DE2117551A1 - Elektrokardiograph - Google Patents

Elektrokardiograph

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DE2117551A1
DE2117551A1 DE19712117551 DE2117551A DE2117551A1 DE 2117551 A1 DE2117551 A1 DE 2117551A1 DE 19712117551 DE19712117551 DE 19712117551 DE 2117551 A DE2117551 A DE 2117551A DE 2117551 A1 DE2117551 A1 DE 2117551A1
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Description

Elektrokardiograph
Die vorliegende Erfindung "bezieht sich auf einen Elektrokardiographen. Im "besonderen "betrifft die Erfindung einen Eardiographen, der für unmittelbare Diagnose der Herztätigkeit von bewußtlosen Personen oder offensiohtliohen Opfern von Herzattacken geeignet ist, der aber auch für die klinische Diagnose und/oder für die Dauerüberwachung der Herztätigkeit eines Patienten brauchbar ist.
Die Verwendung von Elektrokardiographie-Einrichtungen ist allgemein bekannt, und zwar sowohl für klinische Anwendungen, zu denen die Diagnose und die Überwachung der Herztätigkeit während der Anästhesie1*in der ühirurgie gehören, als auch für die
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Krankenhauspflege, wenn eine dauernde Überwachung der Herztätigkeit angezeigt ist. Die für diese- Zwecke verwendeten Kardiographen ähneln sich insofern, als sie mehrere Elektroden aufweisen, die zur Anbringung an verschiedenen Stellen des Körpers des Patienten "bestimmt sind, um elektrische Signale zu ermitteln, die sich auf die elektromotorischen Kräfte beziehen, welche während der Herztätigkeit entwickelt werden.
Die festgestellten Signale werden verstärkt und einer von verfc schiedenen Anzeigevorrichtungen, zugeleitet, die zur Wiedergabe der Herztätigkeitssignale,entsprechend den besonderen Erforder-. nissen des Arztes,dient, Um beispielsweise einen genügenden Aufschluss für klinische Zwecke zu erhalten, ist es üblich, die regulären PQRST Herzstromkurven auf einem Auffangschirm, z.B. einer Kathodenstrahlröhre, darzustellen. In ähnlicher Weise werden Wiedergaben der Herztätigkeit gewünsentenfalls dadurch erhalten, daß man Schreibvorrichtungen mit beweglichen Registrierstreifen verwendet, die Kurven der Herztätigkeitssignale aufzeichnen. Bei dauernder Kontrolle der Herztätigkeit, wie dieses bei der Überwachung eines Patienten im Krankenhaus der Fall sein kann, läßt sich die Wi ed ergäbe einrichtung mit einer Alarmvorrichtung verbinden, die auf entsprechende Formen unnormaler ™ Herztätigkeit anspricht.
Der Verwendung der meisten bekannten Elektrokardiographen für die oben genannten Zwecke sind bestimmte Grenzen gesetzt, da die Kardiographen umfangreiche "Vorrichtungen darstellen, und daher fest angebracht sein müssen. Derartige dauerhaft installierte Kardiographen erfordern gewöhnlich eine Hochspannungsquelle zum Betriebe und benötigen eine beträchtliche Zeit zum Aufwärmen. Überdies sind sie elektrischen Interferenzen von auswärtigen Quellen unterworfen und erfordern eine sorgfältige und periodisch wiederholte Eichung sowie die Bedienung durch eine besLd- -ders eingearbeitete Kraft· _ ? _
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Die Unmöglichkeit des Iransports der üblichen Elektrokardiographen innerhalb eines Krankenhauses hindert ihre leichte und rasche Anwendung, wenn es notwendig ist, eine sofortige Diagnose eines Herzstillstandes vorzunehmen. In Fällen eines Herzstillstandes eines Patienten kann selbst eine momentane Verzögerung im Anbringen der mehrfachen Leitungen des Kardiographen am Körper des Patienten von erheblichem Nachteil sein.
Während der gewöhnlichen Krankenhausbehandlung ist es oft für den behandelnden Ar* erwünscht, eine mehr ins einzelne gehende
zu Information über die Herztätigkeit des Patienten erhalten als diese lediglich durch Fühlen des Pulses oder die Verwendung eines Stethoskops erhältlich ist.Venn lediglich ein fest angebrachter Elektrokardiograph zur Verfügung steht, läßt er sich kaum in Hotfallen rasch an Ort und stelle bringen.
Die Unmöglichkeit des Transports verhindert schließlich die Verwendung der bekannten Elektrokardiographen für die Zwecke einer Bestimmung der Herztätigkeit eines offensichtlichen Opfers eines ■ Herzanfalls oder Unfallopfers auf der Straße.
Es besteht daher ein bestimmtes Bedürfnis für einen tragbaren Elektrokardiographen, der unmittelbar im Krankenhaus oder auf der Straße für eine genaue Diagnose der Herztätigkeit offensichtlicher Opfer eines Herzversagens verwendbar ist.
Ziel der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Elektrokardiographen zu schaffen, der für die unmittelbare Bestimmung der Herstätigkeit eines Patienten an Ort und Stelle geeignet ist, wie dieses bei einem Unfall oder in der Krankenhausüberwachung 3rfordex\Lich ist, an Stellen, an denen kein fest installierter Elektrokardiograph zur Verfügung steht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines billigen,
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tragbaren. Kardiographen, der vom Krankenhauspersonal für klinische Diagnose oder periodische Überwachung der Herstätigkeit eines Patienten verwendet werden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die ^chaffnng eines haltbaren, hochempfindlichen Elektrokardiographen, der tragbar ist, ein leichtes Gewicht besitzt und in sich abgeschlossen ist, so daß er in der Hand gehalten und leicht am Patienten angebracht werden kann.
Mn 'weiteres Ziel der Erfindung ist die ocnaffung eines tragbaren Elektrokardiographen, der an dem Eardiographengehäuse eine Anschlußvorrichtung besitzt, die zum Antrieb auch einer entfernten Anzeigevorrichtung verwenden xirerden kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist.die Schaffung eines tragbaren Elektrokardiographen, der eine boyrsnzvc Zahl von ücgelelementen aufweist, die keine ausgiebige bchulung des Bedienungsmanns für richtige Anwendung erfordern.
