DE2123859A1

DE2123859A1 - Elektrokardiograph

Info

Publication number: DE2123859A1
Application number: DE19712123859
Authority: DE
Inventors: Tomiyoshi Tokorozawa; Takizawa Katunobu Hachioji; Tokio; Honda Masasada Tokio; Ota (Japan)
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1970-05-16
Filing date: 1971-05-13
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2093495A5; GB1332525A; US3699948A

Description

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HHON BBSSHI KiBUSHIKX KiISHA 1418 HaJcftfÄOi-eachl, ilcishiam-ehi, Tokyo, Japas

Elektrokardiograph

Die Erfindung betrifft einen Elektrokardiographen mit einer Bioelektrode zur Aufnahme eines elektrokardiographischen Signale und einem Aufzeichnungegerät zum Aufzeichnen des elektrokardiographischen Signals auf einem Aufzeichnungsstreifen.

WBH/Kie

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Bei bekannten Ilektrokardlograpnen dieeor Art Indert sich die Amplitude des eltktrokardiographisehen üignals je nach der Pereon oder den Körperteil, an dem die Bioelektrode befestigt wird. Ba somit die Ober- und Unterseite des Signals nicht symmetrisch zueinander Bind, muß die Person, die den Elektrokardiographen bedient, die Amplitude und die Lage dee elektrokardiographischen Signals von Hand einstellen, um ein Elektrokardiogramm geeigneter Amplitude und Lage zu erhalten· " Mit anderen Worten braucht es eine gewisse Geschicklichkeit, um ein gutes Elektrokardiogranm aufzuzeichnen, ganz zu schweigen von der Mühe, die das Einstellen macht«

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Elektrokardio-Kraphen zu schaffen, der von selbst eine geeignete Anplitude und geeignete Lage dee Elektrokardiogramms auswählt. Dies wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht* Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter— aneprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Elektrokardiograph arbeitet völlig selbsttätig; er zeichnet das Elektrokardiogramm immer mit einer geeigneten Amplitude auf, wobei die Teile des Elektrokardiogramms ober- und untearhalb der Mittellinie mehr oder weniger gleich sind.

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Bel einem bevorzugten Attaführungen·ispiel der Erfindung werden das positive Spitzensignal and da« negative Spit»ensign al dea «lektrokardiographlachen wellenförmigen Signals, das τοπ der au untersuchenden Person abgegeben wird, gemessen. Von dem positiven und negativen Spitsensignal wird ein Spitzen-Spitzansignal und ein asymmetrisches Gleichstromsignal abgeleitet. Der Verstärkungsbereich der Bereichsänderungsstufe wird dann in Abhängigkeit von dem Spiteen-Spltzensignal selbsttätig derart eingestellt, daß immer ein Elektrokardiogramm von mehr oder weniger konstanter Amplitude aufgezeichnet wird· Die überlagerten Signale, d.h. das durch die Bereichsänderungsstufe geführte Signal und das asymmetrische Gleichetroosignal, werden dann dem Aufzeichnungsgerät zugeführt und aufgezeichnet.

Anhand der Zeichnungen werden bevormugte Ausfuhrungebeispiele der Erfindung näher erläutert· Bs zeigen:

Figur 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgetnäßen Ausführungsbeispiele,

Figur 2 ein Elektrokardiogramm,

figur 5 ein Blockdiagramm eines anderes Ausführungsbeispiela der Erfindung«

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Bioelektrode 1, die an der au untersuchenden !Pereon befestigt wird, nimmt ein elektrokardiographisch.es Signal wahr, das von einem Vorverstärker 2 verstärkt wird. In Fift2 zeigt 3 die Form des Signals, nachdem es aufgezeichnet worden ist. Die gerade Linie 4 stellt den Mittelwert des aufgezeichneten Signals dar; 5 und 6 den positiven bzw. negativem Spitzenwert, die gestrichelte linie 7 den Mittelwert des positiven und negativen Spitzenwerts, 8 die Schwingungsbreite t (den Spitzen-Spitzenwert) dee Elektrokardiogramme, 9 die halbe Schwingungebreite, 10 den Unterschied zwischen de« Mittelwert des Signale und dem Mittelwert des positiven und negativen Spitzenwerte (d.h. den Wert, um den der Gleichstrompegel korrigiert werden muß) und 11 die Breite des AufzeichnungsStreifens.

