DE2165397A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle des Schlafverhaltens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlafmonitorvorrichtung dor Ax't, wie sie zum Analysieren des Sch3.afverha3.tens eines Lebewesens für die psychologische Analyse, die medizinische Behandlung von Lebewesen und dergleichen verwendet wird.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zum Kontrollieren bzw. Überwachen des Schleif es eines Lebewesens, was durch Verwendung der vorstehenden Schlafmonitorvorrichtung zufriedenstellend durchgeführt werden kann·

Mein weiß, daß der Schlafverlauf bzw. das aufgezeichnete Schi elf must er eines Lebewesens sich von dem eines anderen uiit er.schoidet, so daß die Analyse eines derartigen Schlaf- oβ/i1Iogramme:α von großer Bedeutung für die Psychoanalyse, die medizinische Behandlung des Patienten und dergleichen

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ist. Bis jetzt wird die Überwachung des Schlafverhaltens bzw. der Schlafzustände im großen Rahmen dadurch ausgeführt, daß Elektroencephalogranuiie aufgezeichnet bzw. die Gehirnwellen gemessen werden.

Zusätzlich wurde in jüngster Zeit vorgeschlagen, die .Traumanalyse zur Bestimmung des mentalen Zustande des lebenden Organismus, d. h. des Menschen, heranzuziehen. Dabei sollen die Augenbewegungen und die Elektromyogramnie der Versuchs- ^ person im Hinblick auf die Tatsache festgestellt werden, daß schnelle Bewegungen der Augen der Person dann erfolgen, wenn die Person träumt während des Schlafens, wobei sich der Pegel der Elektromyogramme verringert. Bei Tieren hat man festgestellt, daß der Pegel der aus dem Nackenbereich bestimmten Elektromyogramme während des Träumens null wird.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zur Überwachung des Schlafes, bei welchem beispielsweise ein Elektroencephalograph oder eine Gehirnwellenmeßeinrichtung verwendet wird, kann ein natürlicher Schlafzustand ., in welchem die Versuchsperson frei von mentalen Spannungen schlafen kann, nicht erreicht werden, weil das Gerät so groß ist_? daß eine spezielle Labo_reinrichtung h erforderlich wird, in welche die Person zum Schlafen gelegt werden muß · Wenn die Person gezwungen wird," Unter derartigen Umständen zu schlafen, stellt man oft die Neigung zu Störungen des Mentalzustandes der Person fest, so daß man eine zuverlässige Information bezüglich des Schlafmusters der Person nicht erzielen kann.

Weiterhin ist bei dem herkömmlichen Verfahren für die Schlafkontrolle die Bedienungsperson des Gerätes ebenfalls gezwungen, nachts und tagsüber zur Wartung des Gerätes zu arbeiten, beispielsweise um die Schreibereinheit des Geräten mit Tinte zu versorgen und um das mit Aufzeichnungen

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versehene Papier zu überprüfen, dessen Länge manchmal 4oo bis 5oo ni betragen kann.

Weiterhin ist die Analyse einer derartig langen Aufzeichnung eine mühsame und zeitraubende Arbeit, die oft einen Experten erfordert, der auf diesem Fachgebiet über ausreichendes Wissen verfügt.

Ziel der Erfindung ist es deshalb, eifie Schlafmonitorvorrichtung zu schaffen, mit welcher die vorstehenden Nachteile der herkömmlichen Schlafüberwachungsverfahren beseitigt werden können. Dabei soll die Schlafkontrolle unter Bezugnahme auf die Elektroencephalogramme (EEG), die Augenbewegungen (EM) und die Elektromyogramme (EMG) der Versuchsperson zur Bestimmung des Schlafverhaltens dieser Person durchgeführt werden. Die bei der schlafenden Person festgestellten EEG-, EM- und EMG-Signale werden jeweils durch ein handelsübliches Bandgerät in Form einzelner Impulse aufgezeichnet, deren Frequenz jeweils im Hörbereich liegt. Der Aufbau des Bandgerätes zur Aufzeichnung der EEG-, EM- und EMG-Signale soll äußerst einfach sein, so daß das Gerät leicht transportiert werden kann, um die Aufzeichnung des SchlafVerhaltens dei- Person unter Umständen durchzuführen, die einen natürlichen Schlafzustand ermöglichen, ohne daß die Person sich mental beeinflußt bzw. unter Spannung gesetzt fühlt. Die Datenanalyse zur Bestimmung des Schlafverhaltens der Person soll in einfacher Weise unter Bezugnahme auf die bestehenden Kriterien durchführbar sein, ohne daß ein höheres Bildungsniveau erforderlich ist. Die Durchführung der Überwachung des Schlafverhaltens der Person soll eine minimale Anzahl von Schritten umfassen, so daß das Verfahren leicht mit dem Monitor durchgeführt werden kann.

Das vorstehende Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die ursprünglichen EEG-, EM- und EMG-Signale, die an

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Körperteilen eines Lebewesens durch geeignete Elektroden gemessen werden, die an diesen Teilen abnehmbar befestigt sind, über einzelne Kanäle mittels der Integratoren jeweils den Pegeldetektoren zugeführt werden. Die Pegeldetektoren überwachen jeweils die Ausgänge der Integratoren derart, daß jedesmal, wenn der Ausgang aus jedem der Integratoren einen vorher gewählten Wert erreicht, der zugeordnete Detektor ein Rücksetzsignal erzeugt, wodurch die Rücksetzung des Integrators herbeigeführt wird. Andererseits wirkt jeder Pegeldetektor so, daß ein Signal, welches die Rücksetzhäufigkeiten* des Integrators darstellt, der Datenverarbeitungsstufe zugeführt wird, wodurch die Rücksetzhäufigkeiten gezählt werden können. Die von der Datenverarbeitungsstufe gezählten Rücksetzungen sind trotzdem proportional zur Integraldosis des ursprünglichen Signals, nämlich der Amplitude des Ursprung« liehen Eingangssignals des Integrators.

Die Datenverarbeitungsstufe teilt die Uberwachungsperiode in eine Vielzahl von gleichen Intervallen, von denen jedes nach Wunsch geändert werden kann. Wenn die RücksetZungen während eines jeden Intervalls der Uberwachungsperiode von der Datenverarbeitungsstufe gezählt.werden, können deshalb Veränderungen des Pegels des ursprünglichen Signals bezogen auf den Zeitablauf beobachtet werden. Der während eines jeden Intervalls gezählte Wert der Rücksetzun-gen bzw. der Rücksetzhäufigkeiten ist jedoch ein Mittelwert des ursprünglichen Signals, der während dieses Intervalls erhalten wird. Deshalb können in dem Fall, daß der Wert eines jeden Intervalls übermäßig selektiert wird, eine'schnelle Änderung der EEQ- und/oder EMG-Signale nicht festgestellt werden. Selbst wenn derartig schnelle Änderungen erfolgen, können diese jedoch als Artefakte in der Datenanalyse vernachlässigt werden. Die erfindungsge'mäße Vorrichtung ist so ausgelegt, daß der Wert eines jeden Intervalles zwischen einer Minute

* (reset frequencies)

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und zehn Minuten gewählt werden kann. Bei der Auswahl des Wertes für jedes Intervall der Überwacliungsperiode muß jedoch die Qualität eines jeden ursprünglichen EEG-, EM- und EMG-Signals und der Analysezweck der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbaren Daten berücksichtigt werden.

Wenn ein zehn Minuten betragender Intervallwert gewählt wird (Fig. 8) und wenn der Zeitraum, während welchem das Bandgerät für die Aufzeichnung der EEG-, EM- und EMG-Signale auf dem Magnetband am Ende eines jeden Intervalls 2o sek. betragen soll bezogen auf das vorhergehende Intervall der Überwachungsperiode, die bis zu acht Stunden betragen kann, dann beträgt die Gesamtzahl der Intervalle 48 (6o : Io χ = 48) und die gesamte Aufzeichnungsperiode liegt bei 16 min (2osek._x 48 : ooSeVmin = 16 min). Dies zeigt, daß die Schlafüberwachung, die beispielsweise bis zu acht Stunden dauern kann, innerhalb der Aufzeichnungskapazität eines handelsüblichen Kassettengerätes liegt. Trotzdem kann man die praktisch verfügbaren Daten der Schlafzustände der Person in einem Umfang erhalten, daß die Schlafüberwachung, wie sie erreicht wird, so genau wie möglich durch die Analyse der ursprünglichen EEG-, EM- und EMG-Signale beobachtet werden kann. Wichtig ist vor allem, daß die ganzen Bestandteile des erfindungsgemäßen Schlafmonitors in einem kleinen Gehäuse untergebracht werden können, da alle Komponenten aus Transistoren und integrierten Schaltungen (IC) bestehen..

