unten noch beschrieben.) Dieser Impuls stellt alle Flip-Flops F/F-1 bis F/F-4 in der oben beschriebenen Weise in den Q-Zustand zurück, so daß die logische Erkennungsschaltung den Systemzustand 0 darstellt. Auch die Flip-Flops F/F-A bis F/F-d sind zu diesem Zeitpunkt als Ergebnis des ersten Zeitgeberimpulses, der ankommt unmittelbar, nachdem jedes betreffende Multiplier-Ausgangssignal 0 wurde am Ende des EKG-Signals, zurückgestellt. Folglich befindet sich das System in einem Zustand, in dem es die Beschaffenheit des nächsten EKG-Signals bestimmen kann.

Im weiteren soll die Schaltung zur Bestimmung des Kurvenverlauf a anhand der Fig. 12A und 12B beschrieben werden. Diese mit 60 bezeichnete Schaltung hat zwei Funktionen. Erstens speichert sie die Anzahl der Kurvenmuster (Zustände 9-16), die während des Lernintervalls auftreten. Zweitens vergleicht sie die gespeicherten Zustände mit den später erscheinenden Zuständen. Tritt ein neuer Zustand auf, der nicht einem der vorhergehend gespeicherten entspricht, wird ein Flip-Flop F/F-MMF geöffnet, um anzuzeigen, daß eine Kurve von drei Sekunden. Dauer erzeugt werden soll·

Die während dels Lernprozesses auftretenden Zustände werden in einer Reihe van acht Flip-Flops ND41» tH42i ND45, KD46; KD49, ND50} ND53, 30*54$ NB57, ND58jlQ6l, ID625 ^65, ND66: und ND69, ND?O gespeichert. Zu Beginn des Lernprozesses wird der

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Schalter 62 kurzzeitig durch die Bedienungsperson geschlossen. Das löst das Zeitglied 63 aue, dessen Ausgangesignal für 15 Sekunden niedrig wird. Der Ausgang des Zeitgliedes ist mit dem Eingang des Tores ND72 verbunden. Die Zuführung -IP ist im allgemeinen hoch, und das Ausgangssignal des Tores ND73 ist im allgemeinen niedrig. Da der Ausgang des Tores HD73 mit dem anderen Eingang des Tores ND72 verbunden ist, ist ein zweites der vier Eingangssignale an dem Tor niedrig. Die Zuleitung 4-NOS ist ohne Rauschen niedrig, um einen dritten Eingang des Tores ND72.ZU aktivieren* Das Potential der Zuführung -STROBE I ist normalerweise hoch. Hit der Erzeugung jedes Schwellimpulses wird das Potential jedoch niedrig. Die Schwellimpulee werden kontinuierlich durch eine Zeitgliedsteuerechaltung 30 erzeugt. Jedesmal, wenn während des fünfzehnsekundigen Zeit-aus-Intervalls des Zeitgliedes 63 ein Schwellinpuls erzeugt wird, wird das Ausgangssignal des Tores HD72 hoch. Da der Ausgang des Tores mit dem Eingang des Tores HD74 verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Tores ND72 bei ErBeugung jedes Schwellüpulses während des fünfzehnsekundigen Lernintervalls niedrig. Der Ausgang des Tores HD74 ist mit dem -ENABLE-Leiter verbunden, der seinerseits an einen Eingang von jedem der acht NAND-Tore im ersten Niveau des Tores in Flg. 12A angekoppelt ist.

Tor Beginn des Lernprozesses wird der Schalter 65 kurzzeitig bedient· Die Zuführung 64, die allgemein niedrig ist, wird während dieser Zeit hoch. Ein Eingang zu jedem der NAND-Tore im dritten Niveau dee Tores in Fig. 12A wird hoch. Die Spannung auf der -ENABLB-Leitung wird hoch, so daß das Ausgangssignal von jedem der acht Tore im ersten Hive au des Kurvendetektors niedrig wird. Jedes Tor im zweiten Niveau hat zwei Eingänge, die Ausgänge der Tore in derselben Reihe im ersten und dritten Niveau. Venn der Schalter 65 bedient wird und das

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Ausgangssignal an jedem Tor im dritten Niveau niedrig wird, v/erden beide Eingangssignale an jedem der Tore in dem dritten Niveau niedrig und die Ausgangssignale dieser Tore hoch. Das hohe Ausgangssignal jedes der Tore im zweiten Niveau, die einem der Eingänge der jeweiligen Tore im dritten Niveau zugeführt werden, bewirkt, daß das Ausgängssignal im Tor im dritten Niveau niedrig bleibt. Tatsächlich weisen das zweite und das dritte Tor in jeder Reihe der Tore in der Kurvendetektorschaltung einen Flip-Flop auf. Mit dem Ansprechen des Schalters 65 werden alle Flip-Flops geöffnet, so daß das Ausgangssignal des Tores im zweiten Niveau hoch ist und das Ausgangssignal des Tores im dritten Niveau niedrig. Der Schalter 65 wird dann ausgeklinkt und der Schalter 62 kurzzeitig betätigt. Dadurch beginnt der fünfzehnsekundige Lernprozeß.

Die logische Erkennungsschaltung arbeitet während des Lernprozesses in derselben Weise wie während der Phase der tTberwachung des Patienten. Mit Erzeugung jedes Schwellimpulses wird eine der Zuführungen 51-9 bis 51*-16 niedrig. Angenommen, daß beispielsweise das System im Zustand 9 endet und die Zuführung 51-9 niedrig wird bei Erzeugung des ersten Schwellimpulses während des Lernprozesses. Da beide Eingänge am Tor ND40 niedrig werden, wird das Ausgangssignal hoch. Da der Ausgang des Tores mit einem Eingang des Tores ND41 verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Tores ND41 niedrig. Die Zuführung 64 wird auch niedrig, nachdem der Schalter 65 ausgeklinkt ist. Es sind also beide Eingangssignale am Tor ND42 niedrig,und sein Ausgangssignal wird hoch. Das Ausgangssignal des Tores ND42, das zum Eingang des Tores ND41 geleitet wird, hält das Ausgangssignal des Tores ND41 niedrig. Folglich wechselt der Flip-Flop mit den Toren ND41 und ND42 seinen Zustand, so daß ein Eingangssignal des Tores ND43 danach hoch bleibt. , _#. ■

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In gleicher Weise resultiert jede de^uführungen 51-10 bis 51-16, die /bei der Erzeugung eines Schwellimpulses während des fünfzehnsekundigen Lernprozesses niedrig werden, in einem Eingangssignal des betreffenden Tores in dem viertenNiveau des Kurvendetektors 60, das hoch wird und hoch bleibt» Während der folgenden Anzeige kann das Ausgangssignal dieses lores nicht hoch werden, weil eines der Eingangssignale hoch gehalten wird. .

Aber die Zuführungen 51-9 bis 51-16» die während des Lernprozesses nicht niedrig werden, haben ein Paar Tore.(Flip-flop) in dem zweiten und dritten Niveau, deren Ausgangssignal an dem an einen Eingang eines betreffenden Tores im vierten Niveau angekoppelten Ausgang als Ergebnis der anfänglichen Sperrung der Plip-Plops niedrig bleibt. Jede der Zuführungen 51-9 bis 51-16 ist mit dem zweiten Eingang des betreffende» Tores im vierten Niveau verbunden. Wird eines der Zuführungssignale während der folgenden Anzeige niedrig, dann werden beide Eingangs signale des betreff eitd eh Tores im vierten Niveau niedrig und das Ausgangssignal hoch. Das ist ein Anzeichen dafür, daß das System in einen Endzustand gelangt ist, der nicht einem solchen entspricht, der während des Lernprozesses aufgetreten ist. Bas sollte dann eine KurvenaufZeichnung ergeben.

Der Lernprozeß wird durch das Tor ND72 gesteuert. In jedem Zeitpunkt, in dem ein Schwellimpuls erzeugt und die Zufüh- j rung -STROBE I niedrig wird, ·£** einer der acht möglichen Endzustände des Systems gelernt. Der betreffende Zustand sollte jedoch nicht gelernt werden, wenn ein solches Rauschen vorhanden ist, daß der Zustand eher vom lauschen als von der EKG-WeIlenform des Patienten abgeleitet ist. Beim •Vorhandensein von Rauschen ist die Zuführung -f NOS hoch, um das Tor ND72 unwirksam zu machen. In gleicher Weise wird die

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Zuführung -IP niedrig, wie es im weiteren noch geschrieben wird, wenn ein vorzeitiger Herzschlag nachgewiesen wird. Das Signal auf der Zuführung, das durch das Tor ND73 umgekehrt wird, hemmt auch die Wirkung des Tores ND72. Die Wellenform eines vorzeitigen Herzschlages wird auf diese Weise nicht als normale Wellenform gelernt.

Alle Ausgangssignale der Tore im vierten Niveau werden den Eingängen des Tores NR18 zugeführt. Das Ausgangssignal dieses Tores wird auf diese Weise niedrig, wenn der Kurvendetektor bestimmt, daß der Endzustand des Systems ein anderer ist als der, der während des Lernprozesses auftrat. Ist das Ausgangssignal des Tores NR18 niedrig, dann wird das Eingangssignal des Tores ND75 niedrig. Der andere Eingang des Tores ist mit der -STROBE I-Leitung verbunden, deren Signal niedrig wird bei Erzeugung eines Schwellimpülsee«. Bas Auagangasignal des Tores ID75 wird auf diese Weise hoch, um anauzeigen, dafi eine Kurve aufgezeigt werden soll»

Das Tor NR18 weist neun Eingänge auf, von denen nur acht mit den Ausgängen 4er NAND-Tore im vierten Niveau im Kurvendetektor verbunden, sind; Der neunte Eingang ist mit dem Leiter +•WIDE»Iff verbunden. Einige VFB-Impulse haben QHS-Komplexe, deren Grundform der normalen QRS-Wellenform entspricht, die aber breiter o4er schmaler sind. Treten solche VPB-Impulse auf, dann werden ihre Wellenformen als normal behandelt, da die Kurvenerkeipiungsschaltung nicht auf die Breite und die Amplitude anspricht. Sie würden das Tor NR18 nicht in Betrieb setzen. Damit solche VPB-Impulse als abnormal erkannt werden, ist ein Flächendetektor, der weiter unten beschrieben wird, zur Messung unter dem gleichgerichteten EKG-

Uß s θ τ* P1 fio np c» mit einer Durch-

vorgesehen. Ist eine breitere und/oder schmalere

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Wellenform erkannt, dann wird dae Signal auf der Zuführung +·WIDE>TSP hoch und löst die funktion dee Tores NR18 aus. Auf diese Weise arbeitet während aufeinanderfolgender Anzeigen das Dor NR18 in einem solchen Fall in der Auslösung eines Ausgangssignals am Tor ND75, das auch dann hoch wird, wenn die Wellenform des VPB-Impulses selbst für den Patienten normal ist.