Ein weiteres Ziel der Erfinaung ist die oohaffung einex" Elektrokardiogra'ohenausrüstung mit besonderen Einrichtungen einschließ-
eines ""
lieh S'lüssigkeitsspenders, um guten elektrischen Kontakt zu sichern, selbst wenn as sich um den liörper eines voll bekleideten Patienten handelt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Elektrokardiographen, der Schutzvoriächtungen aufweist, um eine; Schädigung des Patienten, selbst beim Versagen des Instrumentes, zu verhüten.
Die oben genannten Ziele werden durch eine Einrichtung erreicht, die aus einem kleinen länglichen Gehäuse besteht, das. seinerseits aus zwei zueinander passenden 1J? ο ilen gebildet wdrd, welche die inneren Bestandteile des te.rdiographen begrenzen. An der
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Außenfläche αο3 (jonäuses sind drei verlängerte Bonden angebracht, die mit dem Patienten, in Kontakt treten sollen. Die bonden bestehen aus leitendem Material und haben, geriefte Endflächen, um. einen garen Kontakt mit dem Körper des Patienten herzustellen. Die bonden besitzen im linieren Hohlkanäle, die duroh Höhren mit einem il>lüsüigkeitsb ehält er innerhalb des Instrumentengehäuses in Verbindung- stehen. Weiterhin ist eine von Hand betätigte i'lüssigkeitspumpe vorgesehen, die einen. Betätigungsknopf besitzt, der an cer Außenfläche des G-ehäuses angeordnet, ist und dazu dient, leitende ü'lüssigkeit aus dem Behälter durch die Rohrleitung und die oonden dem Patienten auzufüiiren. Die leitende i'lüssigKi^it sättigt das G-ebiet rings um die Sonden und sichert einen gucen elektrischen Kontakt zwischen den oonden und dem Patienten, selbst worm aar letztere voll bekleidet ist. Eine Anzeigelampe , deren Intensität mit der Intensität der aufgenommenen Hex*asignale schwanket, ist an einer passenaen oteile am G-ehäuse angeordnet. Ebenso ein Anzeiger, der das Hive au der Füllung des x'Tassigkci csb ehält er s anzeigt. An dem G-ehäuse sind außerdem ein elektrischer Eichungsschalter für eine anzeigevorrichtung mit ji&gistrierstreifen oder dergleichen, sowie ein .unschluß für die Verbindung des Kardiograjjhen mit einer entfernten Anzeigevorrichtung vorgesehen. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein feststehender Verstärker und eine austauschbare llrockenbatterie.
jJie Ziele und Vorteile der ürfindung werden, aus der folgenden, ins einzelne gehende xieschreibung der. Erfindung, im Zusammenhang mi-j den "Doiliegjiidon Zeichnungen, ersichtlich werden.
i'igur Ί ist eine perspektivische Ansicht einer äug führung sforin u.os neu vorgeschlagenen Elektrokardiographen;
!•'igiir 2 ist eine teilweis geschnittene Draufsicht der Vorrichtung nach Ji'igur 1, bei der der DecK3l entfernt istj
i^igur 'j ist ein Querschnitt des Instrumentes nach i'igur Ί ;
i'igur 4- ein vergrößerter ^uer.jciinitt einer der in iiigur j> gezeichnet en oonden; - 6 -
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gur 5 ist ein vergrößerter senkrechter ocruitrj care:.\. einu de, oer cab -Stringen eines abnehmbaren ü'uij^ö c1^ ue_-
oonde zeigt}
Jfi.jur 6 ist sine Ansicht-von uncen auf einen abnehrnuar-;".! jj'u2
rtacii JJ'igur 55
!figur 7 ist ein vsrjr&u^rter senkrechter -jjiuiit^ oilier .-.cxu'.^
die .anbringuitr; ^in^r anderen ^rt -^in^o -ί'\:Ι^:; ;.;jij";j;--i'igiir ο ist ein "Uy1;i;iei:33 Kardiojrarura ^r n^rziiLt.o'i-jireit oine Patienten, das sun Verständnis a^r jtx-"boiüov:^i,-, uv-
strumentes hilfreich lsvt
Figur 9 ist eine scaen^-uische üchalütinr eir.oo ^....rvi^ca..; 7 stärkers, irle -ir öd aa Desojix-'i2bon^n üt.?-:.io^a^Lci w end et x-iro:.
Die Jii^uren 1 bis ^ aeigen eine ο^
"bei der drei mit den Patien^uT: ir. Berühr^.o Lo:.^.^i.c-i ojiij:n '.c, ':"7j '1^ vorgesehen sind, die an £ii;-.-u Tex-lä.-^i.r'ven äu^^ron ü-oxj.L*.use Io angeordnet sind, in vrsicni3 ^in unxicr;^ ;i ;i-^uce' .'. j_i·'.·. ein Deckel ':2 hinein^aacen. .ϋεs Gehäuse isu dazu ^eoi'-nec, u;i uat: Instrument in der El-.r.d su h&I'cer-, ;/snrend die -joiu^. sic^ j-_- ^orührung mit dem Körper des Patiencen befineen.
j5in D"3änder ';3 ist im Inneren -,..es '.ir."Deren j-ejiäuce^ :,-r.._;-cbri-üh~, P der in ein Loch ".4 im Lsckel ninein^ae^c. ZLr. e- xiäric-,el:;cnr&ubs '.> erstreckt sich durch das Loch Ί4 hindurch ima. rreii't in eine mit Gewinde versehene üffnun^ im oberen ii3iil de^: o.;änc,ers '.5 hinein, um den Deckel in seiner Lage fesxrauii
Die »Sonaen besitzen genügende Länge und eine enus^r^c-iende u~.~5-fernuiis voneinander, um einen ausreichenden ilcm^akt nit dem-Kör per des Pa-Dienten herzustellen, wenn das ueiiiai.-ie dux*ch c.en.Ar^-t an diesen herangehalten wir α. Die oonden ei en ^n zur ic!rmit'bluno· der elektrischen -öignale, aie in aera menschlicnen i-örjver" bei co Herztätigkeit auf"Drecen.