Die Datenanalyse kann erfindungsgemäß durchgeführt werden, indem die aufgezeichneten Töne der verschiedenen Frequenzen abgehört werden, die jeweils den ursprünglichen EEG-, EM- und EMG-Signalen entsprechen, die an den Körperteilen der Person gemessen wurden. Änderungen des Schlafverhaltens der Person können dabei merkbar durch Änderungen der Anzahl der Töne verschiedener Frequenzen dargestellt werden, die von dem Analytiker wahrgenommen werden.

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Anstelle eines Bandgerätes kann auch ein handelsüblicher Schreiber verwendet werden. In diesem Falle ist jedoch die Zwischenschaltung eines Decoders aus den später erläuterten

Gründen vorteilhaft.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die· Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch das Blockdiagramu eines Schlafmonitors.

Fig. 2 zeigt schematisch die Anbringungsstellen der Elektroden für die Bestimmung des Encephalogranunes, der Augenberregung und des Elektromyogrammes einer Versuchsperson.

Fig. 3 zeigt die Schaltung für die Umsetzung der EEG-, EM- . und EMG-Signale bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm die Kennlinien von drei Einzelfiltern, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.

Fig. 5 (A) zeigt ein Schaltbild für die Steuersignalerzeugung der Datenverarbeitungsstufe.

Fig. 5 (Bj zeigt ein Schaltbild für die Steuerung der Signalaufzeichnung der Datenverarbeitungsstufe.

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm verschiedene'Weilenformen von Impulsen, wie sie zur Veranschaulichung der Ausgänge aus der Datenverarbeitungsstufe verwendet werden.

Fig· 7 zeigt ein Schaltbild für die Erzeugung von Audio-Signalen. ' " .

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Fig. 8 zeigt schematisch die Beziehung zwischen der Überwachungsperiode und den Aufzeichnungsperioden.

Fig. 9 zeigt schematisch Wellenformen der EEG-, EM- und EMG-Signale, die bei zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungs· Perioden auf einem Magnetband aufgezeichnet wurden.

Fig. Io zeigt schematisch verschiedeneWellenformen von Impulsen, wie sie zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des Bandantriebsmotors verwendet werden.

Fig. 11 zeigt schematisch die Änderung der Rücksetzhäufigkeiten abhängig vom Zeitablauf, die den auf dem Magnetband aufgezeichneten EEG-, EM- und EMG-Signalen entsprechen.

Fig. 12 zeigt in einem Blockdiagramm die Verwendung eines Schreibers zusammen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 13 zeigt ein Schaltbild eines Decoders, wie er bei Einsatz eines Schreibers verwendet werden kann.

Fig. 14(a} und l^fßj zeigen den Unterschied zwischen den EEG-, EM- und EMG-Signalen, die auf einem Magnetband durch ein Bandgerät und auf Papier durch einen Schreiber aufgzeichnet sind.

Der in Fig. 1 schematisch im Blockdiagramm gezeigte Schlafmonitor hat einzelne Signalumsetzeinheiten Io, 2o und Jo. Die Einheit Io ist der Messung des Elektroencep'halogrammes oder der Gehirnwellen der Versuchsperson,- die Einheit 2o der Messung der Augenbewegungen und die Einheit 3° &^er Messung der Elektromyogramme zugeordnet. Die Signalumsetzeinheiten Io, 2o und 3° sind parallel angeordnet und mit einer gemeinsamen Datenverarbeitungsstufe ko verbunden, die wiederum mit einem Aufzeichnungsgerät 60 über einen Audiosignalgenerator/verbunden ist. Die Abkürzungen EEG, EM und EMG sollen im

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folgenden die entsprechenden Messungen bezeichnen.

Die Signalumsetzeinlieiten Io, 2o und 30 sind im wesentlichen gleich gebaut, wobei Unterschiede hinsichtlich der Kennlinien ausgenommen sind, worauf später eingegangen wird. Die Einheiten umfassen erste Verstärker la, Ib und Ic, zweite Verstärker 2a, 2b und 2c, Filter 3a, 3b und 3c, dritte Verstärker ka, 4b und 4c, Gleichrichter 5^i 5b und 5c, Integratoren 6a, 6b und 6c, Pegeldetektoren 7a, 7b und 7c und Rücksetzleitungen 8a, 8b und 8c, die einzeln die Pegeldetektoren und die Integratoren verbinden.

Die Quellen für die EEQ-, EM- und EMG-Signale sind durch die Bezugszeichen loa, 2oa und 3°^a gekennzeichnet, die einzeln mit den ersten Verstärkern la, 1b und Ic verbunden sind.

Im Hinblick darauf, daß die Einheiten Io, 2o und Jo gleichgebaut sind, erfolgt eine nähere Beschreibung des Aufbaus nur anhand der EEG-Signalumsetzeinheit lo. Zuerst soll jedoch anhand von Fig. 2 das Verfahren erläutert werden, mit dem die EEG-, EM- und EMG- (GSR)-Signale jeweils von der Versuchsperson abgenommen werden.

^ Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist eine Elektrodeneinheit A, die aus einem Elektrodenpaar A. und A_p für das Abnehmen des EEG-Signals besteht, vorzugsweise an dem Kopf der Person befestigt. Eine Elektrodeneinheit B, die aus einem Elektrodenpaar B₁ und B für die Aufnahme des EM-Signals besteht, ist vorzugsweise an den Schläfenpartien der' Person angebracht. Eine Elektrodeneinheit C, die aus einem Elektrodenpaar C. und C für die Aufnahme des EMG-Signals besteht, sitzt vorzugsweise an der Kinnpartie der Person. Zusätzlich wird eine übliche Bezugselektrode Ref vorgesehen, die im

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unteren Mittelteil der Stirn der Person angebracht wird. Diese Bezugselektrode wird bekanntlich in Verbindung mit dem Elektrocardiographen, dem Elektroencephalpgraphen,' dem sogenannten Lügendetektor oder dergleichen verwendet.

In Fig. 3 ist die Schaltung der EEG-Signalumsetzeinheit Io im einzelnen gezeigt. Der erste Verstärker la ist vorzugsweise ein Differentialverstärker mit'einem Paar von Feldeffekttransistoren FET und FET und drei Transistoren Tr.,

J- £~i X.

Tr₀ und Tr . Der Vei-stärker hat drei Eingangsklemmen X., X₀ und X , wovon zwei mit den Elektroden A.. und A₀ der Elektrodeneinheit A von Fig. 2 verbunden sind, während die verbleibende Klemme X an die Bez\igselektrode Ref angeschlossen ist. Dadurch kann das Rauschen einer handelsüblichen Spannungsquelle beseitigt werden, d. h. übliche Wellenarten, die durch ein dem Differentialverstärker von einer Spannungsquelle zugeführten Signal getragen werden. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Ausgang dieses Differentialverstärkers ein Signal ist, welches den Unterschied zwischen den Signalen darstellt, die von den Elektroden A. und A₀ bezogen auf den Spannungspegel zugeführt werden, der von der Bezugselektrode Ref gemessen wird.

Das von dem Verstärker la erzeugte Differenzsignal wird dem zweiten Verstärker 2a zugeführt, durch welchen das Differenzsignal verstärkt werden kann. Der zweite Verstärker 2a ist vorzugsweise als Funktions- bzw. Rechenverstärker gebaut und hat ein Paar von ersten und zweiten Verstärkungselementen (Philbrick/Nexus Research A Teledyne Company,'Typ SQ loa), vier Widerstände und eine Kapazität, die im wesentlichen wie in Fig. 3 S^ezeigt, geschaltet sind.

Das Filter 3a hat ein Filterelement _t das für die Eliminierung der Rauschkomponenten geeignet ist, die in einem Signal enthalten sein können, das von dem Reehenverstäarker 2a zugeführt

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wird. Wie in Fig. 4 gezeigt, unterscheidet sich bei den Filtern 3a, Jh und 3c der Einheiten Io, 2o und 3° die Grenzfrequenzkennlinie stark. Die Grenzfrequenz des Filters 3» beträgt vorzugsweise nicht mehr als 6 Hz, da langsame Wellenkomponenten (d^-Wellen) der Gehirnwellen' gemessen werden sollen. Die Grenzfrequenz des Filters Jh beträgt vorzugsweise nicht mehr als 6 Hz und die des Filters 3c vorzugsweise nicht mehr als Jo Hz, da die Frequenz des EMG-SignaIs üblicherweise in einem Bereich von nicht mehr als 3° Hz liegt und dadurch gleichzeitig Einflüsse ausgeschaltet werden, die durch die Frequenz einer handelsüblichen Spannungs- * quelle induziert werden (Tabelle II).