•Die Betriebsweise des Speichers der Kurvendetelctorschaltung wird weiter unten nach der Zeitgliedsteuerschaltung, der Intervalldetektorschaltung 70 und der Flächendetektorschaltung 40 beschrieben·

Im folgenden soll die in Fig. 8 dargestellte Zeitsteuerschaltung beschrieben werden. Sas Ausgangssignal +e des in Fig. 7 gezeigten Verstärkers 15 wird dem Eingang des R-Wellendetektors 69 in Fig. 8 zugeführt. Als R-WeIlendetektor kann ein bekanntes dafür in Frage kommendes Gerät verwendet werden. Der R-Wellendetektor erzeugt einen negativen Impuls, wenn die nach unten gehende Steigung des QRS-Komplexes angezeigt wird.

Dieser negative Impuls löst der Beine nach eine Gruppe von fünf Kult!vibratoren 37-41 aus. Jeder dieser Kult!vibratoren sendet einen-negativen Impuls zum nächsten in der Kette folgenden Multivibrator, und der Abstrich jedes Impulses löst den nächsten Multivibrator aus. Die Hultivibratoren sind bezeichnet mit -STP, -QRSP, -STROBE I, -RESBT RAMP und -R, und die verschiedenen von diesen Multivibratoren erzeugten Impulse werden in der folgenden Besenreibung in derselben Weise bezeichnet. Neben j edem der Ausgangsleiter der MuItivibrat oren sind Impulssignale gezeigt, die die Zeitdauer der jeweili-* gen Impulse und das Zeitverhältnis der Impulse untereinander

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zeig en,die durch, die Zeitsteuerschaltung erzeugt werden.

Die dargestellten UND-Tore 42 und -43 weisen einen Flip-Flop auf. Jedes dieser Tore ist so ausgelegt, daß das Ausgangssignal niedrig ist, wenn beide seiner Eingangssignale hoch sind. Das Ausgangssignal des -QRSP-MuIt!vibrators 38 wird dem Eingang des Tores 43 zugeführt. An der Vorderflanke des -QRSP-Impulses wird das Eingangssignal des Tores 43 niedrig und folglioh das Ausgangssignal hoch. Der Ausgang des Tores ist

w mit dem Eingang des Tores 42 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des -R-MuItivibrators 41 verbunden ist, dessen Ausgangssignal normalerweise hoch ist. Folglich wird das Ausgangssignal des Tores 42 hoch, und da dieses Ausgangssignal dem zweiten Eingang des Tores 43 zugeführt wird, bleibt das Ausgangesignal des Tores 43 hoch, auch nach Beendigung des. -QRSP-Impulses. So wird der -STROBE-Impuls am Ausgang des Tores 42 niedrig an der Vorderflanke des -QRSP-Impulses. Wenn der -R-Impuls erzeugt wird, wird jedoch ein Eingangssignal am Tor 42 niedrig. Obwohl das andere Eingangssignal des mit dem Ausgang des Tores 43 verbundenen Eingangs noch hoch bleibt, ist das Ausgangssignal des Tores 42 nur niedrig, wenn beide Eingangesignale des Tores hoch sind. Mit der Erzeugung eines -R-Impulses wird das Ausgangssignal des Tores 42 hoch. Da das Ausgangssignal des Tores 42 dem Eingang des Tores 43 zugeführt wird, wird das Eingangssignal dieses Tores hoch. Das an dem anderen Eingang, der mit dem Ausgang des -QRSP-MuIt!vibrators 38 verbunden ist, liegende Eingangssignal ist zu diesem Zeitpunkt auch hoch, und folglich wird das Ausgangssignal am Tor 43 niedrig. Da der Ausgang des Tores 43 mit dem Eingang des Tores 42 verbunden ist, bleibt das Ausgangssignal des Tores 42 hoch, auch nachdem der -R-Impuls zu Ende ist. Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, beginnt der -STROBE-Impuls an

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ORIGlMA INSPECTED

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der Vorderflanke des -QRSP-Impulses und endet an der Vorderflanke des -R-lmpulses* ·

In der Zeitsteuerschaltung 30 ist auch ein Impuls gezeigt, der den im Intervalldetektor 70 erzeugten +-IDK-Impuls darstellt. Der Intervalldetektor 70 soll im folgenden beschrieben werden. Der ' 4-IBM-Impuls ist in Fig. 8 nur so gezeigt, daß sein zeitmäßiges Verhalten gegenüber den anderen dargestellten Impulsen anhand der folgenden Erklärung verstanden werden kann.

Als nächstes wird die Intervalldetektorschaltung 70 in Fig. 9 beschrieben. Biese dient dazu, eine Anzahl von Signalen abzuleiten, die Bezug auf das zeitliche Verhalten der Wellen des EKG-Signals haben« Bas 'erste dieser Signale ist das mit -CP bezeichnete, das tine Ausgleichepause kenn*eiohne*. Sin vorzeitiger Herzschlag ist ein solcher, der eher auf den vorhergehenden folgt, als dies, der Fall sein sollte. Ber nächste Herzschlag kann auf den vorzeitigen nach Ablauf eines normalen Intervalls folgen, oder aber er kann dem vorseitigen Impuls in einem größeren zeitlichen Abstand folgen, als es dem normalen zeitlichen Abstand entsprechen würde. Im letzteren Fall ist das Intervall zwischen dem frühzeitigen Herzschlag und dem nächstfolgenden Herzschlag oft gerade um so viel größer, als das normale Intervall zwischen zwei Schlägen, um wieviel der vorzeitige Herzschlag verfrüht war. Mit anderen Worten ist das Intervall zwischen einem ersten Herzschlag und

dem vorzeitigen Herzschlag plus dem Intervall zwischen einem vorzeitigen Herzschlag und einem dritten Herzschlag gleich dem Zweifachen eines normalen Intervalls zwischen den Herzschlägen. Bieser Zustand wird als Ausgleichspause bezeichnet, und wenn dieser Zustand erkannt wird, wird ein -OP-Signal erzeugt, um einen Zähler um eins weiterzuschalten, der die Anzahl der vorzeitigen Ventrikularschläge (ventricular premature beats) zählt, die aufgetreten sind.

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ORlGlNAiINSPECTED

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Der hintere Teil der QRS-Welle in jedem EKG-Signal löst die verschiedenen Multivibratoren in der Zeitsteuerschaltung 30 aus. Der -RESET RAMP-Impuls, ein negativer Impuls von 30 msec Länge, tritt einmal während jeder Signalperiode auf. Dieser Impuls dient zur Trennung der verschiedenen Zeitintervallmessungen zur Bestimmung des Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen. Der negative Impuls auf der Leitung -RESET RAMP wird durch das Tor ND76 umgekehrt, und der positive Impuls auf der Zuführung 66 wird der Basis des Transistors Tl zugeführt. Der Transistor wird für 30 msec leitend, und der Kondensator 67 entlädt sich dadurch. Sobald der Transistor am Ende des -RESET RAMP-Impulses abschaltet, lädt sich der Kondensator über die konstante Stromquelle 68 wieder auf. Die Spannung an dem Kondensator wächst linear an, und die Anetiegsepannung (ramp voltage) tritt auf dem Intervallanatiegaleiter 92 auf·

Die verschiedenen in fig. 5 gezeigten Wellenformen zeigen den Betrieb der das -CP-Signal erzeugenden Schaltungen. In der obersten Reihe ist eine Folge von zwölf -STROBE I-Impulsen dargestellt. Bin solcher Impuls wird für jede R-Welle erzeugt, die durch den in Fig. 8 gezeigten R-Wellendetektor 69 angezeigt wird. Die Buchstaben H₁ S, L, die zwischen den verschiedenen -STROBE I-Impulsen stehen, kennzeichnen die betreffenden Zwischenimpulsintervalle als normal, als kurz (short) und als lang. Die rückwärtige flanke jedes der -STROBE I-Impulee löst den -RESET RAMP-MuItivibrator (in Fig. 8) aus, wodurch ein RESET RAMP-Impuls von 30 msec Dauer! erzeugt wird. (Die verschiedenen in Fig. 5 gezeigten Wellen sind nicht maßstabsgetreu gezeichnet.) Während jedes RESETjRAMB-Impulses ist der Transistor Tl stromführend, und die Intervallanstiegszuführung 92 wie auch der Kondensator 67 sind über den Transistor Tl mit Erde kurzgeschlossen. Sofort nach Beendigung des

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IHSPECTED

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-BESET RAMP-Impulses beginnt die Spannung am Kondensator 67 gemäß der Kurve X in der dritten Beine in Fig. 5 anzuwachsen. Die Spannung am Kondensator wächst so lange an, bis der nächste -RESET RAKP-Impuls auftritt, in diesem Moment fällt die Spannungauf null ab.

Vor Erzeugung des -RESET RAMP-Impulses wird jedoch der -QRSP-Impuls erzeugt, wie es aus Fig· 8 zu entnehmen ist. Tatsächlich ist dieser Impuls gerade vor dem -STROBE I-Impuls erzeugt. Der 30 msec dauernde negative Impuls wird durch das Tor UD77 umgekehrt, und das Signal +QRSP auf der mit der Kathode der Diode 72 verbundenen Zuleitung wird hoch* Vor Erzeugung des Impulses wird ein Feldeffekttransistor (FET) 73 zubehalten. Bei Erzeugung des +QRSP-Impulses wird der Schalter 73 jedoch leitend, und die an dem Kondensator 67 anliegende Spannung wird auf~den Kondensator 74 übertragen. Die Übertragung ist am Ende des 4-QRSP-Impulses beendet. Zu diesem Zeitpunkt schaltet der Schalter 73 wieder ab. Dann werden die -STROBE I- und -RESET RAMP-Impulse erzeugt, der Kondensator 67 wird entladen, und der nächste Zyklus beginnt* Tatsächlich weisen das Tor 73 und der Kondensator 74 eineiMuster- und Haltestromkreis auf, und die Endspannung am Kondensator 74 ist dem Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen proportional· - - '■

Der Spannungsfolger 75 besitzt einen hohen Eingangswiderstand, so -daß"'-die Spannung an dem Kondensator 74 während aufeinanderfolgender +QRSP-Inpulse konstant bleibt* 3)ie Verstärkung des Spannungsfolgers ist gleich eins, so daß die an Xpndjensator 74 liegende Spannung auf der Zufiihruag iIHST auftritt* Die Spannung ist dem Widerstandenetzwerk Rl aufgeprägt, und in Abhängigkeit von der Stellung des SchaLtera 76 ist die Spannung an der Zuführung XTIlIST ein vorbestimmter Bruchteil

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der Spannung an der Zuleitung TINST. Der Kondensator 77 mittelt die nacheinander an der Leitung XTINST auftretenden Spannungen, so daß die Spannung an der Leitung AXTINST ein Durchschnittswert eines bestimmten Teils der Größe der aufeinanderfolgenden Spannungen an der Leitung TINST während einer Anzahl von Zyklen ist.