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i j\ τ beschriebenen iiUsführungsfozTri sind eine bonde 16 als _ooitive ooi'v.·'-., u:r;d Gin j oonci: ";c als negative bonde an den äu-oren ώϋ^ΙΙοη ^es Instrumentes vorzusehen. Zwischen ihnen be- ^i:.}...^:"L· ::ic^i '..ie οοηα-; 'V ale ίύιΐΐsonde. Wie aus tfigur 2 ersichtlich, befindet sich die ITiillsonde näher an. der negativen KiCiiJ.-.j. uie ist; außerdem versetzt angeordnet, wenn man aie 7eroxr>a"Lu;jslini;.· swisciien :ier cositiven -und der negativen öonae in ii.-01.1^c-It zieht, jjic positive und die negative üonde aind vorj-.'jöXvOieo nicht ueiii^e;? aio '/ cn voneinander angeordneO, um die L^.-L-'oon j^i-v/ibniose zu iraieien.
JiJ oonden oiuo. auc leitendem I-iaterial hergestellt, wie bilber O'.. s.r Ii*lc^:.:.'l, ο α er Liit dieaea. ^latiert; tuid besitzen eine ähnliche j'oria. jjuiöimjan -^ verbinden dia Basis jeder oonde mit einer Ver- ^"aür^erainiieit 2^, die innerhalb des G-ehäuses angeordnet istiDie" Jcrt^är^ereinheit ist dazu bestimmt, elektrische Signale aufζu- S^LiZiICy1 mid zu versJÜriisi:, die von den oonden in einer Art und w ei jo ai-.f^-iioinmen were en, die im einzelnen im folgenden erklärt wird.
iäoi c.or --i-UGführun^sforia, wie sie hier beschrieben ist, bestehen die oonaen aus verlang art; en, im allneneinen zylindrischen G-ebilcei} niv Seitenflächen ^a, aie sOumpf-kegelförmig nach innen in _-in3 ü-riu'.^fläche 2". niüiden. Die bonden sind von dem Gehäuse durch Ijoliertcile ;9 elektrisch isoliert. Jede der oonden besitzt ^i^ioii Innenkaiial 2.2. für einen noch näher zu erklärenden Zweck. xiür aie oondeii sind auf sehr aubb are I11UBe vorgesehen, die flache, j^ri.-fte JTlsch.::: oesit;-zen, wie dieses in α en !figuren 5 1J^-Q. δ darjesueilt; ist;. «Jeder i'uß besteht fürjewöiinlich aus einer Grundi'iäch^ c;J ui-u einax1 zylindrischen Bohrung öS, um der 3'ona der ooiiiarenden su entsprechen. Di^ s.ufgesei;zten i'üße \irerden durch -iiiibuii^skrafu zwischen der inneren Bohrung und den beitenflachen j.^r ooiida festgehalten. JJie gerieften Flächen erleichtern den -.-lCiiOriachen ilont;akt mic dem Patienten. Die Eaden der jj'üße haben λο.i:.rungen, ui*- rni-c den Kanälen 22 in einer Linie liegen.
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Stattdessen können auch Zwischenstücke 67 an. den Enden der Sonden angebracht werden, welche Nadeln besitzen, um einen Eontakt mit dem Patienten unter der Haut herzustellen. Eine passende aufsetzbare Nadel ist in Figur 7 dargestellt. Die Nadel 68 ist durch die Grundfläche 7° <3.©s Zwischenstückes hindurchgeführt, und so angeordnet, daß sie einen guten elektrischen Kontakt mit dem Ende der Sonde sichert, wenn das Zwischenstück sich in der richtigen Lage befindet.
Um den elektrischen Kontakt mit dem Patienten zu erleichtern, ist fc weiterhin eine JTlüssigkeitsanordnung vorgesehen, die allgemein mit 25 bezeichnet ist. Diese Flüssigkeitsanordnung besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 27, der innerhalb des Gehäuses sich ■ befindet,und dazu dient, einen "Vorrat von leitender, nicht schmutzender Flüssigkeit, wie Alkohol oder Wasser, zum Austreten durch die bonden zum Körper des Patienten aufzunehmen. Wenn die Flüssigkeit austritt, so sättigt ,sie das Gebiet rings um die Sonde und schafft einen ausgezeichneten elektrischen Kontakt zwischen der Sonde und dem Patisfcen, selbst wenn der letztere völlig bekleidet ist.
Der Flüssigkeitsbehälter 27 besteht aus dünnem, biegsamen Material, wie z.B. Kunststoff. Er besitzt eine Öffnung 28 an der über- W ' seite, um ihn zu füllen. Die Öffnung 28 ist-fürgewöhnlich durch einen entfernbaren, mit Gewinde versehenen Stopfen 29 verschlossen. Der Behälter ist ferner mit drei Auslaßöffnungen 31 versehen, um die Sonden mit Flüssigkeit zu versorgen. Jedes der Rohre 32 verbindet die Austrittsöffnungen mit dem Kanal der entsprechenden Sonde. Die Röhren werden zweckmäßig durch übliche Einwegventile, die hier nicht dargestellt sind, geschlossen, um ein Tropfen der Flüssigkeit zu verhindern.
Um Flüssigkeit aus dem Behälter durch die Rohre 32 und die Kanäle 22 in die Sonden zu drücken, ist eine Pumpe 34- vorgesehen.
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Die Pumpe bestellt aus einer verlängerten Stange 35» die eine runde überfläche J6 an einem Ende besitzt und in die biegsame Wand des Behälters einzugreifen vermag, im anderen Ende der Stange 35 ist eine Befestigungsöse 37 gebildet. Die Befestigungsöse ist schwenkbar in einer Nut 41 innerhalb eines Trägers 42 be-^ festigt, der an der Innenwand des Gehäuses angebracht ist. An der Stange 35 ist in der Mähe des Endes der Befestigungsöse ein Bedienungsknopf 39 gebildet, der durch eine entsprechende Öffnung 4o in der Seite des Gehäuses hindurchragt. Ein Fingerdruck des Arztes auf den Bedienungsknopf 39 genügt, um die Fläche 36 gegen die biegsame Wand des Behälters zu drücken, die Wand zu deformieren und Flüssigkeit durch die Austrittsöffnungen y\ hinauszudrücken. Die Biegsamkeit der Wand genügt, daß der Kontaktknopf seine Ruhelage wieder einnimmt, wenn der Fingerdruck nachläßt.