Ein Ausgangssignal aus dem Filter wird dem Verstärker 5a über den Rechenverstärker 4a zugeführt. Bei dem Verstärker 4a kann das gleiche Verstärkerelement wie bei dem Rechenverstärker 2a verwendet werden. Der Rechenverstärker 4b ist jedoch nicht mit dem ersten Verstärkerelement loo und den diesem Element zugeordneten Widerständen und der Kapazität versehen.

Der Gleichrichter 5a umfaßt ein Verstärkerelement der gleichen Batiart, wie es bei den Verstärkern 2a und 4a eingesetzt ist, fc ein Paar von Dioden und ein Paar von Widerständen. Der Gleichrichter mit den Dioden D und D ist als Präzisionshalbwellengleichrichter ausgebildet. Dadurch, daß man eine Kombination der Dioden D₁ und D₀ arbeiten läßt, kann die Nicht-Linearität auf einen sehr kleinen Wert verringert werden. Ein von dem Gleichrichter 5a erzeugtes Ausgängssignal wird dem Integrator 6a zugeführt«

Der Integrator 6a besteht aus einem Verstärkerelement 4oo und einer Kapazität C>, die zwischen dem Ausgang und dem .Eingang dös Verstärkerelementes 4oo geschaltet ist. Das Verstärker-

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element 4oo ist vorzugsweise ein zerhackerstabilisierter Verstärker (Zeltex Inc., Typ 148), der eine Drift der Verlagcrungsspannung des in dem Intregrator verwendeten Ver- . stärkerelementes ausschließt, was zu einem Fehler führen könnte. Die Kapazität C. ist an ihren beiden Enden mit einem Paar von Relaiskontakten S. und S₀ verbunden, deren Arbeitsweise später beschrieben wird. Es sei jedoch bereits erwähnt, daß beim Schließen dieser Kontakte S. und S₀ die Ausgangsspannung des Integrators 6a auf null gesetzt werden kann.

Der Pegeldetektor fa. umfaßt im wesentlichen eine Schmidt-Schaltung 5oo, die vier Transistoren Tr·, Tr_ , Tr/- und Tr _ umfaßt, die zur Überwachung dienen, ob der Ausgang von dem Integrator 6a über einen vorher festgelegten Wert steigt·, der durch die Einstellung eines veränderlichen Widerstandes VR variabel ist. Der Pegeldetektor fa umfaßt weiterhin eine Differenzierschaltung 6oo.

Die Differenzierschaltung 6oo umfaßt einen Transistor Tr« vom NPK-Typ, dessen Emitter geerdet und dessen Kollektor mit einer Spannungsquelle von beispielsweise 5 V ( + 5V) über einen Widerstand R₁ und eine Reihenschaltung einer Kapazität C₀ und einen Widerstand R₀ verbunden ist, der parallel zum Widerstand R liegt. Die Schaltung 6oo umfaßt weiterhin einen Entladungswiderstand R , der mit einem Ende geerdet und mit dem anderen Ende an dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand Rp und dex- Kapazität Cp angeschlossen ist. Bei der Differenzierschaltung 6oo ist der Transistor Tr« normalerweise nicht angesteuert. Nur wenn ein- Signal'von der Schmidt-Schaltung 5oo der Basis des Transistors Tr«' zugeführt wird, kann dieser angesteuert werden, wodurch die Kapazität C₀ mit dem Aufladen beginnt, so daß ein differenzierter Impuls als Aus gangs signal des Detektors Ja. erzeugt werden kann«

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Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß das Ausgangssignal aus dem Detektor 7a nur dann erzeugt werden kann, wenn der Pegel eines Ausgangssignales aus dem Integrator 6a einen vorher festgelegten Wert überschreitet, der durch die Einstellung des in dem Pegeldetektor 7^ enthaltenen veränderlichen Widerstandes VR variabel sein kann.

Die Rücksetzleitung 8a, die den Pegeldetektor 7& und den Integrator 6a verbindet, umfaßt einen monostabilen Multivibrator bzw. Schaltung 7°° (one-shot circuit), der nach Empfang des Ausgangssignals aus dem Pegeldetektor 7^a in den Arbeitszustand gebracht werden kann, wodurch ein Schaltkreis L· zwischen den Relaiskontakten S. und S_ vervollständigt ist.

Die monostabile Schaltung 7°° hat ein erstes NAND-Element N₁ mit einer Eingangsklemme, die an eine Ausgangsklemme des Pegeldetektors 7a angeschlossen ist, ein zweites NAND-Element N mit einer Eingangskiemine, die an eine Ausgangsklemme des ersten NAND-Elementes N angeschlossen ist, sowie eine Ausgangsklemme, die mit der anderen Eingangsklemme des ersten NAND-Elementes N₁ verbunden ist. Ein erstes Negationselement N ist mit einer Eingangsklemme- an der Ausgangsklemme des zweiten NAND-Elementes N angeschlossen, während ein zweites Negationselement N· mit einer Ausgangsklenune an der anderen Eingangsklemme" des zweiten NAND- W Elementes N₀ angeschlossen ist. Schließlich umfaßt die Schaltung eine Reihenschaltung, die aus einem Widerstand R. und einer Kapazität C besteht, welche zwischen einer Ausgangsklemme des ersten NegationsClementes N 'und Erde geschaltet ist. Eine Eingangsklemme des zweiten Negationselementes Ni ist mit der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand R. und der Kapazität C verbunden. Der Widerstand. R^ und die Kapazität C -bestimmen die Zeit, während der die monostabile Schaltung 7oo im Betriebszustand gehalten wird·. Der Wert für den Widerstand und die Kapazität wird

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vorzugsweise so gewählt, daß eine Betriebszeit des monostabilen Multivibrators/von 7/I000 sfek". auf recn'ternalten v?ircT.

Die Rücksetzleitung 8a umfaßt weiterhin einen Transistor ^³⁷Q' dessen Basis mit der Ausgangsklemme des zweiten NAND-Elementes N„ über einen Widerstand, dessen Emitter mit einer Spannungsquelle von +5 V und dessen Kollektor mit einer Spannungsquelle von +15 V über eine Relaisspule RC und über einen Widerstand verbunden ist. Die Relaisspule RC ist den Kontakten S^ und S₀ derart zugeordnet, daß nur dann, wenn

X dt

die Relaisspule RC aktiviert wird, die Kontakte S. und S₀

J. c!t

miteinander in Eingriff kommen, wodurch die Kapazität C. des Integrators 6a kurzgeschlossen wird.

Der monostabile Multivibrator der vorstehenden Art arbeitet folgendermaßen: Solange von dem Pegeldetektor 7a kein Ausgangssignal erzeugt wird, empfängt die Eingangsklemme des ersten NAND-Elementes N., die mit der Ausgangsklemme des Detektors fa verbunden ist, ein hochpegeliges Signal (l), wobei der Ausgang des Elementes N. ein Signal (0) mit niedrigem Pegel ist. Deshalb kann der Ausgang des zweiten NAND-Elementes Np auf einem hohen Pegel (1) gehalten werden, so daß der Transistor Tr_Q nicht angestexiert wird und deshalb die Relaisspvile RC im nicht aktivierten Zustand gehalten ist. Wenn jedoch das Ausgangssignal von dem Pegeldetektor 7^a erzeugt wird, empfängt die Eingangsklemme des Elementes N., die mit der Ausgangsklemme des Detektors 7a verbunden.ist, ein Signal (0) von niedrigem Pegel, während- der Ausgang des Elementes N. ein Signal (1) von hohem.Pegel ist. 'Dieser Ausgang (1) des Elementes N₁ wird wiederum der entsprechenden Eingangsklemme des zweiten NAND-Elementes N₀■zugeführt,

ι dt

durch welches der hochpegelige Ausgang in ein Signal (0) von niedrigem Pegel umgekehrt werden kann. Dementsprechend kann der Transistor Tr. angesteuert werden, wodurch die

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Relaisspule RC aktiviert wird, so daß die Kontakte S. und S₀ aneinander angreifen und die Kapazität C des Integrator's 6a kurzschließen.