Die Zuführung AXTINST ist mit einem der Eingänge des Vergleichers 78 verbunden. Der andere Eingang dieses Vergleichers ist direkt mit der Leitung TINST verbunden. So lange die an der Zuführung TINST liegende Spannung die Spannung des Leiters AXTINST überschreitet, ist das Ausgangssignal des Vergleichers hoch. Ist das Verhältnis der Spannungen dagegen umgekehrt, wird das Ausgangssignal des Vergleichers niedrig. Beispielsweise soll eine Schaltstellung des Schalters 76 betrachtet werden, bei derder Wert von X gleich 0,8 ist. So lange die Spannung an der Zuführung TINST (entsprechend dem momentanen Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen) größer ist als die Spannung an der Zuführung AXTINST (entsprechend dem Durchschnittswert der Trennung zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen, multipliziert mit dem Faktor 0,8), wird das Ausgangssignal des Vergleichers 78 hoch. Wird jedoch ein vorzeitiger Herzschlag aufgezeigt, d. h. daß dieser Herzschlag in einem Abstand auf den vorhergehenden erfolgt, der weniger als 80 ^ des normalen Abstandes zweier aufeinanderfolgender Herachläge beträgt, wird das Ausgangssignal des Vergleichers 78 niedrig. (Der Wert von X kann durch Betätigung des Schalters 76 von dem Herzspezialisten eingestellt werden.)

Wenn die Spannung des Kondensators 67 zum Kondensator 74 mit der Erzeugung jedes +QRSP-Impulses übertragen worden ist, hat am Ende dieses Impulses der Vergleicher 78 bestimmt, ob

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ein vorzeitiger Herzschlag aufgetreten ist oder nicht'. Der -STROBB I-Impuls wird unmittelbar nach dem 4 QRSP-Impuls erzeugt (Fig· 8), um zu bewirken, daß das Eingangssignal des Tores ND78 niedrig wird. Ist das Ausgangssignal des Vergleicners 78 zu diesem Zeitpunkt niedrig) wird ein +IP-Impuls am Ausgang des Tores ND78 erzeugt. Das Tor ND79 kehrt den Impuls um und erzeugt ein -IP-Signal. Bas ist in der vierten Reihe in Fig. 5 für fünf Impulse gezeigt, die auf einen vorhergehenden Impuls in einem zu kurzen Abstand folgen (in dem gezeigten Beispiel 20 ?S).

Von diesen vorzeitigen Impulsen wird nur der erste von einem Impuls gefolgt, dessen Abstand zum vorhergehenden frühzeitigen Impuls größer als ein normales Intervall ist. Dieser Abstand wird als Ausgleichspause bezeichnet. Das zweite, dritte und vierte kurze Intervall wird nicht von solchen Intervallen gefolgt, die länger als das normale Intervall sind. Auf das fünfte kurze Intervall folgt ein Intervall, das größer ist als ein normales Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen. Dieser Zustand entspricht jedoch nicht einer wirklichen Ausgleichspause. Ein -CP-Iapuls soll nur dann erzeugt werden, wenn ein kurzes Intervall auf ein normales oder langes Intervall folgt und von einem langen Intervall gefolgt wird. Die Schaltung Ast so ausgelegt, daß sie »wischen den verschiedenen Zuständen unterscheidet.

Der -IP-Ausgang des Tores MD79 ist mit einem Eingang des ! Tores ND80 verbunden. Das daran anliegende Eingangssignal! ist normalerweise hoch. Jeder -R-Impuls wird der R-Klemme des Flip-Flops F/F-IFF zugeführt. Selbst wenn der Flip-Flop den geöffneten Zustand (1) hat, stellt der -R-Impuls den FlipfFlop , in den 0-Zustand zurück und bewirbt, daß das Ausgangssign^l an der Zuführung +IFF niedrig wird. Obwohl die Zuführung +.IFF.

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mit einem zweiten Eingang des Tores ND80 verbunden ist, wird das Ausgangssignal des Tores ND8Q, dessen Ausgang mit dem Eingang des Tores ND81 verbunden ist, normalerweise niedrig, weil das Signal an der -IP-Zuführung normalerweise hoch ist.

Die Tore ND81 und HD82 weisen einen monostabilen Multivibrator auf. Das Ausgangssignal des Tores ND82 ist normalerweise niedrig. Dieses Ausgangssignal wird dem anderen Eingang des Tores ND81 zurückgeführt (wie auch das Signal des Zeitgebereingangs vom Flip-Flop F/F-IFF). Da beide Signale an den Eingängen des Tores normalerweise niedrig sind, ist sein Ausgangssignal hoch. Auf diese Weise ist der Kondensator 81 mit einem FoI mit dem hohen Ausgangssignal des Tores ND81 und mit dem anderen Pol über den Widerstand 82 mit der Spannungsquelle 83 verbunden. Die Spannungsquelle 83 ist über den Widerstand 82 mit dem Eingang dee Inverters HD82 verbunden. Aus diesem Grund 1st das Ausgangssignal dee Inverters +-EDH im allgemeinen niedrig»

Wenn der erste Impuls in jeder Heine (eine oder mehrere) der -IF-Impulse erzeugt wird, werden die Signale an beiden Eingängen des Torea ND80 niedrig. Das Ausgangssignal des Tores wird hoch und bewirkt, daß dae Ausgangssignal des Tores ND81 niedrig wird. Bin negativer Impuls wird üher den Kon* densator 81 dem'Eingang dee Inverters Np82 zugeführt und bewirkt, daß dessen Ausgangseignal hoch wird. Das Ausgangssignal des Tores ND82 bleibt hoch, bis der Kondensator 81 Über die Spannungequelle 83 geladen ist. Deri Nutzeffekt besteht in der Erzeugung φines +IDM-Impulses von 41,2 msec Dauer, wie er in der sechsten Reihe in Fig· 5 gezeigt ist. Der Impuls beginnt mit der Erzeugung des -IP-Pulses '.und endet nach 41,2 msec. Während dieser 41*2 msec ist' das Zeitgebereingangssignal des Flip-Flops F/F-IFF hoch (sperrend). In der fünften

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Reihe in Fig· 5 sind die -R-Impulse gezeigt, die am Ende jedes -RESET RAMP-Impulses erzeugt werden. Jeweils ein solcher Impuls wird für jeden angezeigten Herzschlag erzeugt, und in jedem Fall einea angezeigten vorzeitigen Herzschlages wird der zugehörige -R-Impuls vor Beendigung des +IDM-Impulses erzeugt (in all den Fällen, in denen ein +IDM-Impuls an erster Stelle erzeugt wird, wie es in folgenden beschrieben wird).

In der siebenten Reihe in Fig. 5 sind die Zustände des Flip-Flops F/F-IFF gezeigt und speziell die Spannung an der Zuführung +IFF. Jeder Rückstellimpuls sperrt den Flip-Flop und bewirkt, daß das Signal an der Zuführung +IFF niedrig wird. In den Fällen, in denen ein +IDM-Impuls (sechste Reihe in Fig. 5) durch einen -IP-Impuls erzeugt wird, wird der Flip-Flop F/F-IFF durch die rückwärtige Flanke des +IDM-Impulses geöffnet. Die Signale an beiden Eingängen J und K des Flip-Flops sind hoch, und obwohl der Flip-Flop vorher durch einen -R-Impuls gesperrt wurde, ändert er seinen Zustand, wenn sein Zeitgebereingangsimpuls niedrig wird. Der Flip-Flop ist gesperrt, wenn der nächste -R-Impuls erzeugt wird.

Der Betrieb»der Schaltung soll jetzt anhand der vierten bis siebenten Reihe in Fig. 5 erklärt werden. Der,mit dem ersten auf ein kurzes Intervall zwischen zwei Impulsen folgenden -SiDROBE I-Impuls erzeugte -IP-Impuls bewirkt die Erzeugung eines +IDM-Impulses. Der nächste -R-Impuls hat keine Einwirkung auf die Flip-Flop-Schaltung F/F-IFF, weil der Flip-Flop bereit β gesperrt ist * Die rückwärtige FIaOe des +IDM-Impulses bewirkt eine Umschaltung des Zustandes des Flip-Flops mit einem Ansteigen des Signals an der Zuleitung +IFF. ,Der nächste -R-Impuls sperrt den Flip-Flop.

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²⁰²¹

Auf das zweite kurze Intervall zwischen zwei Impulsen erfolgt in gleicher Weise ein -IP-Impuls (mit dem siebenten -STROBE I-Impuls) und ein + IDM-Impuls. An der rückwärtigen Planke des +IDM-Impulaes ändert der Flip-Flop seinen Zustand und das Signal an der Zuführung +IFF wird wie im ersten betrachteten Fall hoch. Der dritte -IP-Impuls wird erzeugt, während das Signal an der 4IFF-Zuführung noch hoch ist. Gewöhnlich bewirkt die Erzeugung eines -IP-Impulses durch das Tor ND79, daß das Ausgangssignal des Tores ND80 hoch wird, weil das Signal am ™ anderen Eingang des Tores ND80, der mit der Zuführung +IFF verbunden ist, normalerweise niedrig ist. Weil das Signal auf der Zuführung +IFF hoch ist, löst der dritte -IP-Impuls den monostabilen Multivibrator nicht aus. Es wird kein HIDM-Impuls für den dritten -IP-Impuls erzeugt. Das Signal auf der Zuführung +IFF bleibt hoch und wird nur dann niedrig, wenn der nächste -R-Impuls den Flip-Flop in seinen gesperrten Zustand zurückstellt.

Der vierte -IP-Impuls (der mit dem neunten -STROBE I-Impuls auftritt) löst den Multivibrator aus, weil zu diesem Zeitpunkt der Flip-Flop F/F-IFF durch den vorhergehenden -R-Impuls gesperrt worden.ist. Es wird ein +IDM-Impuls erzeugt, ' wird

und an dessen Ende **»4r%*· der Flip-Flop noch einmal geöffnet.

Wie der dritte -IP-Impuls in der Zeichnung, so hat auch der fünfte -IP-Impuls keine Einwirkung auf die Schaltung, weil der Flip-Flop F/F-IFF geöffnet und das Tor KD80 gesperrt ist. Der Flip-Flop bleibt geöffnet, bis der nächste -R-Impuls ankommt. In diesem Moment wird das Signal von der Zuführung 4-IFF niedrig.

Der 4 IDM-Impule wird einem Eingang des Tores ND83 zugeführt. Das Eingangssignal an diesem Eingang wird dann mit der Erzeugung jedes 4-IDK-Impulses hoch. Diese Impulse v/erden aber

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nur für entweder einen einzelnen frühzeitigen Impuls oder den ersten frühzeitigen Impuls in jedem Paar erzeugt, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Der zweite Eingang des Tores ND83 ist mit dem -RESET RAMP-Leiter verbunden. Im allgemeinen ist das Ausgangssignal des Tores ND82 niedrig, und mit der Erzeugung jedes -RESET RAMP-Impulses werden beide Eingangssignale der Eingänge des Tores HD83 niedrig. Das Ausgangssignal des Tores wird hoch. Da dieser Ausgang mit der Basis des Transistors T2 verbunden ist, wird der Transistor leitend. In diesem Moment entlädt sich der Kondensator 84 über den Transistor. Am Ende des -RESET RAMP-Impulses wird das Ausgangssignal des Tores ND83 niedrig, der Transistor T2 wird gesperrt, und der Kondensator 84 beginnt sich erneut über die konstante Stromquelle 85 zu laden. Die Spannung an der Zuführung 86, an der das Ausgleiehspausen-Ramp-Signal übertragen wird, beginnt linear anzuwachsen.