Am oberen Ende des Behälters ist ein übliches Luftventil 43 vorgesehen, um Luft zum Ersatz der austretenden Flüssigkeit einzulassen. Ein transparentes Hohr 45, das zur Anzeige des Füllniveaus dient, ist in einer Aussparung 46 in dem Instrumentengehäuse befestigt. Das Ende des Anzeigerohrs ist mit Belüftungsöffnungen, z.B. Öffnungen 47, verbunden, die sich am Deckel und am Boden des Behälters befinden.
In einer Öffnung 52 im Deckel des Gehäuses ist eine Anzeigelampe 51 vorgesehen, Die Anzeigelampe steht in geeigneter Weise durch Leitungen mit den Ausgangsklemmen des Verstärkers 24 in Verbindung. Eine Kraftquelle, wie eine Trockenbatterie 56, die innerhalb des Gehäuses angebracht ist,-steht mit dem Verstärker in Verbindung. Es können auch andere Kraftquellen ebenso gut verwendet werden. Am unteren Gehäuseteil 11 ist ein Schalter 58 zum Einschalten des Verstärkers vorgesehen.
Wenn der Verstärker mit Strom gespeist ist, vermag er elektrische Signale zu empfangen, die von den Sonden aufgenommen sindj -1ο-
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und bewirkt einen verstärkten Ausgang zur Speisung der Anzeigelampe. Die Intensität der Anzeigelampe schwankt entsprechend den verstärkten Signalen innerhalb eines erheblichen Bereichs. Es hat sich herausgestellt, daß ein Arzt, der die IntensitätsSchwankungen der Lampe beobachtet, leicht verschiedene Bedingungen der Herztätigkeit des Patisntan, dsn er diagnostiziert, feststellen
kann. In dieser Hinsicht sei darauf hingewiesen, daß die Anzeige-Ist
lampe nicht dazu bestimmt, einen Diagrammschreiber für die klinische Diagnose zu ersetzen. Venn jedoch eine Anzeigevorrichtung mit einem Aufzeichnungsband nicht zur Verfugung steht, so liefert fe die Anzeigelampe,bei der Anwendung wie oben beschrieben, eine brauchbare Information, wie .sie unten näher beschrieben wird.
Ein Ausgangsstecker 57 ist vorgesehen, um den Ausgang des Verstärkers zu einer Anzeigevorrichtung vom Kathodenstrahl^.^ ,zu einem Diagrammschreiber oder zu irgendeiner anderen Anzeigevorrichtung weiterzuleiten.
Am unteren Gehäuse ist ein elektrischer Versuchs- und Ei ob 2 el'1 alter 60 angebracht, der mit dem Verstärker für einen noch näher zu beschreibenden Zweck verbunden ist.
In iigur 9 ist ein schematisches Diagramm des Verstärkers 24 W veranschaulicht. Der Verstärker besitzt eine hohe Verstärkerleistung und eine Vechselstromisolierung und zeigt eine gute Empfindlichkeit für Uiederfrequenzströme. Der Verstärker ist dazu bestimmt, verschiedene Eingangssignale der Sonde,in der Größenordnung von 1 Millivolt, aufzunehmen und ein Ausgangssignäl, in der Größenordnung von 1 Volt, zur Speisung der Anzeigelampe zu liefern.
Der Verstärkerstromkreis besteht im allgemeinen aus einer Eingangs- und ersten Verstärkerstufe Ιοί, einer zweiten Verstärkerstufe 1o2 und einer Ausgangsstufe I03.
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Die Eingangsstufe besitzt eine Eingangskiemme 1o5, eine weitere ■ Eingangskiemme 1o6 und eine Nullklemme 1o7· Die Eingangsklemmen dienen zur Verbindung mit den Sonden 18 und 16, sowie der oben beschriebenen Eullsonde.
Die Ausgangsstufe besitzt allgemein eine Gleichstromquelle 111, beispielsweise eine Batterie, die eine positive Klemme 112 besitzt, welche über einen »Schalter 115 mit der positiven Leitung 11o am oberen Teil der i'igur 9 verbunden ist. Die negative Klemme 11A- der Batterie steht mit der negativen Leitung 1o9 am unteren Teil der i'igur 9 in Verbindung. Wie ersichtlich, besteht der Schalter 115 aus einem von Hand geregelten Element 117» das wahlweise mit dem Kontakt 116 in Berührung gebracht werden kann. Der bewegliche Arm 119 des verstellbaren Widerstands 12o dient als Verstärkungsregkr für eine optimale Ausgangsleistung des Verstärkers.
Zur Ausgangsstufe des Verstärkers gehört weiterhin noch die Anzeigelampe 51·
In der Eingangsstufe verbindet die Leitung 13o die Eingangsklemme 1o5 mit dem Steuertor eines Feldleistungstransistors 2o1. Die Leitungen 129, 131 und der Widerstand 138 verbinden die Eingangsklemme 1o6 mit dem Steuertor eines entsprechenden Eeldleistungstransistors 2o2. Die Klemme 1o7 ist zweckmäßig mit dem Gehäuse 1o verbunden, was eine Erdung für den Stromkreis darstellt.
Zwischen den Eingangsklemmen ist ein Diodenschutzstromkreis vorgesehen, der aus den Diodenpaaren 111' 112* und 1131 114-' besteht. Die Dioden 111' und 112' sind in Gegenrichtung zueinander zwischen die Xeitung 13o und Erde geschaltet. Die Dioden 113' und 114* sind in ähnlicher Weise zwischen die Leitung 129 und Erde geschaltet. Die Dioden sind so gewählt, daß sie im wesentlichen in Gegenwart der erwarteten Eingangssignale des Ver-
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stärkers nichtleitend sind. In Anwesenheit von Eingangs spannung en, die das Niveau der erwarteten Eingangs spannung en überschreiten, werden die Dioden jedoch kräftig leitend. Infolgedessen ist der Verstärker gegen jede übermässige Eingangsspannung geschützt,wie sie beispielsweise während einer sogenannten Defibrillierung eines Patiafcen eintreten kann (unter einer JFibrillierung versteht man eine ungleichmässige und krampfartige Zusammenziehung der ohrförmigen Muskelfasern des Herzens, die durch Schilddrüsenhormon, reumatische Beschwerden oder Versagen des Herzens verursacht sein kann). Auch der Patient ist gegen ein mögliches Versagen des Verstärkers geschützt, das zufällig bei verhältnismäßig hoher Spannung zwischen den Klemmen 1o5/io6 einerseits und der Klemme 1o7 andererseits auftreten kann.