Da der Widerstand R. und die Kapazität C so gewählt sind, daß der monostabile Multivibrator für eine vorher festgelegte Zeit wie vorstehend beschrieben im Arbeitszustand bleibt, kann der Ausgang des ersten Negatiönselementes N auf einem niedrigen Pegel (0) gehalten werden, auch wenn der Ausgang des zweiten NAND-Elementes N₀ für diese vorher festgelegte Zeit (0) geworden ist. Dementsprechend kann während dieses Zeitraumes der Ausgang des zweiten Negationselementes N^ auf *" einem hohen Pegel (1) und der Ausgang des zweiten NAND-Elementes Np auf einem niedrigen Pegel (0) gehalten werden.

Nach Vollendung der Aufladung der Kapazität C kann der Eingang des Negationselementes N. hochpegelig (l) werden, während sein Ausgang ein Signal (0) von niedrigem Pegel ist. Wenn andererseits die Eingangsklemmen des zweiten NAND-Elementes N₂ Signale von niedrigem Pegel empfangen, ist der Ausgang dieses Elementes. N₀ ein Signal von hohem Pegel, wodurch der Transistor Tr ·nicht angesteuertwerden kann.

Während des Schließens der Kontakte S. und S₀ auf die vorfc stehend beschriebene Weise kann die Kapazität C, des Integrators 6a jedesmal zurückgesetzt werden, wenn der Ausgang des Integrators 6a den voreingestellten Wert des Pegeldetektors 7a erreicht. Deshalb hat der Ausgang aus dem Pegeldetektor 7 a die Form von Impulsen, deren Frequenz proportional der Amplitude des ursprünglichen EEG-Signäls ist.

Das Ausgangssignal aus dem Pegeldetektor 7a wird auch der Datenverarbeitungsstufe, zugeführt, in welcher das über die EEG-Signalumwandlungseinheit Io zugeführte-EEG-Signal derart

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verarbeitet wird, daß der Impulszug des von dem Pegeldetektor 7a zugeführten EEG-Signales unterdrückt wird.

Die Beschreibung der verschiedenen Bestandteile der EEG-Signalumsetzeinhei-t Io trifft auch für die anderen Signalumsetzeinheiten 2o und 3o zu. Die Untez-schiede in den Kennlinien bzxi. der Arbeitscharakteristik· eines jeden Bauteils der Signalumsetzeinheiten Io, 2o und 30 sind in Tabelle I als bevorzugte Ausführungsformen aufgeführt.

Obwohl die EEG-, EM- und EMG-Signale gleichzeitig von den jeweiligen Signalumsetzeinheiten lo, 2o und 3o der Datenverarbeitungsstufe Ίο über einzelne parallele Kanäle zugeführt werden, wirkt die Datenverarbeitungsstufe ko auch dahin, daß diese Signale in einen einzigen Kanal hintereinander im Abstand umgesetzt werden.

Die in den Figuren 5A und ^B gezeigte Datenverarbeitungsstufe ko umfaßt im wesentlichen eine Schaltung 800 zur Erzeugung von Steuersignalen, die verschiedene Impulse erzeugt, die zur Steuerung des Betriebs des Bandgerätes 60 und gleich-, zeitig zur Aufteilung des ganzen Zeitraums der Schlafüberwachung in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Intervallen verwendet werden. Die Datenverarbeitungsstufe ko umfaßt weiterhin eine Steuerschaltung 9oo für die Signalaufzeichnung, die verschiedene Schaltungselemente der Datenverarbeitungsstufe steuert, um die Signale, die gleichzeitig von den entsprechenden Signalumsetzeinheiten lo, 2o und 3° zugeführt werden, in eine Reihe von Impulsen unter der Instruktion umzusetzen, die von den Impulsen gegeben werden, die von der Schaltung 800 zur Erzeugung von Steuersignalen erzeugt werden.

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Die Schaltung 800 zur Erzeugung von Steuersignalen hat einen ersten binären Zähler 80I, der aus zwölf Stufen von in Kaskade geschalteten Flip -Flops, die nicht gezeigt sind, besteht und eine Vielzahl von Ausgangsklemmen q3 j q^, q5 j q5, ~q$, q7j ^8", q9 j qlo und qll hat, wobei q5, ~qjo, q71 ~Öß und q9 Ausgangsklemmen sind, die umgekehrte Ausgangssignale von q5, q6, q7, q8 bzw. q9 erzeugen.

Der Binärzähler 80I kann an einer Eingangsklernme 8ola einen Iinpulszug empfangen, dessen Frequenz 60 Hz beträgt, so daß der Zähler an einer oder mehreren der Ausgangsklemmen q3 bis

3 11 CJIl die Ausgänge erzeugt, we3.che die 2 bis 2 -Stellung der Binärziffer ansprechend auf die Zahl der Eingangsimpulse darstellt. Dieser Impulszug kann dadurch erreicht werden, daß die Wellenform einer herkömmlichen elektrischen Spannungsquelle von 60 Hz in Rechteckimpulse umgeformt wird.

Die Ausgangsklemmen q4 bis qll, ausgenommen q5_s sind jeweils mit den Eingangsklemmen eines UND-Gatters 8o2 verbunden. Die Ausgangsklemmen des Gatters 8o2 sind wiederum an eine Eingangsklemme eines ODER-Gatters 803 und an einen Zähler 8o5 über eine erste monostabile Schaltung 8o4 angeschlossen. Die Ausgangsklemme des ODER-Gatters 803 ist mit einer Rücksetzklemme des Zählers 801 verbunden.

Bei dieser Anordnung erzeugen die Ausgangssignale aus der monostabilen Schaltung 8o4 Impulse von I/60 Hz, nämlich einen Zug von Impulsen in Intervallen von 60 sek,da das UND-Gatter 8o2 ein Ausgangssignal, wenn der erste Zähler 80I bis zu '3600 Eingangsimpulsen hochzählt_f über jede Ausgangsklemme q4, q9, qlo und qll erzeugt, die den Zahlen 2 + 2 4- 2 ,

11
+2 = 3600 entsprechen.

Der Ausgang des ersten UND-Gatters 8o2 wird der Rücksetzeingangsklemme des ersten Zählers 80I über die erste, monostabile

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Schaltung 8ok und das ODER-Gatter 8o3 so zugefühi-t, daß der erste Zähler 8ol automatisch xnickgesetzt wird. Die Ausgangsklenime der ersten monostabilen Schaltung 8o4 ist mit einer Eingangsklemme des zweiten binären Zählers 8o5 verbunden, der aus vier■in Kaskade geschalteten, nicht gezeigten Flip~ Flops besteht und vier Dezimalausgangsklemmen hat, die den Positionen 2,2,2 und 2^ entsprechen.

Die Ausgangsklemmen des zweiten binären Zählers 8o5 sind mit den Eingangsklemmen eines ersten digitalen Koinzidenzgatters 806 verbunden, dessen andere Eingangskiemmeniniit vier binären Ausgangsklemmen einer Voreinstelleinheit 807 verbunden sind, die binären Ausgänge an irgendeinem der vier Ausgangsklemmen entsprechend der Zahl erzeugen,die von der Bedienungsperson zur Bestimmung des Wertes eines jeden Intervalles über eine nicht gezeigte Wählscheibe von Hand eingestellt ist.

Eine Ausgangsklemme des digitalen Koinzidenzgatters 806 ist mit. der Rücksetzklemine des zweiten binären Zählers 805 über ein zweites ODER-Gatter 808 und eine zweite monostabile Multivibratorschaltung 8o9 verbunden. Dieses erste digitale Koinzidenzgatter 806 erzeugt einen Ausgang, wenn die dux*ch die Voreinstelleinlieit 807 vorgewählte Zahl mit der Zahl der Impulse übereinstimmt, die von dem zweiten binären Zähler 5 gezählt wurden. Dieser Ausgang aus dem Koinzidenzgatter

ZU-

806 setzt den zweiten Binärzähler 8o5 /zurück, so"daß die vorstehende Operation wiederholt werden kann. Die Position, bei welcher ein Aus gangs signal des zweiten, Zählers ,..805 erscheint, Wann zusätzlich' bei Intervallen von 60 sek.

ansprechend auf die Impulse geändert werden, die von der ersten monostabilen Schaltung 8o4 zugeführt werden.

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Dementsprechend kann die Periode eines jeden Ausgangssignals, das man aus der zweiten monostabilen Schaltung 8o9 erhält, von 1 min bis Io min ansprechend auf die Einstellung der Voreinstellwählscheibe geändert werden.