Der Spannungsverlauf an der Zuführung 86 ist in der achten Reihe von Fig. 5 aufgetragen. Der erste -RESET RAMP-Impuls, der in Abwesenheit eines -flDM-Impulses erzeugt worden ist, bewirkt eine Entladung des Kondensators 84. Am Ende des -RESET RAMP-Impulses beginnt sich der Kondensator linear aufzuladen. Der zweite -RESET RAMP-Impuls bewirkt eine erneute Entladung des Kondensators, und am Ende dieses zweiten -RESET RAMP-Impulses entlädt sich der Kondensator wiederum,: Der dritte -RESET RAMP-Impuls wird erzeugt, wenn das ·+IDM-j Eingangssignal des Tores ND83 hoch ist. Folglich wird das !■ Tor ND83 durch den -RESET RAMP-Impuls nicht in Funktion ge-· setzt, und der Kondensator 84 wird nicht über den Transistor T2 entladen. Die Ramp-Spannung wächst weiter an, bis der Vierte -RESET RAMP-Impuls ankommt. Zu diesem Zeitpunkt ist der 4-IDM-Impuls beendet und der Kpndensator entladen. Der Kondensator beginnt sich am Ende des vierten -RESET RAMP-

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Impulses erneut zu laden, entlädt sich durch den fünften Impuls, lädt sich erneut auf und entlädt sich durch den sechsten -HESET RAMP-Impuls, um sich darauf wiederum aufzuladen.

Der siebente -RESET SAMP-Impuls setzt während des Vorhandenseins eines +IBM-Impulses aus und bewirkt keine Entladung des Kondensators. Die Amplitude der Ramp-Spannung wächst weiter an. Der achte -RESET RAMP-Impuls tritt zu einem Zeitpunkt auf, in dem der +IDM-Impuls beendet ist, und bewirkt eine Entladung des Kondensators. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die zwei Intervalle zwischen dem sechsten und dem achten Herzschlag dennoch beide kurz sind, während der Kondensator sich für zwei Intervalle auflädt (wie es zwischen dem zweiten und vierten -RESET RAMP-Impuls der Fall ist). Das gesamte Intervall zwischen dem zweiten und vierten Herzschlag ist größer als das Intervall zwischen dem sechsten und achten Herzschlag, und die Spannung des Kondensators erreicht vor dem Entladungszeitpunkt der achten Entladung nicht die Größe, die sie zum Zeitpunkt des Aufzeigens des vierten Herzschlages erreicht hat.

In gleicher Weise lädt sich der Kondensator zwischen dem achten und zehnten Herzschlag auf. Die Gesamtladungszeit ist jedoch kürzer ale·zwischen dem zweiten und dem vierten Herzschlag. Die Spannung an dem Kondensator erreicht wiederum nicht den Spitzenwert, den sie zur Zeit der Erzeugung des vierten -STROBi. I-Impulses erreicht hatj. Auf den zehnten -RESET RAMP-Impuls erfolgt wiederum ein; Aufladen des Kondensators. Diesmal ist das Intervall zwischen dem zehnten und elften Herzschlag länger als das normale Intervall zwischen zwei Herzschlägen. Das Intervall ist jedoch nicht so lang wie das zwischen dem zweiten und vierten Herzschlag, und die

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Spannung an dem Kondensator erreicht den Maximalwert nicht. Zwischen dem elften und zwölften -RESET RAMP-Impuls lädt sich der Kondensator nur bis zu einem minimalen Niveau auf.

Obwohl das Intervall zwischen dem zehnten und elften -RESET RAMP-Impuls so lang ist wie das Intervall zwischen dem dritten und vierten, erreicht die Spannung an dem Kondensator nicht die maximale Höhe zum Zeitpunkt der Erzeugung des,elften -RESET RAKP-Impulees, die sie bei der Erzeugung des vierten -RESET RAMP-Impulsee erreicht hat. Das kommt daher, daß sich der Kondensator kontinuierlich zwischen dem zweiten und vierten Impuls auflädt, während die Aufladung mit der Erzeugung des zehnten Impulsed von null beginnt. Im allgemeinen beginnt die Aufladung des Kondensators auf den letzten Herzschlag folgend von null, wenn eine gerade Anzahl von frühzeitigen Herzschlägen in einer Folge angezeigt wird. Selbst wenn ein längeres Intervall zwischen zwei Impulsen auftritt, lädt sich der Kondensator nicht bis zu dem in Pig· 5 gezeigten Spitzenwert bis zur nächsten Entladung durch den -RESET RAKP-Impuls auf. Es sei jedoch angenommen, daß eine ungerade Zahl von aufeinanderfolgenden frühzeitigen Herzschlägen angezeigt wird. Der letzte Herzschlag (Herzschlag in Pig. 5) bewirkt keine Entladung des Kondensators,und folglich scheint sich der Kondensator zu dem in PIg. 5 gezeigten Spitzenwert aufzuladen, wenn ein. langes Zwischenintervall folgt. Die Schaltung scheint alao eine Ausgleichspause zu registrieren, wenn ein verspäteter Herzschlag auf eine ungerade Anzahl von vorzeitigen Herzschlägen folgt. Dieser Zustand ist jedoch ohne große medizinische Bedeutung (abgesehen natürlich von dem Fall, daß die ungerade Zahl von frühzeitigen Herzschlägen gleich eins ist). Dennoch registriert die Schaltung gewöhnlich keine Ausgleichspauee für den Pail eines verzögerten Herzschlages nach einer ungeraden Anzahl

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von frühzeitigen Herzschlägen,, wobei die ungerade Zahl drei oder größer sein soll. Beim Auftreten eines dritten frühzeitigen Herzschlages in einer Folge "erwartet" das System weitere frühzeitige Herzschläge, d. h^ die Amplitude der Spannung auf der Zuführung AXTINST ist relativ niedrig,und die der Spannung auf der Zuführung TINST (entsprechend dem momentanen Intervall zwischen den Schlagen) reicht nicht zur Auslösung des Vergleichers 78 zur Erzeugung eines IP-Impulses k , an der ersten Stelle aus. Daß in Pig. 5 vier aufeinanderfolgende -IP-Impulse gezeigt sind, dient mehr der Erklärung als zum Anzeigen der erwarteten Arbeit der Schaltung.

Die Spannung auf der Zuführung 86 wird über einen Emitterfolger 88 dem einen Eingang eines Vergleichers 89 zugeführt. Die Spannung an der Zuführung ,TINST am Ausgang eines Spannungsfolgers 75 wird über eine Zuführung 90 dem anderen Eingang ATINST des Yergleichers 89 zugeführt. Da dieser andere Eingang des Vergleichers durch den Kondensator 91 gespeist wird, ist die Amplitude des Eingangssignals gleich dem Durchschnittswert der TINST-Spanntmg über eine Anzahl von Zyklen. Es sei daran erinnert, daß die TINST-Spannung zuerst als Ergebnis ) der Aufladung des Kondensators 67 von der Stromquelle 68 abgeleitet wird. Der Kondensator 67 wird jedesmal für ein Zeitintervall aufgeladen, das gleich dem Intervall zwischen zwei Impulsen ist. liegt eine Ausgle'ichspause vor, wie es oben beschrieben wurde, ist es nötig, daß ein kurzes Intervall und das folgende lange Intervall zusammen gleich dem Zweifachen der durchschnittliche!! Intervallänge sind. Äuspiesem Grund lädt sich, der Kondensator 84 über die Spannungsquelle 85 derart auf, daß die Steigung der der Ausgleichspauae entsprechenden Anstiegsflarike halb so groß ist wie die Steigung der Intervallflanke INTERVAL RAMP, wie es durch den Anstieg der

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Kurven T und X/2 in Pig. 5 gezeigt ist. Liegt die Bedingung einer wirklichen Ausgleichspause vor, dann ist die Spannung am Ausgang des Emitterfolgers 88 gleich der Spannung an der Zuführung ATINST oder ein wenig höher. Das Ausgangssignal des Vergleichers 89 ist für gewöhnlich hoch. Das Ausgangssignal des Vergleichers wird niedrig, wenn die Spannung am Ausgang des Emitterfolgers 88 das Niveau der Spannung an der Zuführung. ATINST übersteigt.

Der Ausgang des Vergleichers ist mit einem Eingang des Tores ND84 verbunden. Der andere Eingang dieses Tores ist mit der -STROBE I-Zuführung verbunden. Wenn ein -STROBE I-Impuls erzeugt wird, sind die Signale an beiden Eingängen des Tores ND84 niedrig (auf eine' Ausgleichspause folgend), und das Ausgangssignal wird hoch. Aus Pig. 5 ist zu entnehmen, daß der -STROBE I-Impuls gerade vor dem Moment erzeugt wird, in dem die der Ausgleichspause entsprechende Planke ihren Spitzenwert erreicht hat, so daß beinahe die gesamte an dem Kondensator 84 liegende Spannung die Möglichkeit zum Wechseln des Zustandes des Vergleichers erhält, ehe der Zustand des Vergleichers durch den -STROBE I-Impuls bestimmt wird..Wie es in der achten Reihe in Fig.. 5 gezeigt ist, erreicht die Spannung an dem Kondensator nur dann den Wert der Spannung des . Signals TINST, wenn der Zustand einer wirklichen Ausgleichs-* pause vorliegt. Mit der Erzeugung eines -STROBE I-lmpulses beginnt das Tor ND84, einen +GP-Impuls zu erzeugen. Das Tor ND85 kehrt den Impuls um und sendet einen entsprechenden negativen Impuls auf die Zuführung -CP, der für den Kurvendetektor 60 benötigt wird.

Es soll betont werden, daß die Schaltung in der Weise beschrieben wurde, daß ein kurzes Intervall so von einem langen/ Intervall gefolgt werden muß, daß die Summe der beiden InterV

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vallängen gleich dem Zweifachen der durchschnittlichen Intervallänge ist_f damit ein -GP-Impuls erzeugt wird. Tatsächlich kann die Aufladungshöhe des Kondensators 84 von der Stromquelle 85 so angepaßt werden, daß sie ein wenig über der Hälfte der Aufladung des Kondensators 67 von der Quelle 68 beträgt. Dann wird ein -CP-Impuls auch dann erzeugt, wenn die Gesamtlänge zwischen dem zweiten und vierten -STROBE I-Impuls in Fig. 5 ein wenig kleiner ist als das Zweifache der durchschnittlichen Intervallänge zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen.