Zur Nachprüfung der Wirkungsweise des Verstärkers und der Anzeigelampe 51 ist ein Eichstromkreis 135 vorgesehen. Dieser dient auch zu einer genauen Eichung des Schreibstiftes eines Diagrammschreibers oder dergleichen, wenn ein solcher· gemeinsam mit dem Instrument verwendet wird.
Der Eichstromkreis besteht aus dem bereits erwähnten Widerstand 13δ und einem Normalelement 136 zur Speisung desselben. Die positive Klemme des Elementes 136 ist mit der Leitung 129 und die negative Klemme des Elementes über den Widerstand 137 mit der Klemme 142 eines Eichungsschalters 139 verbunden. Ein beweglicher Arm 14-0 des Schalters ist elektrisch mit der Klemme 142 verbunden. Die Klemme 141 des Schalters ist mit der Leitung 131 verbunden. Der Widerstandwert des Widerstandes 137 wird erheblich höher als der des Widerstandes 138 gewählt, und die Spannung des Elementes136 soll eine Stromspannung von 1 Millivolt über den Widerstand 138 liefern, wenn der Schalter 139 geschlossen ist.
Die Eingangsstufe des Verstärkers itfeist fernei* Transistoren 2o3 und 2o4 auf, die quer durch die Leitungen 1o9/i"lo verbunden -13-
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sind, um als dauernde Stromquellen zu dienen, wenn der Schalter 115 geschlossen ist. Der Emittor des Transistors 2o3 ist über den Widerstand 146 mit der Leitung 11o und der Emittor des Transistors 2o4 über den Widerstand 147 mit der Leitung 1o9 verbunden. Der Kollektor des Transistors 2o3 ist über den Widerstand 148 mit dem KoIld£or des Transistors 2o4 über die Leitung 149 verbunden.
Die Transistoren 2o5 und 2o6 sind zwischen die"Leitungen 1o9/i1o geschaltet, um als Spannungsteiler zu dienen. Wie ersichtlich, ist der Emittor des Transistors 2o5 über den Widerstand 151 mit der Leitung 11o verbunden und der Emittor des Transistors 2o6 übex" den Widerstand 152 mit der Leitung 1o9· Der Kollektor des Transistors 2o5 ist über den Widerstand 153 mit dem Kollektor des Transistors 2o6 über die Leitung 154 verbunden. Die Transistoren 2o5 und 2o6 sind als Dioden geschaltet, d.h. die Basis ist jedesmal mit dem entsprechenden Kollektor verbunden. Die Basis des Transistors 2o3 erhält eine Vorspannung von dem Kollektor des Transistors 2o5 über die Leitung 156, und die Basis des Transistors 2o4 erhält ebenso eine Vorspannung von dem Kollektor des Transistors 2o6 über die Leitung 157· £η der bes'chriebenen Zusammenstellung dienen die Transistoren 2o5 und 2o6 zusätzlich als Temperaturausgleicheelemente, um eine gleichmäßig Wirkung der Transistoren 2o3 und 2o4 sicherzustellen.
Die Kollektoren der Transistoren 2o3 und 2o4 sind außerdem mit dem beweglichen Arm eines Widerstandsteilers 16o verbunden. Wie ersichtlich, ist der linke Teil des Widerstandes I6o mit dem Emittor eines Transistors 21ο und mit der Spannung liefernden Elektrode oder der Stromquelle des Feldleistungstransistors 2o2 verbunden. Das rechte Ende des Widerstandes I6o ist mit dem Emittor eines Transistors 2o9 und der Stromquelle des FeId-Mstungstransistors 2o1 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 21o ist über den Belastungs- -14-
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widerstand 162 und die Leitung 163 mit der Leitung 11o verbunden und der Kollektor des Transistors 2o9 ist in ähnlicher Weise über den Belastungswiderstand 164 und die Leitung 165 mit der Leitung 11o verbunden.
Die Basis des Transistors 2.1 ο ist mit dem Kollektax* des Transistors 212 und über den Widerstand 167 mit dem beweglichen Aiii des Widerstandes 16o verbunden. Die Basis des Transistors 212 ist mit der Ausgangselektrode oder dem Ausgang cos Transistors 2o2 und über den Widerstand 166 mit dem Emittor des Transistors 212 verbunden. Die Basis des Transistors 2o9 ist mit dem Kollektor des Transistors 211 und über den Widerstand 169 mit dem beweglichen Arm des Widerstandes 16ο verbunden. Die Basis cos Transistors 211 ist mit dem Ausgang des Transistors 2o1 und über den Widerstand 17Ό mit dem Emittor des Transistors 211 verbunden. Die Emitto?1 der Transistoren 211 und 212 sind untereinander durcn die Leitung 172 verbunden.
Der Transistor 214 vervollständigt das erste öjadium des Verstärkers.Er besitzt einen mit der Leitung 11o verbundenen Kollektor, eine mit dem Kollektor des Transistors 2o3 verbundene Basis und einen mit der Leitung 172 verbundenen Emittor.
In der dargestellten Zusammenstellung wirken die Transistoren 2o2/212 und 21ο als selbstregulierende Verstärker in der im folgenden erläuterten Art und Weise. In ähnlicher Weise wirken die Transistoren 2o1, 211 und 2o9 als ein weiterer selbstregulierender Verstärker. Der Transistor 214 weist eine Emittorfolgeschaltung auf, die auf die Spannungsänderungen des beweglichen Arms des Widerstandes 16ο anspricht.
Ein erstes Ausgangssignal von dem Kollektor des Transistors 21o in der ersten Stufe wird über die Leitung 177 über einen Xupplungskondensator 176 erzeugt. Ein zweites Ausgangssignal wird von dem Kollektor des Transistors 2o9 über die Leitung 179
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über den Kupplungskondensator 178 erzeugt. Die Wechselstromkondensatoren kuppeln die erste Stufe mit der zweiten Stufe und dienen dazu, nicht gebrauchte Gleichstromspannungen abzuweisen.