Die binären Ausgänge q3, q4 und q5 des ersten binären Zählers sind ebenfalls mit drei Eingangsklemmen eines zweiten IMD-Gatters 8lo verbunden, dessen vierte Eingangsklemme an eine Ausgangsklemme eines Flip-Flops 8ll angeschlossen ist, welches von dem Ausgangssignal von der zweiten monostabilen ^ Schaltung 8o9 gesetzt wird, so daß das UND-Gatter 8lo einen Zug von Impulsen erzeugen kann, von denen jeder die Impulsbreite von 8/6oseicund das Impulsint ervall von 64/6o sek. hat. Dieser Impulszug, der auf diese Weise aus dem UND-Gatter auftaucht, wird als Standardsignal zum Aufzeichnen von Signalen mit hörbarer Frequenz verwendet, die die Änderungen des Elekt^oencephalogramms, der Augenbewegungen bzw. des Elektromyogramms darstellen. Auf diesen Impulszug wird deshalb im folgenden als Aufzeichnungssteuersignal Bezug genommen.

In der Steuerschaltung 9oo .für die Signalaufzeichnung sind drei binäre Zähler 9ola, 9olb und 9olc zum Zählen der Anzahl von Impulsen vorgesehen, die von den Signaluinsetzeinheiten Io, ■ 2o bzw. 3o zugeführt werden. Jeder Zähler hat vier in Kaskade geschaltete Flip-Flops und vier binäre Ausgangsklemmen, die den Positionen 2,2,2 und 2 ^ entsprechen. Eine Eingängsklemme eines jeden Zählers 9ola, 9olb und 9<>lc ist mit einer Eingangsklemme Ia, Ib oder Ic verbunden, die-über UND-Gatter 9o2a, 9o2b und 9o2c und ODER-Gatter 9o3a, 9o3b und 9o3c Signale von den Signalumsetzeinheiten Io, 2o bzw. 3» empfängt,

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Die UND-Gatter 9o2a, 9ο2b und 9o2c empfangen auch Signale, die von NAND-Gattem 9°^₅ 9o4b und 9o(tc erzeugt werden, deren Eingangskleraraen mit binären Ausgangsklemmen der Zähler 9ola, 9olb bzw. 9olc verbunden sind. Jedes ODER—Gatter 9°3^a> 9o3b und 9c*3c empfängt die von der monostabilen Schaltung erzeugten Signale über Verzogerungsschaltungen 9©5 und 906. Jede Rücksetzklemme der Zähler 9ola, 9©lh und 9°ic ist mit der Ausgangsklemme der Verzogerungsschaltung 9o5 verbunden.

Bei dieser Anordnung zählen die Zähler 9°la, 9olb> und 9olc die Anzahl der Impulse der EEG-, EM bzw. EMG-Signaie und werden durch die Rücksetzsignale rückgesetzt, die jei-jeils von der Verzögerungsschaltung 9°5 zugeführt werden.

Pufferregister 9o7a> 9o7b und 9°?c speichern die Ausgangssignale, die von den entsprechenden Zählern 9oia, 9°lb und 9olc erzeugt werden. Alle vier Ausgänge dieser Register werden mit einer Eingangskleirsie sines ersten bis vierten UND-Gatterelementes von UND-Sc!ialt~angsgruppen SoBa₉ ^aQh und 9o8c verbunden.

Jede Ausgangsklemme des ersten bis vierten UND-Gattex*elementes einer jeden Gruppe ist mit den 2 -, 2 ~, 2 - und 2 -Eingangsklenimen eines Koinzidenzgatters 9o9 über ein erstes bis viertes ODER-Gatter 9I0, 911, 912 und 9I3 verbunden. Weitere 2 -, 2 -, 2 - und 2 -Eingangsklemmen des Koinzidenzgatters 9o9 sind mit entsprechenden Ausgangsklemmen eines Zählers 914 verbunden, dessen Eingangsklemme.-an eine-Ausgangsklemme des UND-Gatters 8I0 angeschlossen ist, welches das Aufzeichnungssteuersignal zuführt.

Das Koinzidenzgatter-9©9 erzeugt Ausgänge, weim üer Wert der Ausgänge des Zählers 9*4, der die Anzahl der Issfmlse des Aufzeichnungssteuersignals zählt, mit dem Wert der Ausgänge

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- 2ο ~

des ODER-Gatters 91ο bis 913 übereinstimmt, was die von den Zählern 9ola, 9olb und 9olc gezählte Zahl darstellt.

Die Ausgangsklemme des Koinzidenzgatters 9o9 ist mit einer Eingangsklemme einer monostabilen Multivibratorschaltung 915 verbunden, deren Ausgangsklemme mit einer der Eingangsklemmeri des UND-Gatters 916, einer Rücksetzklemme eines ersten FIi]D-Flops 9I7j einer Rücksetzklemme eines zweiten Flip-Flops 918 über eine Verzögerungsschaltung 919 verbunden ist. Die Setzsignal-Eingangsklemmen eines jeden Flija-Flops 917) 9l8 und 92o sind mit der Ausgangsklemme der monostabilen Schaltung w 8o9 verbunden- Die Pöcksetzausgangsklemme des ersten Flip-Flops 917 ist mit einer Eingangsklemme eines UND-Gatters 921 verbunden, dessen andere Eingangskiemme an die Setzklemme dos dritten Flip-Flops 92o angeschlossen ist. Die Eingangsklemnie des UND-Gatters 9I6 ist mit der Rücksetzausgangsklemme des zweiten Flip-Flops 918 verbunden und der Ausgang wiederum ist mit der Rücksetzeingangsklemme des dritten Flip-Flops 92o verbunden.

Der Setz-Ausgang des ersten Flip-Flops 917 ist mit einer weiteren Eingangsklemme eines jeden des ersten bis vierten UNO-Gatterelementes der ersten UND-Gattergruppe 908a und einer Eingarigsfe klemme eines UND-Gatters 922 verbunden. Die Ausgangsklemme des UND-Gatters 921 ist jeweils mit einer weiteren Eingangsklemme der ersten bis vierten UND-Gatterelemente der zweiten UND-Gattergruppe 9°8b und einer Eingangsklemme eines UND-Gatters 923 verbunden. Die Rücksetzausgangsklemme des dritten Flip-Flops 92o ist mit einer weiteren 'Eingäiigskiemme eines jeden des ersten bis vierten UND-Gatterelementes der dritten UND-Gattergruppe 9o8c und einer Eingangsklemme eines UND-Gatters 924 verbunden.

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BAD ORIGfNAt.

Eine weitere Eingangskieiiinie eines jeden der UND-Gatter 922, 923 und 924 ist an die Ausgangsklemme des Koinzidenzgatters 9o9 über eine Negationsschaltung 925 angeschlossen. Die dritten Eingangsklemmen der drei UND-Gatter 922, 923 und 924t sind mit den Ausgangsklemmen des UND-Gatters 8I0 verbunden.

Ein UND-Gatter 926 hat eine Eingangskiemine, die mit der Ausgangsklemme des Koinzideiizgatters 9°9 verbunden ist, während die andere Eingangskletnme mit der Rücksetz-Ausgangsklemme des dritten Flip-Flops 92o verbunden ist, dessen Ausgangs-

Knck-

klernme an die /setz-Eingaiigsklemme des Flip-Flops 8II angeschlossen ist. Ein ODER-Gatter 927 hat eine Eingangsklemme, die mit der Ausgangsklemme der inonostabilen Schaltung 9^5 verbunden ist, wobei die andere Eingangsklemme mi.t der monostabilen Schaltung 8o9 in Verbindung steht, deren Ausgangsklemme an die Rücksetz-Eingangsklemme des Zählers 91^ angeschlossen ist. Die Bauelemente 916, 9I7, 918, 919, 92o und 921 bilden eine Einheit zur Erzeugung von Gattersteuersignalen. "