Wie noch beschrieben wird, ist die Erzeugung eines Signals wünschenswert, so oft ein Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen die durchschnittliche Intervallänge um einen vorbestimmten Anteil übersteigt, d· h. immer bei der Anzeige eines verspäteten Herzschlages_β Sine solche Anzeige kann nicht nur für den Fall benötigt werden, daß ein langes Intervall auf ein kurzes folgt, sondern auch für den Fall, daß ein langes Intervall auf ein normal langes Intervall folgt. Me TINST-Spannung auf der Zuführung 90 liegt am einen Ende des Widerstandsnetzes R2 an. In Abhängigkeit vom Zustand des Schalters 92 wird ein vorbestimmter Teil der Spannung der Zuführung LXTlIST zugeführt, die mit einem Eingang des Vergleichers 93 verbunden ist. Die Spannung an dieser Zuführung ist direkt proportional dem letzten Intervall, jedoch geringer als der Wert der TIHST-Spannung, und zwar um einen Faktor X, beispielsweise 0,8. Die TINST-Spannung liegt direkt am anderen Eingang des Yergleichers 93. An diesem Eingang liegt die durchschnittliche Ladung des Kondensators 99. Am anderen Eingang des Yergleichers liegt das in Fig. 9 mit ALTINST bezeichnete Spannungssignal, dessen Amplitude direkt-proportional dem durchechnittlichen Wert des TINST-Signals oder dem Durch-

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schnittwert des Intervalls ist. So lange die Spannung an der Zuführung ALTINST die Spannung an der Zuführung DCTINST übersteigt, ist das Ausgangssignal des Vergleichers 93 hoch. Übersteigt jedoch die Spannung der Zuführung IXTINST die Spannung der Zuführung ALTINST, wird das Ausgangssignal des VergleicherS niedrig. Das ist der Fall, wenn das momentane Intervall zwischen zwei Herzschlägen die durchschnittliche Intervalllänge um einen vorbestimmten Prozentsatz übersteigt* Der Ausgang des Vergleichers ist mit einem Eingang des Tores 2iD86 verbunden. Der andere Eingang dieses Tores ist mit der Zuführung -STROBE I verbunden. Wenn das Vergleicherausgangssignal niedrig ist, wenn die Spannung an dieser Zuführung bei Erzeugung des -STROBE I-Impulses negativ wird, liegt an der Zuführung +LP ein positiver Impuls, der anzeigt, daß ein Intervall angezeigt wird, dessen Länge größer ist als die Länge eines normalen Intervalls zwischen zwei Herz achlägen..

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die verschiedenen Zeitglied schaltungen im Intervalldetektor 70 "selbstlernend" sind. Beide Vergleicher 78 und 93, die notwendig in Betrieb sein müssen, damit die -GP- und +LP-Impulse erzeugt werden, werden durch die Spannung an der Zuführung TINST gesteuert. Diese Spannung ist wiederum proportional der momentanen Intervall*· länpe zwischen aufeinanderfolgenden Herzschlägen. Dennoch ist ein Eingangssignal an jedem Vergleicher dem Durchschnittswert der Spannung an der Zuführung TINST proportional. Da die Herzschlagrate des Patienten sich ändert, werden neue Durchschnittswerte abgeleitet (typisch über einen Bereich von annähernd 10 see). Diese Durchschnittswerte werden dann"'als Basis für die zwei Vergleiche verwendet. Auf Ölese Weise ergeben sich aus langsamen Änderungen der Herzschlagrate des Patienten nicht notwendigerweise -CP- und ^.LP-Impulse. Nur

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für den Pall, daß momentane Zeitzustände aufgezeigt werden, die beträchtlich von den Zeitzuständen einiger vorhergehender Herzschläge abweichen, wird der eine oder andere der zwei Impulse erzeugt» Es soll auch darauf hingewiesen werden, daß ein fLP-Impuls erzeugt werden kann, wenn ein -CP-Impuls erzeugt wurde, da eine der Bedingungen für die Erzeugung eines -CP-Impulses die ist, daß ein die normale Intervalllänge überschreitendes Intervall auftreten muß. Ob ein 4-LP-Impuls tatsächlich erzeugt wird, hängt von der Empfindlichkeit der Schaltung ab, die wiederum eine Funktion der Stellung dea Schalters 92 ist.

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Fig. 10 zeigt die Flächendetektoranordnung. Diese Detektoranordnung dient dem Zweck, ein negatives Potential auf dem ■ leiter -WIDE zu erzeugen, wenn die Gesamtfläche einer EKG- · Signalgruppe nach erfolgter Gleichrichtung größer ist als ein bestimmter Prozentsatz des Mittelwertes dieser Fläche. Es ergibt sich, daß die VPB-Impulse nicht wesentlich in ihrer Kurvenform in bezug auf eine normale EKG-Signalgruppe verzerrt werden, daß sie aber eine Gesamtfläche haben, die wesentlich größer ist als bei einer normalen Signalgruppe. Das -WIDE-Signal wird verwendet, um eine übermäßig große EKG-Signalgruppenfläche zu charakterisieren.

Das -He- und das -e-Ausgangssignal des Verstärkers 15 werden den Kathoden von Dioden 94 und 95 zugeführt. Diese Dioden richten die Signalteile entgegengesetzter Polarität einer EKG-Signalgruppe gleich, so daß das gesamte an der Verbin- dungssteile 105 auftretende Signal ein gleichgerichtetes EKG-Signal ist. Eine Integrierstufe 96 dient dem Zweck, an einer Kapazität 110 eine Spannung zu entwickeln, die ein Maß für die Gesamtfläche einer jeden gleichgeriöhteten EKG-Signalgruppe ist. Wenn ein -Rückstellrampenimpuls (-RESET RAMP pulse) erzeugt wird, so erhält die mit den Ausgangsklemmen der Torstufe ND76 verbundene leitung 108 eine positive Spannung. Solange wie die Spannung auf der genannten Leitung negativ ist, ist die Diode 98 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, und es wird der FET-Schalter 97 abgeschaltet gehalten. Wenn ein -RESET RAMP-Impuls erzeugt "wird, wird die Diode 98 gesperrt, und es wird der FET-Schalter 97 eingeschaltet, so daß die Kapazität 110 entladen wird. Der FET-Schalter 97 ist ein Feldeffekttransistor. Unmittelbar vor der Erzeugung des -RESET RAMP-Impulses wird ein -f QRSP-Impuls gemäß Fig. 8 erzeugt. Im allgemeinen ist die Diode 100 stromführend, und die FET-Schaltstufe 101 ist gesperrt. Mit der Erzeugung eines

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-H QRSP-Irapulses wird die FET-Schaltstufe 101 stromführend, und es wird eine Ladung von der Kapazität 110 auf die Kapazität 111 übertragen. Die FET-Schaltstufe 101 und die Kapazität 111 bilden einen Stromkreis zur Ausblendung und zur Speicherung. Me Spannungsfolgeschaltung 102 stellt sicher, daß die Kapazität 111 sich zwischen Ausblendzeiten nicht entlädt. Die Eingangsimpedanz der Spannungsfolgeschaltung ist sehr hoch, und die Ausgangsspannung derselben beaufschlagt die eine Eingangsklemme einer Tergleichsstufe 106. Die Kapazität 103 bewirkt eine Aufladung dieser Eingangsklemme in solcher Weise, daß das Potential an der Eingangsklemme der Vergleichsstufe 106 proportional ist dem Mittelwert der EKG-Signalgruppenfläche .

Das Ausgangssignal der Spannungsfolgeschaltung 102 ist auch unmittelbar an das eine Ende des Widerstandes 104 angekoppelt« Die Verbindung der Widerstände 104 und 105 ist mit der zweiten Eingang ski emme der Yergleiohssttife 106 verbunden, und an der genannten Verbindungsstelle auftretende Spannung ist das O₉ 8-fache äer Momentanspannung an der Ausgangsklemm® der Spannungsfolgeschaltung 102. Solange die Spannung an dieser Eimgangsklemme der Vergleichsstufe parallel zu der Kapazität 103 hQhev ist als die Spannung an der Verbindungsstelle der Widerstände 104 und 105, ist das Ausgangssignal der Vergleisliastuf® verhältnismäßig groß. Wenn aber sich die relativen Polaritäten umkekren, d· h. wenn die mittlere Fläche geringer wird als die momentane Fläche um etwa 20 #, so wird das -WIBB-AuSgangssignal des Komparators niedrig· Die eine Eingangsklemme der Torstufen ND86 und ND89 ist mit der -WIDE-Ausgangsleitung verbunden. Die andere Eingangsklemme der Torstufe HD88 ist mit der Leitung 4-IFF verbunden. Wenn die Spannung an dieser Leitung niedrig ist, nämlich wenn das Ausgßngssignal der ¥®rgl@iohsstufe niedrig iet_y eo bewirkt

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die Torstufe ND88 ein Ansteigen der Spannung auf der leitung + WIDE-IFF. Die andere Eingangsklemme der Torstufe ND89 ist mit der leitung -IFF verbunden, und wenn die Spannung auf dieser leitung durch Abfall der Ausgangsspannung der Vergleichsstufe niedrig wird, so hat die Torstufe $D89 zur Folge, daß ein Signal +WIDE'IFF anwächst. Die + WIDE«TfT- und ~f WIDE'IFF-Signale werden benutzt, um die ordnungsgemäße Arbeitsweise des Signalformdetektors anzugeben. Die +-WIDEVlFF-leitung ist die neunte Eingangsklemme der NOR-Torstufe 1TR18, und wenn das Signal auf dieser leitung zunimmt, so nimmt das Ausgangesignal der Torstufe ab. Der +WIDE"IFF-ImPuIs dient einem weiteren Zweckj der noch nachfolgend beschrieben wird.

Der in den Fig. 11A und IiB beschriebene weiter© Teil der Formgebungsdetektoranordnung enthält ein Zählwerk, das die Anzahl der VPB-Impulee feststellt, und ©in jeder VPB-Impuls hat zur Folge, daß in der +VPB-leitung eine Impulsspannung entsteht. Um einen VPB-Impuls festzustellen, sind zwei Forderungen zu erfüllem

1. Es muß die leitung -OP einen niedrigen Spannuagswertaufweisen, der zum Ausdruck bringt, daß eine wahre -g-»·· ause festgestellt wurde, und

2. die -WIDE-leitung miß einen niedrigen Spannungswert auf- ;. weisen und zum Ausdruck bringen, daß eine außergewöhnlich große EKG-Signalgruppenflache vorliegt, oder qü mxß die Form der EKG-Signalgruppe anders sein als die In dem Formdetektor während der15 Sekunden dauernden Lernperiodo festgestellte.

Die Torstufen HD9O und HD91 «nthalten steen (single-shot) Multivibrator» &©r einen Impuls an dl® +VPB-leitung liefert, wenn das Aasgangssignal der Torstufe ND96

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groß ist. Damit das Ausgangssignal der Torstufe einen hohen Wert annimmt, müssen sämtliche drei Eingangsstufen niedrige Spannungswerte aufweisen. Wenn daher die eine dieser Eingangsklemmen mit -CP-Leitung verbunden ist und auf diese Weise der erstgenannten Bedingung Rechnung trägt, kann eine Weiterschaltung des Zählwerkes 16 nur erfolgen, wenn ein negativer Impuls auf der Leitung -CP liegt. Da ein -CP-Impuls erzeugt werden kann aus einem -STROBE I-Impuls, findet eine Weiterschaltung des Zählwerkes 16 zu diesem Zeitpunkt statt, P" sofern überhaupt es zu einer Weiterschaltung kommt.

Die zweite Eingangsklemme der Torstufe ND96 ist mit der Leitung .-4-NOS verbunden. Bei Abwesenheit von St or spannungen hat diese Leitung ein hohes Potential und verhindert eine Aktivierung der Torstufe ND96« Das Zählwerk 16 wird dann nicht weitergeßchaltet, da die Aktivierung der Torstufe ND96 auch auf einen Stö'rimpuls zurückgehen könnte anstelle eines wahren VPB-Signalimpulses.