Die Kondensatoren dienen dazu, Gleichstromspannungen abzuschirmen, wie sie an den Sonden infolge von Elektrodenpolymerisation vorhanden sind. Die Elektrodenpolymerisation entsteht infolge der Anwesenheit von Ionen an der Zwischenschicht zwischen Haut und Elektrode, die von Salzen und dem Schweiß auf der Haut des Patienten herrühren. Wenn die hiervon herrührenden Gleichstromspannungen nicht beseitigt werden, überdecken sie leicht die Horssignale.
Ein weiteres Diodenpaar 116' 118 sind in Gegenschaltung quer mit den Leitungen 177 > 179 am Eingang der zweiten Verstärkerstufe verbunden. Diese Dioden schaffen eine Isolation zwischen der ersten und zweiten Verstärkerstufe in dex' gleichen Weise wie axe Dioden des Eingangs Die Eingangsleitung 179 ist mit der Basis des Tx^ansistors £16 verbunden und die Eingang si ei tung mit der Basis des Transistors 217·
Die Basis des Tx^ansistors 216 ist über den Widerstand 101 mit dem Kollektor des 'Transistors 2o6 verbunden und die Basis des Transistors 217 über den Widerstand 152 ebenfalls mit dem Kollektex" des Tx'ansis"Gors 2o6. Infolge dieser Schaltungsverbinen sind die beiden Tx'ansistoren 216 und 217 mit Hilfe des
Transistors 2o6 Temperatur—kompensiert. Die Emittofnder 1Ir ansistoren 21o, 217 sind übex1 die in Heine geschalteten Widerstänae IcA, 1cp miteinander verbunden und gemeinsam übex· die Wi dex-stände 164, IeBp und einen weitex^en Widex^stand 186 mit der Leivunr; 1o9 verbunden. Der Kollektor des Transistors 216 ist; mit dem Kollektor des 'Transistors 218 verbunden und dex" Kollektor -j.οs Transistors 217 mit dem Kollektor des Transistors 219.
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Die Baäs und der Kollektor des Transistors 218 sind -untereinander verbunden und der Emittor des Transistors 218 ist über den Widerstand 188 mit der Leitung 11o verbunden. Der Emittor des Transistors 219 ist in ähnlicher Weise über den Widerstand 189 mit der Leitung 11o verbunden,und die Basis des Transistors ist mit dem Kollektor des Transistors 218 verbunden. Ein Paar Belast.ungswiderstände 191/192 sind in Heine zwischen die Leitungen 1o9 und 11o geschaltet. Die Kollektoren der Transistoren 217 und- 219 sind mit der Verbindungsstelle der Widerstände 191 und 192 verbunden.
Wie aus der Darstellung ersichtlich, wirken die Tx-ansistoren 216 und 217 als Differentialverstärker. Der Transistor 218 dient als Temperaturausgleichselement für den Transistor 219· Der Transistor 219 dient zur Stromumkehrung, wobei im wesentlichen eine einheitliche Verstärkung des Ausgangs des Transistors 21£ erzielt wird. Auf diese Weise werden bei der gezeichneten Schaltung die Ausgangssignale der Transistoren 216 und 217 durch die Wirkung s w ei se des Transistors 219 zueinander addiex^t. Infolgedessen ist es offensichtlich, daß der Ausgang der zweiten Ver Stärkungsstufe,der von der Verbindungsstelle der Belastungswiderstände 191} 192 abgenommen wird, ein Wechselstromsignal k ■ ist, dessen Amplitude augenblicklich der absoluten Differenz der gegenwärtigen Amplituden zwischen den Eingangs spannungen an den Klemmen 1o5, 1o6 proportional ist.
Der Ausgang der zweiten Verstärkerstufe ist über die Leitung mit der Basis des Transistors 221 verbunden. Diesex1 letztere besitzt einen Kollektor, der mit der Leitung 1o9 verbunden ist, und einen Emittor, der über den Widerstand 194- mit der Leitung 11 ο in Verbindung steht. Der Emittor des Transistors 221 ist auch mit der Bais des Transistors 222 verbunden, der einen mit der Leitung 11o verbundenen Kollektor besitzt. Der Tran-
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slstor 222 besitzt seinerseits einen Emittor, der mit der Klemme der Anzeigelampe 51 und mit der einen Seite eines Kondensators 126 "verbunden ist. Die andere Seite des Kondensators 126 ist mit dem oberen Ende der Wicklung 122 des Schiebewiderstandes 12o -verbunden. Das untere Ende dieser Wicklung ist mit der Leitung 1o9 verbunden. Die !Transistoren 221 und 222 stellen die aktiven Elemente dex* Ausgangsstufe des Verstärkers dar. Sie sind in einer Emittorfolgesehaltung miteinander verbunden, um einen Ausgangsstromkrei's mit niedriger Impedanz zum Betrieb der Anzeigelampe zu schaffen.
Die Art und Weise, in der die Bestandteile des Verstärkerstromkreises arbeiten, soll nun erklärt werden, wobei eine absolute Differenz in der Größenordnung von etwa 1 Millivolt in den Spannungen der Klemmen 1o5, 1o6 vorausgesetzt wird. Beim Schließen des Schalter;i1i5 liefern die Transistoren 2o5, 2o4-, da sie Temperatur-kompensiert sind, eine konstante Spannungsquelle. Dabei steht der Transistor 2o3 normalerweise unter geringerer Vorspannung als dex1 Transistor 2o4-. Infolgedessen fließt der Strom zu dem beweglichen Ax-m des Widerstandsteilis 16ο. Der Strom teilt sich, ein Teil fließt durch das linke Ende des Widerstands und oin Teil durch das rechte Ende. Der dux^ch das linke Ende des Widerstandes 160 fließende Strom macht den i'eldleistungstransistor 2o2 und ebenso die Transistoren 21ο und 212 leitend. In ähnlicher Weise bewirkt dex1 durch das rechte Ende des Widerstanden 16o fließende Strom die Leitung des i'eldleistungstx'ansistors 2o1 und der Transistoren 2o9 und 211.