Das rorveretärkte Signal wird von zwei Betektoren 12,13 aufgenommen· Genauer gesagt empfängt der positive Spitzenspaaaungsdetektor 12 den positiven Spitzenwert des Signals, P und der negative Spitzenspannungsdetek'tor 13 den negativen Spitzenwert des.Signals. Die Ausgangssignale der beide» Detektoren werden einem Differentialveratärker 14 zugeführt, der von den beiden Spitzenwerten den Wert der Schwingungebreite (Epitzen-Spitzenwert) ableitet. Da3 Ausgangssignal des Different!alVerstärkers 14 wird zwei Vergleichsstufen 15,16 zugeführt, die jeweil3 einen Standardspannung9pegel aufweisen.

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Die beiden Standardapaanungspegel seien nit A und B beseich» net. £s sei nun beispielsweise angenommen, daß A kleiner «le B ist. Das Ausgangssignal beider Vergleichsstufen ist gleich O₉ falls dag Auegangesignal des Differentialverstärkera 14 kleiner ala A ist. Wenn ferner das Auegangesignal des Differentialverstärkers größer als A₁ jedoch kleiner ale B let, iet das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 15 gleich 1,und daa Ausgangssignal der Vergleiohsstufe 16 ißt gleich 0. Wenn ßchließlioh das Ausgang β signal des Differ.en ti. al verstärkera größer als B ist, sind die Ausgangsaignale der Vergleichsstufen 15,16 gleich 1. Auf diese Weiso werden die Au3gangaaignale der Vergleichestufen durch den Differentialverstärker 14- oder, anders ausgedrückt, durch die Schwingungebreite des elektrokardiographischen Signals festgelegt.

Dae Blockdiagramm enthält ferner NICHT-Schaltungen 17,18 und UND-Schaltungen 19,20,21. Wie in Fig.1 gezeigt, ist die Vergleiohsetufe 15 ait der UND-Schaltung 19 über die NICHT-Schaltung 17 und mit den UND-Schaltungen 20,21 unmittelbar verbunden, während die Vergleichsstufe 16 mit den UND-Schaltungen 19,20 über die NICHT-Schaltung 18 und alt der UND-Schaltung 21 unmittelbar verbunden ist. Aufgrund dieser Schaltungsanordnung werden die UND-Schaltungen wahlweise in Abhängigkeit von dem Wert des oben erwähnten Spitzen-Spitzensignals betätigt. Dies bedeutet, daß die UND-Schaltung 19

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den Wert 1 und dio UND-Schaltungen ?O,21 den Wert 0 empfangen, wenn der Spitzen-Spitzenwert kleiner ala A ist. Wenn der Spitzen-Spitzenwert größer als A, jedoch kleiner als B let, empfangt die UND-Schaltung 20 den Wert 1 und die UND-Schaltungen 19,21 den Wert 0. Wenn der Spitzen-Spitzenwert grßßer als B ist, empfängt die UND-Schaltung 21 den Wert 1, und die UND-Schaltungen 19,20 empfangen den Wert 0.

Jede UWD-Schaltung ist mit einem von drei Gattern verbunden, die eine Bereichsänderungsstufe 22 bilden. Die Bereichsänderungsstufe ändert den Verstärkungsbereich, indem eines der Gatter in Abhängigkeit von der- oben erwähnten Betriebsdauer.?: guschlossen wird. Auf diese Weise wird einem Kaupt— verstärker 23 ein elektrokaröiographisches Signa] geeigneter Amplitude zugeführt.

Außerdem ist die Verbindung zweier Widerstände R₁ und R₂, die zwischen den Ausgängen der Spitzenapannungsdtektoren 12 und 13 in Reihe geschaltet sind, an einer Gleichstrompegel-Korrektureinriehtung 24 angeschlossen. Die Gleichstroiapegel-Korrektureinrichtung 24 besteht ebenfal Ls aus drei Gattern, die in Übereinstimmung mit den Gattern der Bereichsänderungsetufe Zusammenarbeiten. Andere ausgedrückt, die an der Verbindung der Widerstände R.. land 3,, abgenommene asymmetrische Gleichstromspannung wird proportional sar Verstärkungs-

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bereich.wanderung der Bereichsändorunßeetufe aufgeteilt* AIa .Folge hiervon wird eine aeymmeIrische Gleichetromspannung, die zwiechen dea positiven und negativen Spitzenwert des Signalη liegt, dem Hauptverstärker 23 zugeführt, nachdts tie von der Gleiche '-rompegel-Korrektureinrichtung 24 auf einen geeigneten Pegel reduziert worden l3t.