Die dritte Eingangskiamme der Torstufe ND96 ist mit der Ausgangsklemme der Torstufe HH21 verbunden. Das Ausgangssignal k der Torstufe NR21 hat normalerweise einen hohen Spannungswert, fällt jedoch auf einen niedrigen Spannungswert ab, wenn eines der beiden in der zweiten Bedingung angeführten Kriterien erfüllt ist, nämlich* die festgestellte Fläche der EKG-Signalgruppe den Mittelwert um 20 $ überschreitet oder die eine der Torstufen der vierten Stufe der UAND-Torstufen in dem Formdetektor in Tätigkeit gesetzt wird.

Während die zweite Bedingung leicht aufgestellt werden kann, ist es nicht ganz einfach, ein Signal abzuleiten, das die Bedingung charakterisiert. Es ist selbstverständlich nicht schwierig festzustellen, wenn das Ausgangssignal einer der

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Torstufen der vierten Stufe des Formdetektors einen hohen Spannungswert annimmt, was das erste Kriterium der zweiten Bedingung darstellt. Die Schwierigkeit ergibt sich indessen mit dem zweiten Kriterium. Die verschiedenen Multivibratoren in dem Zeitsteuerkreis 30 werden durch die abfallende Planke der QRS-Signalgruppe ausgelöst. Es ist möglich, daß der größte Teil der Fläche unter der QBS-Signalkurve vor der Detektierung der Signalgruppe liegt, d. h. bevor der R-Spitζ endetektor 69 in Tätigkeit tritt. Es kann ebenso der größte Teil der Fläche auftreten, nachdem bereits der genannte R-Spitzendetektor 69 in Tätigkeit getreten ist. Im ersteren Fall liegt die große Fläche im wesentlichen zwischen einem ersten Herzschlagimpuls und einem vorzeitigen

im Bereich

Impuls. Im anderen Fall liegt die große Fläche -ährd do ο der Ausgleichspause

ea·. Die T or stufe KD96 kann unmöglich in Tätigkeit treten, bevor der dritte Signalimpuls festgestellt ist, da nur zu diesem Zeitpunkt die Erzeugung eines -OP-Pulses stattfindet. Es muß daher eine Vorrichtung vorgesehen sein, die zur Folge hat, daß der -WTDE-Impuls das Ausgangssignal der Torstufe NR21 herabsetzt, nachdem der dritte Signalimpuls stattgefunden hat, gleichgültig, ob die Bedingung einer großen Signalfläche festgestellt wurde vor dem Vorimpuls (mittlerer der drei Impulse der Signalgruppe, auch Anfangsimpuls genannt) oder nach dem genannten Impuls

_t der Ausgleichspauae , , ' _Λ ± -, \ d xn aaa (compensatory pause interval)

liegt. .

Die gesamte Arbeitsweise kann verstanden werden unter Zugrundelegen der Wellenform gemäß Fig. 6. Die genannte Wellenform zeigt verschiedene Impulse, die für eine typische frühzeitige Flächenfeststellung maßgeblich sind, worunter_zzu^,. verstehen ist, daß das Breitenkriterium bereits vor dem

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-τ

J/mpuls stattgefunden hat ι es wird auch ein Fall gezeigt, bei dem es sich um eine "späte Flächenfestatellung" handelt,

der Ausgleicnspause wo also das Breitenkri.terium während -d-r festgestellt wurde.

In beiden Fällen tritt der R-Spitzendetektor während der abfallenden Flanke einer jeden QRS-Signalgruppe in Tätigkeit, und anschließend erfolgt die Erzeugung eines -SiDP-Impuls es in |) Fig. 8, wobei der -QRSP-Impuls wie dargestellt erzeugt wird. In jedem Fall wird der -STROBS !-Impuls am Ende eines -QRSP-Impulses erzeugt und der -RESET RAMP-Impuls unmittelbar danach. Der -R-Impuls wird an der abfallenden Flanke eines jeden -RESET RAMP-Impulses erzeugt.

Es ist au beachten» daß der invertierte -QRSP-Impuls die Zündung der FET-Schaltstufe 101 des Flächendetektors 40 bewirkt und die Übertragung der Aufladimg' der Kapazität 110 auf die Kapazität 111. Die Spannung an der Kapazität 111 wirkt sich unmittelbar an der Verbindungsstelle 104 und 105 aus, und dementsprechend nimmt die -WIDS-Leitung einen niedrigen fSpannungewart an, wenn ein« übermäßig große Fläche " festgestellt wurde und zuerst ein «»QHBP-Impuls erzeugt wurde. Die Spannung an der genannten Leitung bleibt niedrig, bis der nächste QRSP-Impuls erzeugt wird und zu diesem Zeitpunkt ein neuer ausgeblendeter Spannungswert auf die Kapazität 111 übertragen wird. Handelt es sich um die Feststellung einer frühzeitig liegenden Fläche bestimmter Größe, so wird der größte Teil der Fläche unterhalb des Vorimpulses festgestellt vor der Erzeugung eines -QRSP-Impulses. Dementsprechend nimmt die Spannung auf der -WIBS-Leitung zu Beginn des zweiten -QRSP-Impulses einen niedrigen Wert an und nimmt wieder einen hohen Wert an zu Beginn des dritten -QRSP-Im-. pulses. Handelt es ßlch um <ü© Feststellung einer Fläch© be-

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stimmte? Größe in verspätetem Zustand, so wird nur, wenn der dritte -QBSP-Impuls erzeugt wird, eine hohe ausgeblendete Spannung auf die Kapazität 111 übertragen, so daß die -WIDE-Leitung einen niedrigen Wert annimmt. Dementsprechend geht der -WIDE-Impuls auf einen niedrigen Wert in diesem Fall bei Beginn des dritten -QESP-Impulses. Es ist nicht gezeigt, daß die -WIDE-Leitung auf einen hohen Spannungswert wieder zu Beginn des vierten -QRSP-Impulses geht, vorausgesetzt, daß die Fläche der vierten Signalgruppe nicht zu groß ist.

Es wurde bereits erwähnt im Zusammenhang mit dem Intervall-

* *. i-'j. ~_Λ a « /' t. .in frühzeitigen. Impuls es . . detektor 70, daß im Falle eines , gefolgt durch V₁ .- ■ ■ . Ausgleichs , , ,-,„ ■

eine wahre -S**eittÄg#pause (compensatory pause)„der -IBM- _ Impuls zusammen mit dem -STROBB I-Impuls,der zu dem¥i puls gehurt, erzeugt wird. Der 4-IDM-Impuls endigt 10 msec nach dem Ende des R-Impulses. Derselbe +IDM-Impuls ist in Fig· 6 für beide Fälle dargestellt.

Bs wurde auch bereite im Zusammenhang mit dem Intervalldetektor 70 erörtert, daß der Flip-Flop F/F-IFF an der abfallenden Flanke des IDM-Impulses eingestellt wird und nicht rückgestellt wird, bevor der nächste -R-Impuls erzeugt wird, die 4IFF- und -IFF-Kurven in Fig. 6 sind charakteristisch für den Kippzustand des Flip-Flops F/F-IFF. Die beiden Kurvenzüge entgegengesetzter Polarität sind dargestellt, da in Jedem der beiden Fälle ein besonderer Kurvenzug benutzt wird, um das +YPB-Signal zu repräsentieren. Die beiden Kurvenaügö geben die gleiche Bedingung wieder, d. h. der Flip-Flop teefindet sich ia dem eingestellten Zustand ^H1^N zwischen der hinteren Kante des 4-IDM-Inpulses und dem nächsten -R-Iapuls» der auf die Fsatstellung eines frühzeitigen Impulses
fOTPft»jn»lBttB R folgt.

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6?

Die Torstufe ND89 hat zwei Eingangsklemmen, -WIDE und -IEP, und erzeugt Impulse + WIDE.IFF, wenn die beiden Leitungen -WIDE und -IPF eine niedrige Spannung führen. Dementsprechend ist die 4-WIDE.Ii¹F-Kurve in Fig. 6 positiv, wenn sich nach unten gehende Kurvenabschnitte der beiden Kurvenzüge -WIDE und -IFF überlappen. Die Überlappung ist verhältnismäßig gering, es wird jedoch der -STROBE I-Impuls umschlossen, der durch die dritte EKG-Signalgruppe ausgelöst wird. Im Falle fc einer spät liegenden festgestellten Fläche bestimmten Ausmaßes nimmt die fWIDE·IFF-Leitung einen hohen Spannungswert erst an, wenn ein -R-Impuls erzeugt ist, und zwar bei der dritten EKG-Signalgruppe, wenn die Spannung der 4IFF-Leitung auf einen niedrigen Wert abfällt. Die 4-WIDE .^FlF-Le itung nimmt einen niedrigen Spannungawert wieder an, wenn «tie der -WIDE-Impuls einen hohen Spannungswert annimmt zu Beginn des vierten -QRSP-Impulseso

Die 4- WIDE·IFF-Lei tung ist mit der einen Eingangsklemme der Torstufe -M18 verbunden* Wenn die Leitung einen hohen Spannungawert annimmt, so nimmt das Ausgangssignal der Torstufe NR18 einen niedrigen Spannungswert an. Mit der Zuführung " eines -STROBE I-Impulses fallen die Eingangsspannungen an beiden Eingangsklemmen der Torstufe HD75 ab, und dementsprechend nimmt das Ausgangssignal einen hohen Spannungswert an. Die Torstufen NR19 und NE20 enthalten einen Flip-Flop, dessen Ausgangsleitung +M einen hohen Spannungswert annimmt, wenn das Ausgangssignal der Torstufe ND75 niedrig wird. Im Falle einer früh liegenden festgestellten Fläche in Fig. 6 entspricht die Vorderflanke des +M-Impulses dem -STROBE I-Impuls, der auftritt, wenn die Spannung der 4WIDE.iFF-Leitung einen hohen Wert animmt. Die +R-Lei tung ist an die eine der Eingangsklemmen der Torstufe NR2O angeschaltet, und

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te

wenn diese Leitung eine hohe Spannung annimmt, wird der Flip-Flop rückgestellt,und die leitung +M erhält eine niedrige Spannung. Auf diese Weise fällt bei der Feststellung einer frühzeitigen Fläche die Rückflanke des M-Impulses zusammen mit dem -R-Impuls. Handelt es sich um die Feststellung einer spät liegenden Fläche bestimmter Größe, so wird zunächst die Flip-Flop-Stufe, enthaltenddie'Torstufen NR19 und NR2O, nicht aktiviert. Der Flip-Flop kann nur aktiviert werden, wenn beide Eingangsklemmen der Torstufe ND75 eine niedrige Spannung führen. Da die +IiIDE.TW-Leitung keine hohe Spannung führt, wenn ein -STROBE I-Impuls erzeugt wird, denn der •+WIDE·IFF-Impuls endigt bei Beginn des vierten -QRSP-Impulses, während der -STROBE I-Impuls nicht auf einen niedrigen Wert abfällt, bis der -QRSP-Impuls endet, so ergibt sich keine Überlappung, und der Flip-Flop wird nicht aktiviert, und die +M-Leitung behält einen niedrigen Spannungswert.