Der i'eldleistungstransistor 2o2 und die Transistoren 21o und 212 wirken als selbstregelnder Verstärkex'stromkreis, wobei die Spannung am linken Ende des Widerstandes 16o bestrebt ist, das gleiche Niveau wie dasjenige der Spannung zu erreichen, die an der Basis des Transistors 2o2 auftritt. Wenn die Spannung an dor Basis des Transistors 2o2 positiver wix'd, so wächst dex1 Ab— laufstx'om dieses Transistors und die Spannung an der Basis des
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wird
Transistors 212 mehr negativ- Infolgedessen leitet der Transistor 212 kräftiger und die Spannung an der 3asis des Transistors 21 ο wird mehr positiv. Die entstehende Leitungszunahme dos Transistors 21ο bewirkt infolgedessen, daß die Spannung am linken Ende des Widerstandes 16ο schrittweise mehr positiv wird, bis sie ein Niveau erreicht, das im wesentlichen dtm iiivaau des iSingangssignals an der Baas des Transistox's 2o2 entspricht. Kino ähnliche nur umgekehrte Wirkungsweise kennzeichnet die Transistoren 2o2, 21o, 212 bei abnehmender Spannung an der Klemme 1o6, wobei das Niveau der Spannung am linken Ende des Widerstandes 16ο,ebenso wie oben beschrieben, das Bestreben zeigt, der Spannung an der Klemme 1o6 zu folgen.
In ähnlicher V/eise wirken die Transistoren 2o1, 2o9 und 211, wobei das Spannungoniveaa am rechten Ende des Widerstandes 16ο der Spannung an der Klemme 1o5 zu folgen sucht.
Mit Hilfe der Widerstände 162, 164, die als de dienen, wird ein Paar von Ausgangssignalen aus dor ersten Vorstärkerstufe auf den Leitungen 177* 179 abgeleitet, !dose Aus-Sangssignale werden mit der zweiten Verstärkerstufe mit Hilfe der Kondensatoren 176, 17& in- Form von Wechselströmen gekuppelt. Die Signale werden zu den Basen der Transistoren 217 unö. 216 weitergeleitet. Dann werden die Signale durch die Transistoren 216,217 verstärkt, v/ob ei der Transistor 219 als Umkehrungsverstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 für den Ausgang des Transistors 216 wirkt. Infolgedessen addieren sich die Ausgänge der Transistoren 216 und 217 soa. der Verbindungsstelle der Widerstände 191, 192, d.h. am Kollektor des Transistors 217»zueinander
Dementsprechend ist der Ausgang dex· zweiten Stufe,der von dem Kollektor des Transistors 217 herrührt, ein zusammengesetztes Wechselstromsignal, dessen Amplitude augenblicklich proportional der absoluten Differenz der augenblicklichen Amplituden zwischen
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;, !Spannungen an den Klemmen 1o5,und 1o6 ist.
Das zusammengesetzte Signal wird der an den Emittoren angekuppelten Schaltung der 'iransistoren 221, 222 zugeleitet, die die j-iOiEj. ο i?1 up sis on, und liefert gleichzeitig eine Siiannung für die wahli'reie Ausgangsklemme 119·
Wie oben bereits auseinandergesetzt, ist die Lampe 51 s° eingerichtet, aa£ ihre Intensität dem Niveau des Ausgangs des Verstärkers proportional ist, wobei ein*., genügende Variationsbreite vorhanden ist, so daß der bedienende Arzt leicht die verschiedenen iBviiinjiuigeii der Herztätigkeit durch Beobachtung der Lampensignale feuüstellen kann.
Unter Bezugnahme auf j?igur ο wird nun die Art und Weise, in der aas Ins or um ent gemäß der Ex1 fin dung verwendet wird, um die Herzüäoigkeit eines Patieircen zu interpretieren, näher erklärt;, j'igur L. isu ein Diagramm einer typischen Aufzeichnung auf einer Kathodenstrahlröhre, die die Spannungssprünge erkennen läßt, die infolge einer Herztätigkeit t.uftreten, wobei die Spannung jjügon die Seit aufgetragen ist. Dir !Dyp eines solchen Diagramms ist äug onoin als sogenanntes P^äo'I-Diagramm "bekannt, und zeigt ..ine Spannung sw ellenf or ra, die die Punkte P, ^, R, S und Ϊ einiici.lieiit, die an den äußeren Stellen aar verschiedenen Ausschläge der Wellenform liegen. Die Wirkungsweise der oben beschriebenen elektrischen Schaltung entspricht dieser Form unter normalen Arbeitsbedingungen, wobei die Sonden mit dem Körper der zu uiiuorsiic.-enaon I'jrson in Berührung stehen, und genügend Spannung der Anzeigelampe i/agelei'-jet wird, während ihre Intensität aller. .ri.U3sehlägen in dem P^ßS-T-Diagramm folgt. Die Anwesenheit einio o.-unirangsiii-veaus, das irgendeinem der Punicoe P, ^, ä, S υ.lid ί' ent^priclit, bcv;irkt, daß die Lampe eine deutlich verschied-.iiie Intensität zeigt. Die Änderungen in der Intensität der ^pe lassen sich leicht feststellen.
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Wie allgemein bekannt, ist die Kenntnis, die sich auf die Gegenwart oder Abwesenheit des P-Äus schlag es und der QKoT-Serie bezieht, sehr hilfreich für die Diagnose des Herzzustandes des Patienten. Hit Hilfe des hier beschriebenen Instrumentes kann die Gegenwart oder Abwesenheit verschied en ei1 Teile des Wellendiagramms, die die Herztätigkeit wiederspiegelt, rasch und bequem festgestellt werden, was eine lebensentscheidende Zeitersparnis bei der Ermittlung der geeignetesten, unmittelbar erforderlichen Behandlung bedeutet.
Im Bereich der Erfindung liegt es, eine gesonderte Anzeigelampe zur Darstellung des P-Ausschlages und der tyRSI-3erie vorzusehen. Es dürfte weiterhin off ensichtlicli sein, daß ein erfahrener A.jzt. zusätzliche diagnostische Faktoren, die hier nicht erwähnt sind, entdecken kann, wenn er das beschriebene Instrument anwendet. Die Eignung des Instrumentes, es an verschiedene b-cell en am Eörjjer des Patienten anzulegen, ist in dieser Hinsicht von unschätzbarem Wui't.
Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hier beschrieben ist, dürfte es offensichtlich sein, daß Änderungen und Abweichungen vorgenommen werden können, ohne vom oinn der Erfindung abzuweichen.