Die Steuerschaltung 9oo für die Signalaufzeichnung arbeitet folgendermaßen: Die EEG-, EM- bzw. EMG-Signale werden von den entspi'echenden Signalumsetzeinheiten Io, 2o und 3° den Eingangsklemmen Ia, Ib und Ic zugeführt, die sie wiederum zu den Zählern 9ola, 9olb und 9olc über die ODER-Gatter 9o3a, 903b und 9o3c zuführen. Da jedes der EEG-, EM- bzw. EMG-Signale in Form eines Zuges von Impulsen vorliegt, deren Anzahl im wesentlichen gleich den Rücksetzhäufigkeiten des Integrators 6a, 6b und 6c ist, wird die Anzahl der Impulse dieser EEG-, EM- und EMG-Signale jeweils von dem entsprechenden Zähler 9ola, 9olb bzw. 9olc gezählt. Jeder der Inhalte der· Zähler 9ola, 9olb und 9olc, welcher die gezählte Anzahl der Impulse dieser Signale darstellt, wird dem entsprechenden Pufferregister 9°7a, 9o7b oder 9<>7c während der Dauer des

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Ausgangssignales zugeführt, das von der monostabilen Schaltung 8o9 jedem der Pufferregister zugeführt wird. Gleichzeitig erzeugt die Einheit zur Erzeugung von Gattersteuersignalen, wie nachstehend näher erläutert, ein Gattersteuersignal G. durch ihren Flip-Flop 917» das wiederum den UND-Gatterelementen der UND-Gattergruppe 9o8a zugeführt wird, so daß nur der in dem Pufferregister 9o7a gespeicherte Inhalt auf das Digitalkoinzidenzgatter 9o9 über die UND-Gattergruppe 9o8a und dann die ODER-Gatter 91o bis 913 übertragen werden kann. Der auf diese Weise dem Digital-Koinzidenz- ^ gatter 9o9 > das dem EEG-Signal zugeordnet ist, übermittelte ^ Inhalt wird dann mit von dem Zähler tylk zugeführten Binärsignalen registriert, wobei dem Zähler 91^ das Aufzeichnungssteuersignal, wie vorstehend beschrieben, zugeführt worden ist. Während eines Zeitraumes, der mit der Erzeugung des Ausgangssignals von der monostabilen Schaltung 8o9 beginnt und mit der Erzeugung des Ausgangssignals von dem Koinzidenzgatter 9o9 endet, das bei Koinzidenz des Inhaltes des Pufferregisters 9o7a mit dem Inhalt des Zählers 91^ erreicht wird, kann eine bestimmte Anzahl von Impulsen des Aufzeichnungssteuersignals durch das UND-Gatter 922 ansprechend auf den Inhalt des Pufferregisters 9o7a hindurchgehen.

fc Das UND-Gatter 922 kann das Signal G. und das Ausgangssignal aus dem Koinzidenzgatter 9o9 empfangen, das durch die Negationsschaltung 925 anders als das Aufzeichnungssteuersignal umgekehrt worden ist. Deshalb wirkt das UND-Gatter 922 so, daß während des Zeitraumes, der mit der Erzeugung des Ausgangssignals aus der monostabilen Schaltung 8o9 beginnt und bis zur Erzeugung des Ausgangssignals des digitalen Koinzidenzgatters 9o9 dauert, das Aufzeichnungssteuersignal hindurchgehen kann.

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Das Ausgangs signal· von dem Koinzidenzgatter 9o9 wird andererseits der Einheit zum Erzeugen von Gattersteuersignalen über die monostabile Schaltung 9^5 zugeführt, wodurch die Einheit zum Erzeugen von Gattersteuersignalen ein

'Gattersteuersignal G erzeugt, das _in gleicher, Weise

wie das vorstehend erwähnte Gattersteuersignal G. verwendet wird, so daß letzten Endes das Aufzeichnungssteuersignal durch das UND-Gatter 923 dem EM-Signal zugeordnet hindurchgehen kann. In gleicher Weise kann bei Erzeugung eines Gattersteuersignals G durch den Gattersteuersignalgenerator das Aufzeichnungssteuersignal durch das UND-Gatter 924 in Zuordnung zu dem EMG-Signa.1 hindurchgehen. Auf diese Weise kann jeder Zyklus der vorstehenden Operation ansprechend auf die Erzeugung des Ausgangssignals aus der monostabilen Schaltung 8o9 wiederholt werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Einheit zum Erzeugen von Gattersteuerungssignalen erläutert. Solange bei der monostabilen Schaltung 8o9 kein Ausgangssignal erzeugt wird, befinden sich bei der Einheit zur Erzeugung von Gattersteuersignalen die Stufen a, ta und c der Flip-Flops 9*71 92o und 918 jeweils in der Position, daß niederpegelige Ausgänge erzeugt werden, während ihre Stufen a, b und c sich in der Position befinden, in der Ausgänge mit hohem Pegel erzeugt werden. Bei der Erzeugung des Ausgangssignals aus der monostabilon Schaltung 8o9 werden jedoch die Stufen a, b und c der Flip-Flops 917, 92o und 9I8 jeweils in die Lage gebracht, in der sie Ausgänge mit hohem Pegel erzeugen. Bei der- Erzeugung eines Ausgangs mit hohem Pegel aus -der Stufe a des Flip-Flops 917 kann deshalb ein Gattersteuersignal G. erzeugt werden, während die Ausgänge aus den Stufen b und c der Flip-Flops 92o und 918 jeweils durch die UND-Gatter 921 und 916 beschränkt werden.

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Wenn demzufolge das Ausgaiigssignal aus der monostabilen Schaltung 915 ansprechend auf das Ausgangssignal aus dem Koinzidenzgatter 9°9 erzeugt wird, führt dieses Ausgangssignal aus der monostabilen Schaltung 915 dazu, daß die Stufe a des Flip-Flops 917 einen hochpeligen Ausgang erzeugt und das Gattersteuersignal G. herabgesetzt wird, wodurch das UND-Gatter 921 bei Ernjjfang des Ausgangs aus der Stufe a des Flip-Flops 92o angesteuert werden kann, so daß das Gattersteuersignal G erzeugt wird. Andererseits wird gleichzeitig das Ausgangssignal von der monostabilen Schaltung 915 der Stufe c des Flip-Flops 918 über die Verzögerungsschaltung zugeführt. Da die Vc.iv.b'gemngsschaltung 919 jedoch die Zuführung des Ausgangssignals von der monostabilen Schaltung 9I5 zu dem Flip-Flop 918 verzögert, wird das Ausgangssignal von der monostabilen Schaltung 915 zu der Zeit kleiner, zu der der Ausgang aus der Stufe c des Flip-Flops 9I8 hochpegelig geworden ist, so daß deshalb das UND-Gatter 916 ruicht angesteuert werden kann. Bei der folgenden Erzeugung des Ausgangssignals von dem digitalen Komparator 9°9i wobei die monostabile Schaltung 915 das Ausgangssignal erzeugt, kann das UND-Gatter 9I6 bei Empfang des Ausgangssignals von der monostabilen Schaltung 915 und des Ausgangs von der Stufe c des Flip-Flops 918 angesteuert werden, wodurch ein Signal für die Stufe b des Flip-Flops 92o erzeugt wird, so daß der Ausgang aus der Stufe b ein hochpegeliges Signal werden kann. Auf diese Weise kann das Gattersteuei-signal G erzeugt werden. Mit diesem Signal G kann ein Zyklus der Operation der Datenverarbeitungsstufe zu Ende gehen. Jedesmal wenn der Operationszyklus, wie vorstehend beschrieben, zu"Ende geht, können jedoch die Flip-Flops 917, 92o bzw. 918 in die ursprünglichen Zustände zurückgestellt werden, wenn nicht eine andere, darauffolgende Erzeugung von Ausgangssignalen aus der monostabilen Schaltung 8o9 erfolgt.

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Aus dem vors teilenden ergibt sich, daß die UND-Gatter 922, und 924 aufeinanderfolgend so angesteuert werden, daß eine Reihe von im Abstand angeordneten.Zügen von Signalen im hörbaren Frequenzbereich aus dem Audiosignalgenerator 5°, wie später erläutert, erreicht werden können, die die EEG-, EM- bzw. EMG-Signa.le darstellen. Der Grund, warum die hörbaren Signalzüge in Reihe im Abstand erreichb werden, wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 näher erläutert.

In Fig. 6 sind verschiedene Impulswellenformen für die Schaltungskomponenten der Datenverarbeitungsstufe ¹Lo gezeigt. Wenn die Impulse der den Impulsen des EEG-Signals entsprechenden Zahl dem binären Zähler 9Ik zugeführt worden sind, erzeugt das Gatter 9o9 einen Ausgang (1) von hohem Pegel,, so daß der Ausgang des Negationsgatters 925 (0) wird. Andererseits kann der Ausgang der monostabilen Schaltung 915 dem Zähler SIk über das ODER-Gatter 927 zur Rücksetzung des Zählers 91k zugeführt werden. Da der Ausgang des Zählers 91^t normalerweise am Ende der Dauer eines jeden Impulses des Aufzeichnungssteuerslgnals erzeugt wird, wird der Ausgang des Koinzidenzgatters 9o9 (0) am Ende der Dauer des Impulses P. des Aufzeichnungssteuerimpulses, wie es im wesentlichen gezeigt ist.