Die Rückstellklemme des Flip-Flops F/F-MMF ist mit der -RESET RAMP-Leitung verbunden, und jeder -RESET RAMP-Impuls hat zur Folge, daß der Flip-Flop rückgestellt wird und die Spannung auf der Leitung +MMF abfällt. Da ein positives

den
Potential ■£» beiden J- und K-Eing ang ski emmen zugeführt wird, so ändert der Flip-Flop seinen Zustand, d, h. wird aktiviert und bewirkt einen Spannungsanstieg auf der Leitung +MMF,. wenn die Leitung +M auf einen niedrigen Spannungswert geht und ein Taktgeberimpuls ausgelöst wird. Dies findet nur statt., bei Feststellung einer frühzeitig liegenden Fläche bestimmter Größe, weil nur in diesem Fall mit einem +M-Impuls begonnen wird. An der Hinterflanke des +M-Impulses bildet sich eine hohe Spannung der Leitung -J-MMF aus. Es wird der Flip-Flop rückgestellt bei der Zuführung des nächsten -RESET RAMP-Impulses, und dementsprechend liegt die hintere Flanke des '+MMF-Impulses im Falle einer frühzeitig liegenden Fläche bestimmten Ausmaßes in Fig. 6 bei der Yorderflanke des dritten -RESET RAMP-Impulsegfl g g 4 7 /-j j £ g

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In beiden Fällen wird ein -OP-Impuls,erzeugt, wenn eine

Ausgleichs QRSP-Signalgruppe am Ende der &w4e«fee»pause festgestellt wird, Tgl. Fig. 5. Im Falle der Feststellung einer frühzeitig liegenden Fläche bestimmten Ausmaßes nimmt, wie Fig. 6 zeigt, zu diesem Zieitpunkt die Leitung -HMF eine hohe Spannung an, und die Spannung des Ausgangssignals der Torstufe NB21 nimmt einen niedrigen Wert an. Da diese Torstufe mit der einen Eingangsklemme der Torstufe ND96 verbunden ist

Jk und die -CP-Leitung mit der anderen Klemme verbunden ist, so wird, sofern kein Störsignal vorliegt und die Spannung der Leitung +NOS" niedrig ist,, die Torstuf e- aktiviert, was die Erzeugung eines ^fPB-Impulses zur Folge hat« Obwohl gemäß Fig. 6 der +MMF-Wellensug auf einen niedrigen Spannungswert abfällt gleiehü@itig mit der Erzeugung eines -GP-Impulses, ist doch zu beachten, daß der -GP-Impula zu Beginn eines -STROBS I-Impui©@s erseugt wird. Der Flip-Flop F/F-MMF wird durch den -»HESET HAMP-lmpuls rückgestellt, was erst erfolgt, wenn der »STROBE I-Xmpuls geendigt hat. Baker hat die +MMF-Leitung ein© höh® Spannung uasl. die »CP-Leitung eine niedrige Spannung, während der Bauer d©s -STROBE I-Impulses, d. h, während 0,6 msec. Dies ist eine hinreichend lange Zeitspanne

* dafür, daB die Torstufe ND96 in Wirksamkeit tritt.

Nimmt man andererseits an₉ äaS der Sust&nd einer großen Si™ . gnalimpulsflache erst festgestellt wurde, nachdem das Intervall der Zwischenpause verstrichen war, so wird in diesem Fall die +WIDB^IFF-Löitung ®ine hohe Spannung erhalten, wenn der -CP-rlmpuls erzeugt wird. Nun istjder +WIDE·IFF-Impuls, der die ein© der Eingangsklemmen der Torstufe NR21 aktiviert, und nicht das höhe Potential auf der Leitung 4MMF. Das Ergebnis ist also dasselbe, das Ausgangssignal der Torstufe NR21 nimmt einen niedrigen Spannungswert an, wenn die Leitung <=-CP auf einen niedrigen Spannungen»ert übergeht _s und es wird ein +VPB-Impula erzeugte

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Die Pfeile in Fig. 6 sind wiedergegeben, um die Reihenfolge der Erzeugung der 4 VFB-Impulse in beiden Fällen anzugeben. Im Fall der Feststellung eines frühzeitig liegenden großen Fläehenbareiches wird der +-WIDE· IFF-Impuls zusamaen mit der Feststellungdes Herzschlagvorimpulses erzeugt, und es ergibt sieh eine Einstellung der Flip-Flops F/F-MMF unter Mitwirkung eines zwischengeschalteten Flip-Flops, der einen + M-Impuls erzeugt. Daher hat ein +WIDE«TFT-Signal bei der Feststellung einer frühzeitig liegenden Fläche entsprechenden Ausmaßes zur Folge, daß die Spannung der -(-MMF-Leitung einen hohen Wert annimmt, und eine hohe Spannung auf dieser Leitung bewirkt die Er Beugung eines 4-VPB-Impuises, wenn ein -CP-Impuls erscheint. Handelt es sich um die Feststellung einer spät, liegenden großen Fläch© der Signalgruppe, so wird diese Feststellung erst nach dem Zwiaehenintervall getroffen» wenn die Spannung der Leitung +WIDE«IFF groß wird. Da eine hohe Spannung auf dieser Leitung zur Folge hat, daß das Ausgangssignal der Torstufe NR21 einen niedrigen Spannungswert annimmt, wenn gleichzeitig ein -CP-Impuls erzeugt wird, so ist es das +WIDE'IFF-Signals welches direkt die Erzeugung eines +VPB-Impulses erzeugt.

Gleichgültig, wann das Vorliegen einer großen Impulsflache

nimmt -

festgestellt,wird, *e* das Ausgangssignal der Torstufe HRgI eine niedrige Spannung an, wie es die zweite Bedingung zu Beginn dieses Abschnittes vorsieht, wenn die Spannung der Leitung -CP einen niedrigen Wert annimmt entsprechend der ersten Bedingung, und zwar wenn die dritte Sigaalgruppe aufgewertet wird» Der Zähler 16 vird weitergescnaltei:, um die Gesamtzahl der untersuchten YPB-Impulsgruppen zu legistrieren_t aber nur, wenn keine Störsignale vorliegen und die forstufe MD96 nicht gesperrt ist durch Vorliegen einer hohen Spannung an der Leitung NOS.

■ ■ ■ -.·.■-...■"■

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Es wurde bereits hinsichtlich der in Pig. 7 dargestellten Eingangsschaltung und Wiedergabevorrichtung festgestellt, daß der Elektrokardiograph 22 EKG-Signale drei Sekunden lang aufnimmt, und zwar mindestens die beiden letzten Sekunden lang und das EKG-Signal der nächstfolgenden Sekunde, vorausgesetzt, daß auf der Leitung .+.NOS kein hohes Signal vorliegt, wenn die -DRIVE-Leitung durch das Drei-Sekunden-Zeitschaltwerk 21 aktiviert wird. Dieses Zeitschaltwerk wird in Tätigkeit gesetzt, wenn das Ausgangssignal der Torstufe 22 niedrig ist. Die Torstufe hat vier Eingangsklemmen, und wenn einer dieser Eingangsklemmen eine hohe Spannung zugeführt wird, so nimmt das Ausgangssignal eine niedrige Spannung an.

Je nach dem behandelten Patienten mag die untersuchende Person den Wunsch haben, eine Untersuchung nur bei Erfüllung von einer oder mehreren vorgegebenen Bedingungen zu registrieren. Diese Bedingungen sind durch die Schaltstufen Sl bis S4 bestimmt, die sämtlich in ihrer wirksamen Stellung in der Zeichnung wiedergegeben sind. Die leitung -MPH ist mit der Ausgangsklemme der Torstufe M18 der Formdetektoranordnung 60 verbunden und über die Leitung 36 mit der einen Eingangsklemme der Torstufen ND92 und WD93 verbunden. Die Spannung auf dieser Leitung nimmt einen niedrigen Wert an nach der Aktivierung der Torstufe HB18, entweder dadurch, daß die Spannung der -f WIDE «TW-Leitung einen hohen Wert annimmt, oder weil das Ausgangssignal einer der acht Torstufen der vierten Stufe des Formdetektors eine hohe Spannung annimmt. Es ist hinsichtlicii Fig. 8 au beachten, daß sowohl bei. Feststellung einer früh liegenden als auch einer spät liegenden Fläche bestimmter Größe zu irgendeinem Zeitpunkt die Spannung der 4-WIDE·IFF~Leitung einen hohen Spannungswert annimmt, so daß die Torstufe NR18 in Tätigkeit tritt und bei jeder interessanten Signalgruppe ein -KCPH-Impuls erzeugt wird. Wenn

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die Spannung der -MPH-Iieitung niedrig wird, so nimmt das Ausgangssignal der Torstufe ND93 einen hohen Spannungswert an, und das positive Potential verläuft über den Schalter S4" ' und die Torstufe NE22 zur Auslösung des Zeitschaltwerkes 21. Wenn daher der Schalter S4 betätigt wird, wird ein Kardiogramm eingeleitet, wenn sich die QRS-WeIlenform von der zu-

iterscheidet oder festge-Jer Fläche vorliegt *

■Die -MPH-Iieitung ist auch mit der einen Eingangsklemme der Torstufe ND92 verbunden. Die andere Eingangsklemme dieser Torstufe ist mit der-IP-leitung verbunden, deren Spannung anfällt nach Peststellung irgendeines Yorimpulses. Wenn der Schalter Sl geschlossen wird, wird eine Kardiogrammaufnahme eingeleitet, wenn irgendein Yorimpuls festgestellt wird, vorausgesetzt, daß auch die Torstufe NR18 aktiviert wurde. Wenn natürlichder Schalter S4 betätigt wird, besteht keine Notwendigkeit, den Schalter Sl zu betätigen, da stets, wenn das Ausgangssignal der Torstufe ND92 einen hohen Spannungswert annimmt, auch das Ausgangssignal der Torstufe ND93 einen hohen Spannungswert annehmen muß.

Die τί-IP-Ieitung ist unmittelbar über dem Schalter S2, falls er. geschlossen ist, mit einer anderen Bingangsklemme der Vorstufe NR22 verbunden. Wenn der Schalter S2 betätigt wird,

frühzeitigen Impuls

wird für jeden festge .stellten eine Kardiogrammaufnahme eingeleitet, gleichgültig, ob ein Impuls eintrifft nach einem Zwischenimpulsintervall, das geringer ist als das Durchschnittsintervall um einen Betrag, der voa der Einstellung des Schalters 76 in dem Intervalldetektor 70 abhängt.' Wenn der Schalter S2 geschlossen wird, besteht keine Notwendigkeit, zusätzlich den Schalter Sl zu betätigen, da auf

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jeden Fall sin positives Potential über den Schalter S2 geleitet werden muß, wenn eine solche Spannung über den Schalter Sl geleitet wird.

Es kann ferner die fLP-Leitung über den Schalter S3 an die vierte Eingangsklemme der Torstufe IR22 geschaltet werden. Die Leitung -f-LP nimmt eine hohe Spannung an, wenn das Zeitfe intervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen größer ist, als es dem Durchschnittszwischenintervall entspricht, und zwar um einen Betrag, der von der Einstellung des Schalters 92 in dem Intervalldetektor 70 abhängt.