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Claims (4)

  1. Pat entan s ρruche
    ELektrokardiograph, gekennzeichnet durch, ein tragbares Gehäuse (io,1i) mit einer Mehrzahl von leitenden Sonden (16,17Ji")» die am Gehäuse befestigt sind und zum Kontakt mit dem menschlichen Körper bestimmt sind, uia elektrische Signale aufzunehmen, die während dor1 Herztätigkeit auftreten, einen Verstärker (24-) innerhalb des G-ehäuses (io), der mit den bonden (16,17,18) elektrisch verbunden ist, um die erwähnten elektrischen Signale zu empfangen und zu verstärken, sichtbare Anzeigevorrichtungen (51) am Gehäuse, die elektrisch mit dem Verstärker (24-) verbunden sind, um einen sichtbaren Stromausgang zu erzeugen, dessen Intensität im Verhältnis zur Schwankung der verstärkten Signale sich ändert.
  2. 2. !Cardiograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß innerhalb des Gehäuses(io) ein wahlweise austretendes leitendes Material vorhanden ist, um den elektrischen Kontakt zwischen den Sonden und den hiermit in Berührung gebrachten fremden Gegenständen zu erleichtern.
  3. 3. Elektrokardiograph, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (io} eine Mehrzahl von leitenden Sonden (16,17,10), die an dem Gehäuse befestigt sind und dazu dien0η, mifc dem Eiurj.jchlich.en Körper in Berührung zu kommen, um Signale aufzunehmen, die während der Herztätigkeit entstehen, einen Vurstärlcex* (24-), der elektrisch mit den Sonden (16,17,1<j) verbunden iöc, um die elektrischen Signale zu empfangon und zu verstärken, Anzeigevorrichtungen (131), die elektrisch mit dom Verstärker (24-) verbunden .jincJ, um yi.i-.ii den 7üx*;jtärkeesignalun entsprechend011
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    Ausgang zu erzeugen, und mit aeia Gehäuse (io) verbundene Einrichtungen, um wahlweise leitendes Material au^L-j'o-ji zu lassen, um den elektrischen Kontakt zwischen düi oonden und dem hiermit in Berührung gebrachten menschlichen Körper au erleichtern..
  4. 4. Kardiograph, gekennzeichnet durch ein Gehäu3t£io) , ein^ Mehrsahl von verlängerten leitenden äondeii (16,17,Ιό), • die mit ihrem Grunde an dem Gehäuse (io) befestigt siuci, und Außeiiflächon (21) besitzen, die in ucr Lag ^ sind, elektrische oignale aufzunehmen, die T.;äiirend dor Herztätigkeit im menschlichen Körper auftreten, wobei jede oonde einen Innenkanal (22) zwischen dem Grünaueil und der Außenfläche (21) ler oonde beciuzj, und v/ob ei Hit eel vorgesehen sind, um die Sonden elektrisch mit c.eia Torstärker (24-) zu verbinden, und ferner ein irmer-halc ues Gehäuses (io) angebrachter üehältsx· (2'7) für leitendes Material und Rohrverbindung en (^2) LX-xisch^n o.on iianillu-rj (22) ~eder Sonde und dem Behälter (27) zur Förderung leitenden Materials, sov;ie Pump jii.:-icl-öungOn(^) , die nit dem Behälter (27) ir. Verbindung stehen, ue. leidendes Material aus dem Behälter (27) durch die Leitungon (^2) und die Kanäle (22) austreten zu lassen.
    5· Cardiograph nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch airii.n zusätzlichen Anschluß (57)» i=r mit de^i Verstärker verbunden ist und dazu dient, mit der Eingängeklemme eines entfernten Anzeipeins'ur'umeiiües vex'bund ^n ;-.u ;/erden.
    Elektrokaruiograoh, gekennzeichnet durcL eine von Elektroden (15,17,1-0 > üi·= dazu lien :Γΐ, elektrische Signale aufzunehmen, die infolge der -Untätigkeit in menschlichen Kürpex* ^ntsteh-^n, --,-inen /eretarier (24) mit hoher Yerstärkungsleistung, uer uindesbens or^Uo und zweite iiLn gang ski miauen (loL1, 1 >'-) .;ηχ ^-ine
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    kleianc besitz υ, die ein wechselndes Ausgangs signal erzeugt,, daß der Di ff ex· ens zwischen den Eingangs signal en, ϋΐϋ an die erste und zweite Eingang ski einme (Io5,1o6) angelegt v/ei^uen, entspricht, Kittel zur elektrischen Verbindung einer ersten Elektrode ΐαίΐ dex1 ersten Eingangskleijuü-(1o5) und ein ex* zweiten Elektrode mit der zweiten Eingang ski omiae (Ί06) dos Vex"stärkers (24), fern ex· elektrische Anzeigevox'ricktungen, die die Signale wiedergeeeu und -„-ine Eingangskiemue "besitzen, um einen sichtbar ~ii Ausgang zu erzeug en, dessen Intensität den der -riiizeigevorrichtung durch die Eingangskicraae zugeführten öignai=jr.;"o nach ihrer Stärke entspricht, sowie Mittel ijiu1 elektrischen Verbindung der Ausgang ski amine des Verstärkers (24) und der Eingangsklemme der An se ige vox'-rich bung
    Vorrichtung nach xüi-spruch. 4, gekennzeichnet aui'ch ein vlurchsichuiges Jiohr (45), das innex-halb des Gehäuses böi'eoüigt iti'c 'MiZ dessen Enden nie dem Inneren des Behälter ε (2/) in Verbindung sö eilen.
    ij.v.j'viio^j.'aj-i:, bestehend aus oiiiöin tragbaren Gehäuse, an düi: mindesuoiis dx^ei lei"cenöe oonden bex'estigt sind, üit vxa^u. αχ cn en, aem menscnixciiüii i^ero^r xn Loiruaiiu au ujvtoii, u:.i ülektirische oignale su eKofangen, die v/äixi'end Jj..:1 -iu„-^ uärigkeiw auf tr a'j ti. , ca^arch gekennzeichnet, daß ul: ...ϊϊο ναι d zweite ooüde in ein an seitlichen Abstand vo:. üicho ν:eiliger als 7 GE1 stehen, und daß die dritte ooijde sviirchen den "neiden ersten oonden, abex1 nähcx1 an der orctoii als an der cvfeiten Sonde und versetzt regenüü>jr ά „r gradliiiicn Vex""bindung zv/isclien den beiden οοη.ί.·..η angeox'dnct ist.
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