Deshalb wird der Ausgang des Negationsgatters 925 (1)· Wenn andererseits das UND-Gatter 923 zusätzlich zu dem Ausgang des Negationsgatters 925 den nächsten darauffolgenden Impuls oder Impulse des Aufzeichnungssteuersignals und des Gattersteuerungssignals G„ empfängt, erhält man einen Zug' von Impulsen für das EM-Signal aus dem UND-Gatter 923 .- Das . gleiche kann für die Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung des Zuges von Impulsen für das EM-Signal und des Impulszuges für das EMG-Sxgnal angewendet werden!

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Die in Fig. 7 gezeigte Schaltung 5° zur Erzeugung eines Tonsignals hat Audiofrequenzoszillatoren 51a, 51b und 51c geeigneter Bauart, die jeweils Ausgangsklemmen 52a, 52b und 52c haben, von denen Signale verschiedener Frequenzen, beispielsweise 12oo Hz, 8oo Hz und 4oo Hz, alle im hörbaren Bereich, kontinuierlich erzeugt werden können.

Jeder der Audiofrequenzoszillatoren 5Ia₅ 51b und 51c hat eine Schalteinrichtung, die durch Eingangsimpulse von der Datenverarbeitungsstufe betätigbar ist, was später näher erläutert wird. Dadurch wird die Zuführung eines Audiosignals möglich, das wiederum von dem Bandgerät 6o aufgezeichnet wird. Diese Schalteinrichtungen sind gleich gebaut, so daß nur eine beschrieben zu werden braucht, der ein Audiofrequenzoszillator 51a für 12oo Hz zugeordnet ist. Die dem Oszillator 51a zugeordnete Schalteinrichtung umfaßt zwei in Reihe geschaltete Transistoren 53^a und 5^a, die an einem Ausgangsteil des

Oszillators 51a vorgesehen sind. Die Basis des Transistors 53^a ist mit der Ausgangsklemme 52a des Oszillators 51a, sein Kollektor mit einer Gleichstromausgangsklemme des Oszillators 51a über einen Widerstand Ria und sein Emitter mit dem Kollektor des anderen Transistors 5^a verbunden..Der Emitter des Transistors 5^a ist geerdnet, während seine Basis mit der Ausgangsklemme des UND«Gatters 922 der Datenverarbeitungsstufe 4o über eine Klemme Ha und über einen Widerstand R2a verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 53ä ist ebenfalls mit dem einen Ende einer Reihenschaltung verbunden, die aus einer Koppelungskapazität Ca und einem Widerstand R3a besteht, wobei das andere Ende dies er,-.Reihenschaltung über einen Widerstand geerdet und mit der Eingangsklemme des Bandgerätes 6o über einen Widerstand Rk verbunden ist.

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21653S7

Bei einer Schalteinrichtung dieser Art sind die Transistoren 5^b und 5^c, die den Oszillatoren 51h und 51c jeweils zugeordnet sind, über ihre Basen mit den UND-Gattern 9^3 und ^2k über entsprechende Klemmen Hb und lic verbunden.

Wenn die EEG-, EM- und EMG- Impiilse aufeinanderfolgend den Transistoren 5^ta, 5^t> und ^kc über die Klemmen Ha, Hb und lic bei der obigen Anordnung zugeführt werden, wodurch die Transistoren angesteuert werden, können die Audiosignale von den Oszillatoren 5I&, 5^b und 51c durch die Transistoren 53^a> 531^J und 53c in verschiedener Zeitsteuerung verstärkt werden, wobei die Signale wiederum der Eingangsklemme des Bandgerätes 6o über einen Reihenkanal im Abstand zueinander zugeführt werden.

Erfindungsgemäß ist das Bandgerät 6o ein handelsübliches Tonbandgerät , vorzugsweise ein Kassettenrekorder. Ein derartiges Bandgerät 6o hat im allgemeinen einen Magnetkopf 6oa mit einer Spule und einem Bandantriebsmotor 56, der zwischen eine geeignete, nicht gezeigte Spannungsquelle und Erde geschaltet ist. Das handelsübliche Bandgerät ist zur Anpassung an die Erfindung etwas modifiziert, indem in die Motorschaltuiig ein Schalttransistor 57 eingesetzt ist, dessen Basis mit einer Klemme III über einen geeigneten Widerstand, dessen Emitter mit der Erde und dessen Kollektor mit dem Motor 56 verbunden ist. Dies macht man, weil der Bandantriebsmotor 56 intermittierend eingetrieben werden soll, so daß jede Reihe von EEG-, EM-und EMG-Signalen im hörbaren Bereich, die von der Schaltung 5o zur Erzeugung von Audiosignalen erzeugt werden, vie in Fig. 9 gezeigt, ansprechend auf die jeweiligen von der Datenverarbeitungsstufe ko am Ende eines jeden Intervalls der Überwachungsperiode zugeführten Impulse auf dem Magnetband aufgezeichnet werden können.

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Zusätzlich ist der Magnetkopf mit 'der Schaltung für die Ei"zeugung von Audiosignalen derart verbunden, daß das eine Ende der Kopfspule mit der Klemme ÖT von Fig. 7 verbunden ist. Diese Verbindung kann leicht durch Einsetzen einer nicht gezeigten Verbindungsbuchse, die mit der Klemme OT der Schaltung zur Erzeugung von Audiosignalen verbunden ist, in eine Mikrophoneingangsklemme des handelsüblichen Bandgerätes her¹-gestellt werden.

Die Art und Weise, in welcher die EEG-, EM- und EMG-Signale von dem Bandgerät 6o aufgezeichnet werden, wird unter Bezugnähme auf Fig. 7 und Fig. 5'A) und ^[B) erläutert. Es ist jedoch zu erwähnen, daß der Bandantriebsmotor ^G so ausgelegt ist, daß er dann arbeitet, wenn das Ausgangssignal von der monostabilen Schaltung 8o9 erzeugt wird und aufhört zu arbeiten, wenn die EEG-, EM- und EMG-Signale als hörbare Frequenzen während jeden Intervalls von dem Bandgerät 6o aufgezeichnet worden sind. Diese Arbeitsweise des Bandantriebsmotors 'jG erfolgt ansprechend auf die Spannung, die ander Klemme III anliegt. Diese für den Betrieb des Bandantriebsmotors ^G erforderliche Spannung kann erreicht werden, wenn das Ausgangssignal aus der monostabilen Schaltung 8o9 dem Flip-Flop 8ll zugeführt wird, wodurch eine Stufe d des Flip-Flops einen Ausgang von hohem Pegel erzeugt. Die Spannung verschwindet ψ andererseits, wenn der Flip-Flop 8ll ausgetriggert ist, was durch das Ausgangssignal aus dem UND-Gatter 926 nach Empfang des Gattersteuersignals G und des Ausgangssignals aus dem Koinzidenzgatter 9o9 erreicht werden kann. Der Setzausgang des Flip-Flops 8ll ist ebenfalls geeignet,,auf das UND-Gatter 8lo einzuwirken, wodurch die Erzeugung des Aufzeichnungssteuersignals von dem Gatter 8lo auf vorteilhafte Weise gesperrt werden kann, so daß die EEG-, EM- und EMG-Impulse über die jeweiligen UND-Gatter 922, 923 bzw. 92'l wälu-end eines Zeitraumes verschwinden können, in dem der Bandantriebsmotor 56 inaktiviert ist.