In dem Hauptverstärker 23 wird die von der Gleichstrompegel-Korrektureinrichtung abgegebene Gleichstromepannung und das von der Bereichatinderungsstufe abgegebene eltktrokardiographiache Signal überlagert, ao daß die Mitte des Elektrokardiogramms in der Mitte dee Aufzeichnungsstreifens dee Aufzeichnungsgerätob 25 liegt.

Der in Pig,3 dargestellte Elektrokurdiopraph weist einen Differentialverstärker 14, eine Vergleichsstufe 15 und eine NICHT-Schaltung 27 auf. In diesem Fall wird das Ausgangesignal dee Bifferentialverstärkers 14 an eine Vergleicheetufe 26 angelegt, der ein Standardspannungspegel C zugeordnet ist· Das Ausgangesignal der Vergleichsstufe 2b wird O, wenn day Ausganges!gnal £ee Differentialverstärkers kleiner ale C ist. Wenn dagegen das Auegangesignal des Differential Verstärkers größer als C ist, wird das Ausgangesignal der Vergleichestufe 1. Der Auegang der Vergleichsstufe 26 iet gespalten; ein Teil wird den Schaltungen 22,24 unini-ttelbar und der andere Teil tibtr die NICHT-Schaltung 27 zugeführt.

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In Fällen, in denen die Wellenform nicht übermäßig asymmetrisch let oder genügend Freiraum ober- und unterhalb des Elektrokardiogramme auf dem Aufzeichnungsatreifen vorhanden J3t, kann die asymmetrische G-lßichstromspannung unmittelbar an den Hauptverstärker 23 angelegt werden, ohne vorher durch die Gleichstrompegel-Korrektureinrichtun^; 24 durchgeführt zu werden,

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Claims

Patentansprüche

Elektrokardiograph mit einer Bioele-ktrode zur Aufnahme eines elektrokardiographisehen Signale und einem Aufzeichnungsgerät zum Aufzeichnen eines elektrokardiographisehen Signale auf einem Aufzeichnungsetreifen, gekennzeichnet durch eine Detektoreinrichtung (12,13,14) zum Messen der Schwingung3breite (Spitzen-Spitzenwert) des elektrokardiographischen Signals, eine Bereich3änderungsstufe (22), deren Verstärkung in Abhängigkeit von der Schwingunsabreite des Signals selbsttätig derart einstellbar 1st, daß ein elektrokardiographisches Signal geeigneter Amplitude unabhängig von der Amplitude des gemessenen elektrokardicgraphisehen Signal entsteht, und eine Korrektureinrichtung (H_1fR_2r24>_t die ein asymmetrisches Gleichstromsignal von den elektrokardiographischen Signal ableitet, um das Elektrokardiogramm in der Mitte dee Auf2eichnungsstreifene aufzuzeichnen, wobei dem elektrokardiographisehen Signal, das durch die Bereichsänderung 3 stufe hindurchgeftihrt wird, das asymmetrische Gleichstromsignal überlagert wird, ehe es dem Aufzeichnungsgerät zugeführt wird.

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2. Elektrokardiograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen Spitzenspannungsdetektor (12,13) zum Messen des positiven Spitzenwerts und des negativen Spitzenwerte dea elektroKardiographischen Signals und eine Einrichtung, insbesondere einen Differential verstärker (14·), »um Ableiten dee Spitzen-Spitzenwerte« von dem positiven und negativen Spitzenwert aufweist, und dafl die Korrektureinrichtung (R₁,R₂,24) das asymmetrische Gleichstromsignal von dem positiven und negativen Spitzenwert des elektrokardiographisehen Signals ableitet«

3. Slektrokardiograph nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung zwei zwischen dem Ausgang des positiven und negativen Spitzenspannungsdetektors (12,13) in Reihe geschaltete Widerstände (R₁^R₂) und eine asymmetrische Gleiehstrompeget-Korrektureinrichtung (24) aufweist, die den Pegel des an der Verbindung der beiden Widerstände abgenommenen asymmetrischen Gleichstromsignals korrigiert.

^. Elektrokardiograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Vergleichestufe (15;16) mit einem Standardspannungspegel, die die Bereichsänderungsstuie (22) mittels des durch Vergleich dee Spitzen-Spitzenwerts, mit dem Standarspannungspegel erhaltenen Signals betätigt,

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5. Elektrokardiograph nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstrompegel-Korrektureinrichtung (24) den pegel des asymmetrischen Gleichstrom-Signale in Übereinstimmung mit der Bereichf;änderun£HQtufe (22) korrigiert«

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