Es kann daher die untersuchende Pereon das"Gerät"zur Erzeugung einer Kardiogrammaufnähme nur für Fälle vorprogrammieren, in welchen die interessant erscheinend®.festgestellten Bedingungen erfüllt sind. Diese Bedingungen schwanken von Patient zu Patient, und es kann der Kardiologe daher die Aufnahme unnötiger Kardiogrammspuren verhindern, indem er die Bedingungen einschränkt, unter welchen eine Kardiogrammaufnahme zugelassen wird.

Bei der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 wurden die Ausgangsleitungen der Multiplikationsstufen Ml bis M4 an die EingangsklemmeEL der Flip-Flops F/F-A bis ff/JM) geführt, zu dem Zweck der Erzeugung der Signale A bis B-. Diese vier Signale repräsentierten verschiedene charakteristische Eigenschaften der zur Anzeige gebrachten ESG~Impulssignale,und die zeitlidae Folge ihrer Zustände wurde verwendet, um die Kurvenform zu charakterisieren. Es wurde bereits darauf verwiesen, daß ein jedes der vier Signale die Funktion eines Produktes ist, und zwar entweder des Quadrates der zeitlichen Ableitungen ν oder der EKG-Signsle selbst mit deren seitlichen Ableitungen.

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Es ist möglich, die in Pig· 7 dargestellte Schaltung beträchtlich zu vereinfachen, line solche Vereinfachungsmöglichkeit beruht auf den nachfolgenden Überlegungen;

Jede der Multiplikationsstufen Ml bis M4 hat einen Schwellenwert, derart, daß der Zustand der zugeordneten Flip-Flops F/F-A bis F/F-D sich nicht ändert, es sei denn, daß das betreffende Signal eine höhere Amplitude als der Schwellenwert hat. Hinsichtlich der Flip-Flops F/F-A und F/F-C liegen die λ Verhältnisse so, daß jeder Flip-Flop seinen Zustand nur dann ändert, wenn das entsprechende Quadrat der zeitlichen Ableitung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn jedoch eine quadrierte Funktion einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, so muß die Funktion selbst ebenfalls einen anderen Schwellenwert überschreiten, und dieser andere Schwellenwert wird durch die Quadratwurzel des ursprünglichen Schwellenwertes gebildet* Aus diesem Grund ist es,um ein Signal A oder C sicherzustellen, nur erforderlich, die positive oder negative zeitliche Ableitung mit einem entsprechenden Sehwellenwert zu vergleichen.

Die Signale B und D sind je eine Funktion eines EKG-Signals i und dessen zeitlicher Ableitung. Betrachte^ man das Signal A, so ist dieseia Signal eine Funktion sowohl von 4-e als auch von fde/dt. Bezieht man sich auf Zustandsdiagraiam gemäß Fig. 3, so erkennt man, daß das Signal A nicht allein in dem System verwendet wird. Das Signal A tritt in Begleitung des Signals D auf, sofern es einen Einfluß auf eine Änderung des Systemzustandes haben soll. Das Signal D ist wiederum eine Funktion des Quadrates von -Mie/dt, was wiederum,wie vorstehend ausgeführt, wurde, allein eine Funktion von 4de/dt * ■ ist. Es kann auf diese Weise ein neues Signal allein von 4 e abhängig gemacht werden, da die in dem zweiten Faktor 4de/dt enthaltene Information des alten Signals A in Fig. 7

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stete repräsentiert ist durch den Zustand des Signals D und das Α-Signal nutzlos ist, es sei denn, daß es in Begleitung eines D-Signals auftritt. Ähnliches trifft auf die Signale B und C zu, da das B-Signal funktionsweise sich nur auswirkt, wenn es von einem C-Signal begleitet ist und das C-Signal die erforderliche -de/dt-Information enthält, und das B-Signal selbst kann zu einer Funktion von nur dem -e-Signal gemacht werden.

P Die in Fig» 14- dargestellte Schaltungsanordnung enthält vier Vergleichsstufen Cl bis C4· Bine jede dieser Vergleichsstufen hat je eine ihrer Eingangsklemmen einem der Signale -fe, -e, -f-de/dt und.-de/dt zugeordnet. Der Ausgangskreis einer jeden Vergleichsstufe ist direkt, und zwar über eine Umkehrstufe, einem der vier Flip-Flops F/F-A bis F/F-D zugeordnet. Zunächst ist es nur erforderlich, im Auge zu behalten, daß die zweite Eingangsklemme einer jeden Vergleichsstufe mit einer leitung 16 verbunden ist, die auf einem fest vorgegebenen Schwellenwert gehalten wird. In einem solchen Fall hat beispielsweise die Leitung A normalerweise eine hohe Spannung, und sie erniedrigt ihre Spannung nur, wenn das -f- e-Signal

^ einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. In gleicher Weise haben die leitungen B, "C und D" normalerweise eine hohe Spannung und erniedrigen ihre Spannung, wenn die betreffenden Signale -e, -de/dt und -fde/dt einen bestimmten vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. Die vier Signale Ä bis D dienen demselben Zweck, zu dem sie in der ursprünglich erörterten Schaltung von Fig. 7 vorgesehen waren. Die Ü- und U-Signale in Fig. 14 enthalten dieselbe Information wie die Ü- und D-Signale der Schaltung gemäß Fig. 7« Die A- und !-Signale der Schaltung von Fig. 14 enthalten nicht dieselbe Information wie die A- und B-Signale der Schaltung von Fig. 7, weil in Fig. 14 die beiden Signale abhängig allein von den Signalen

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+.β-und "-β" sind und nicht außerdem noch, von den zeitlichen Ableitungen derselben abhängen. Die Information über die zeitlichen Ableitungen wird mit in die "S- und B-Signale eingeschleust, und da das Ä-Signal nur dann einen Einfluß auf die logische Auswertungsschaltung hat, wenn es von einem Signal D' begleitet/und das B-Signal einen solchen Einfluß nur hat, wenn es von einem Ü-Signal begleitet ist, kamη insgesamt betrachtet die dargestellte Schaltung in gleicher Weise arbeiten.

Die Schaltungsweise gemäß 3?ig, ■ 14 ist weniger aufwendig als die in Pig. 7 dargestellte Schaltungsweise, da im allgemeinen Vergleichsstufen billiger sind als Multiplikationsstufen. Es wurde ferner festgestellt, daß dieVerwendung von Vergleichsstufen Cl-04- anateile von Multiplikationsstufen M1-M4 die Schaltung stärker anfällig gegen Störimpulse macht. Bei dem Vorliegen von StorSignalen erzeugen die Vergleichsstufen falsche A- bis D-Signale in einem Maß, das größer ist als bei Verwendung von Multiplikationsstufen gemäß Pig. 7. Aua diesem Grund werden,anstelle die Schwellenwerteingangssignal der Vergleichsstufen 01-C4 auf einem vorgegebenen Niveau zu halten, jede dieser Eingangsspannungen gesteuert durch die an dem Kondensator 28 auftretende Spannung. Es' ist zu beachten, daß die Spannung an diesem Kondensator proportional der Störungskomponente des Eingangssignals ist. Es wird daher der feste Schwellenwert einer jeden Vergleichsstufe entsprechend der Spannung an dem genannten Kondensator eingestellt. Je größer die Störkomponente ist, umso größer ist der Schwellenwert bei jeder Vergleichsstufe ₀ Auf diese Weise sind die Vergleichsstufen weniger anfällig gegenüber Störsignalen. Is kann sich ergeben, daß, wenn stark gestörte Signale vorliegen, einige der Details der Stromkiirven durch die Vergleichs-

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stufen nicht erkannt werden, dies ist jedoch noch immer zweckmäßiger, als wenn die Vergleichsstufen in falscher Folge arbeiten würden.

Sie genannten Erscheinungen hängen zusammen mit der Verwendung der Widerstände Rl und R2 und dem eine Summierung bewirkenden Verstärker S. Der Widerstand R2 verbindet eine feste Potentialquelle mit der einen Eingangsklemme des Verstärkers S und bildet auf diese Weise einen Schwellenwertteil von fester Spannung auf der Leitung 16. Der Widerstand Rl verbindet die Kapazität 28 mit der anderen Klemme des Verstärkers und bildet auf diese Weise eine veränderbare Spannung als Schwellenwertkomponente auf der leitung 16, wobei diese veränderbare Komponente größer wird, wenn die Störung in dem Eingangssignal zunimmt.

Patentansprüche ι 009847/1 U8

Claims (1)

1. AO 2713 -·*»-

   Paten tan a ν r ü eh β

   1J Anordnung zur Auswertung von elektrokardiographischen Signalen, da d u r c h g e Ic β η η ζ e i c h η e t , daß erste Signalumformmittel vorgesehen sind, die aua einer einen EKG-Kurvenzug charakterisierenden Folge von Signal-Moment anwerten (ursprüngliche Signalfolge) eine unterschiedliche Signalfolge (abgeleitete Signalfolge) ableiten, und zweite Signalumformmittel vorgesehen sind, die aus der ursprünglichen Signalfolge und der abgeleiteten Signalfolge mindestens zwei weitere Signalfolgen ableiten, und daß Signalauswertmittel vorgesehen sind, die darauf ansprechen, in welcher zeitlichen Folge bestimmte Details einer der beiden letztgenannten abgeleiteten Signalfolgen in bezug auf entsprechende Details der anderen der genannten Signalfolgen sich ändern«

   2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nz e i c h η e t , daß die ersten Signalumformmittel aus Mitteln zur zeitlichen Differentiation der ursprünglichen Signalfolge bestehen und die zweiten Signalumformmittel aus Multiplikationsmitteln bestehen und als erstes Signal das !Produkt der ursprünglichen Signalfolge mit der zeitlich differenzierten Signalfolge (A, B) bilden und als zweites Signal das Produkt der differenzierten Signalfolge mit sich selbst (C, D) bilden.

   3» Anordnung nach Anspruch !.oder 2, d a d u r c h g e k en IL ζ e i c h η e t , daß die Auswertmittel mit Schwellenwerten arbeitende Auswählstufen umfassen.

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   2Q21048

   AO 2713

   4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertmittel laufend auf Änderungen der Details der Signalfolge ansprechen.

   5· Anordnung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertmittel Anzeigen ⁱ¥¹eft nicht nur für den letzten Signalzustand, sondern auch für einen vorausgehenden Signalzustand maßgebliche Anzeigen bewirken,

   6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Anzeige einer vorzeitigen elektrokardiographischen Signalfolge vorgesehen sind.

   7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Gleichrichtung und darauffolgenden Integration der ursprünglichen Signalfolge vorgesehen sind und Anzeigemittel ein Ausgangssignal erzeugen, wenn das integrierte Signal für eine gewisse Anzahl Signalfolgen einen Mittelwert überschreitet.

   8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus den beiden letztgenannten abgeleiteten Signalfolgen je eine die positive Signalfolgenhälfte und eine die negative Signalfolgenhälfte bildende weitere Signalfolge abgeleitet werden*

   9· Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur vergleichenden Bestimmung des vorzeitigen und des verspäteten Einsatzes der Herzschlagimpulse und zur Bestimmung der Gesamtdauer eines zusammengesetzten Herzschlagimpulses vorgesehen sind und daß Anzeigemittel zum Anzeigen des mittleren Wertes und des Momentanwertes dieser Meßwerte vorgesehen sind.

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