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Da jedoch der erste der EEG-, EM- und EMG-Impulse aus der DatenverarbeJ tungss tuf e ko 5o/6osek.verzögert bezogen auf die Erzeugung des Ausgangssignals von der monostabilen Schaltung

809 auftaucht, kann der Bandantriebsmotor 56 seine konstante Drehzahl erreichen, so daß Aufzeichnungsfehler nicht entstehen, wie sie während einer Übergangsperiode auftreten

können. Insbesondere in Fig. Io sind Wellenformen ...... --

von Impulsen, die von den Ausgangsklemmen qO, ql,

q2, q3, q4 und q5 (von denen qO, ql und q2 nicht gezeigt sind) des Zählers 80I erzeugt werden, das Aufzeichmmgs- _ steuersignal und das Ausgangs signal von der mqnostabilen.. gcimltung 809 gezeigt. M--1. sieht, daß das UND-Gatter 8I0 den Impuls mit dem Zyklus von l6/6osek.und der Breite von 8/60 32k.

den Impuls mit dem Zyklus von 32/6o.stik.und der Breite l6/6osek.-

sek. und den Impuls mit dem Zyklus von 64/6o/und' der Breite von 32/6oS3k.aus den Ausgangsklemmen q3, q^t und q5 des Zählers 80I aufnehmen kann. Wenn das Ausgangssignal dem UND-Gatter

810 von dem Flip-Flop 8II zugeführt wird, kann in dem obigen Zustand das UND-Gatter 8I0 das Aufzeichnungssteuersignal in Form eines Impulses mit dem Zyklus von 64/6o Tär.und der Breite von 8/60 ^eIcerzevigen, was in Fig. Io mit RCS bezeichnet ist.

Da der Zähler 805 derart beschaffen ist, daß seine Arbeitsstufe am Ende der Dauer eines jeden ihm zugeführten Impulses variiert, kann das Avisgangssignal von dem Koinzidenzgatter 806 und daher das Ausgangssignal von der monostabilen Schaltung 8o9 am Ende der Dauer des dem Zähler 8o5 zugeführten Impulses erzeugt werden. Deshalb kann zu dem Zeitpunkt, in dem das Ausgangssignal von der monostabilejn Schaltung 8o9 erzeugt wird, d. h. zu der Zeit\ in der der Bandantriebsmotor 56 betrieben wird, kein Aufzeichnungssteuersignal erzeugt werden, sondem erst 56/60 &$'_t nachdem» das Aus gangs signal von der monostabilen Schaltung 809 erzeugt worden ist, d. "h. der Bandantriebsmotor 56 betrieben worden ist...

209831/0603 -BADORIQlNAi

Im folgenden wird die Bauweise der Datenverarbeitungsstufe 4o näher erläutert, in der aus speziellen Gründen die NAND-Gatter 9o4a, 9o4b und 9o4c vorgesehen sind. Jeder der binären Zähler 9ola, 9olb und 9olc für das Zählen von fünfzehn Impulsen ist üblicherweise so gebaut, daß die Rücksetzung beim sechzehnten Impuls erfolgt. Erfindungsgemäß kann möglicherweise ein Nachteil dadurch entstehen, daß der gezählte Wert der Impulse über fünfzehn liegt. Um deshalb diesen möglichen Nachteil zu vermeiden, ermöglichen es die NAND-Gatter 9o4a, 9o4b und 9o4c, daß Ausgangssignale erzeugt werden, wenn die gezählten Werte der Zähler 9ola, 9olb bzw. 9olc den Wert fünfzehn erreichen, wobei die Ausgangssignale von den entsprechenden Gattern 9o4a, 9°4b und 9o4c wiederum über die UND-Gatter 9o2a, 9o2b und 9o2c den Zählern 9ola, 9olb bzw. 9olc zugeführt werden, wodurch der Eintritt der EEG-, EM-. und EMG-SignaIe aus den Klemmen Ia, Ib und Ic in diese Zähler 9ola, 9olb und 9oic gesperrt wird. Trotz der obigen Anordnung bringt die Verwendung eines Zählers, der fünfzehn Impulse für die Zähler 9ola, 9olb und 9olc zahlen kann, keine Nachteile mit sich, da die Rücksetzhäufigkeiten, wie in Fig. gezeigt, entsprechend dem in Verbindung mit der Erfindung durchgeführten Experiment nicht über fünfzehn hinausgehen. Selbst wenn die Rücksetzhäufigkeiten über fünfzehn hinausgehen, wird die Datenanalyse nicht behindert.

Wie bereits erwähnt, sind die Zähler 9°la, 9olb und 9olc so ausgelegt, daß sie von den Ausgangssignalen aus der monostabilen Schaltung 8o9 unmittelbar rückgesetzt werden, nachdem der in jedem dieser Speicher gespeicherte Inhalt dem entsprechenden Pufferregister 9o7ai 9<>7b und 9o7c übermittelt worden ist. Diese Zähler 9ola, 9olb und 9olc können jedoch wieder durch das Ausgangssignal aus der Verzögerungsschaltung 9o5 gesetzt werden,, nachdem der Inhalt den Pufferregistern übermittelt worden ist, wobei das Ausgangssignal von der

209831/0603 SAO ORfGfNAL

Verzögerungsschaltung 9°5 verzögert bezüglich des Ausgangssignals aus der raonostabilen Schaltung 8o9 erzeugt wird, so daß ein zusätzlicher Impuls in gleicher Weise dem gezählten Wert eines jeden der Zähler 9ola, 9olb und 9olc hinzugezählt werden kann» Dias macht man, weil in dem Fall, wo keine Riicksetzung des Integrators während eines jeden Intervalles der Uberwachungsperiode erfolgt, d. h. in dem Fall, wo eines der EEG-, EM** bzw. EMG-Signale einen relativ niedrigen Pegel erhält, wie es während einer Periode beobachtet werden kann, in welcher die Person, wie in Fig. 9 gezeigt, im Tiefschlaf liegt, kein Signal auf dem Magnetband aufgezeichnet wird, wodurch es schwierig wird, die Grenze zwischen einem Intervall und dem anderen der Überwachungsperiode zu identifizieren. Infolge der Anordnung für das Addieren eines zusätzlichen Impulses zu dem gezählten Wert eines jeden Zählers 9ola, 9olb und 9olc sollte diesel' zusätzliche Impuls während der Datenanalyse weggelassen oder vernachlässigt werden, die auf die von dem Bandgerät odei- von einem geeigneten Schreiber gemachte Aufzeichnung gerichtet ist.

Im folgenden wii-d der erfindungsgemäße Schlafmoiiitor insbesondere unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben, in der Andex'imgen der Rücksetzhäufigkeiten, der Integratoren 6a, 6b bzw. 6c bezogen auf den Zeitablauf wähl'end der Überwachungsperiode gezeigt sind. In dem Diagramm ist auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Rücksetzhäufigkeit aufgetragen, während unter der· Abszisse die analytischen Ergebnisse aufgetragen sind, die man durch die Analyse der auf dem Band aufgezeichneten Töne für die EEG--, EM- bzw. EMG-Signale erhält. Zuvor soll jedoch unter Bezugnahme auf Tabelle III ein zuverlässiges Kriterium genannt werden, auf dem die analytischen Ergebnisse basieren.

209831 /0603 BAD ORIGINAI, ,.,

Das Diagramm von Fig. 11 erhält man durch Versuche mit dem erfinduiigsgemäßon Schlafnion.itor an einer normalen gesunden Person. Das Diagramm zeigt Änderungen in dem Schlafzustand der .Versuchsperson während eines Zeitraums von 23.00 Uhr bis 7· 00 -Uhr, d. h. während der Schlaf zeit der Person. Um l.oo Uhr früh kann beobachtet werden, daß der Wert des aufgezeichneten EEG-Signals bezogen auf den Zeitverlauf relativ hoch, der Wert des aufgezeichneten EM-Signals, relativ durchschnittlich und der Wert des EMG-Signals relativ klein ist. Etwa um 5.(10 Uhr früh sind dio Werte für die EEG-, EM- und EMG-Signale relativ klein, groß bzw. klein.

Unter Hinzuziehung von Tabelle III ergibt sich, daß die Versuchsperson etwa um l.oo Uhr und um 5·^ ο Uhr am frühen morgen sich im Tiefschlaf befand bzw. träumte.

Anstelle des Bandaufzeichnungsgerätea kann auch ein Schreiber verwendet werden. In diesem Fall muß der Schreiber direkt mit der Datenverarbeitungsstufe ko verbunden werden. Die Verwendung eines Schreibers macht es jedoch erforderlich, daß eine Person den Betrieb des Schreibers während der ganzen Zeit beobachtet, während der die Versuchsperson schläft. Die Gründe dafür wurden bereits erwähnt. Eine direkte Kopplung des Schlafes mit der Datenverarbeitungsstufe ko hat jedoch Nachteile.

Für den Fall, daß ein Papierstreifen erforderlich ist, auf dem die Daten für die spätere Analyse des Schlafzustandes der Person aufgezeichnet sind, wird zweckmäßigerweise ein Decoder mit dem in Fig. I3 gezeigten Aufbau verwendet, der zwischen das Aufzeichnungsgerät 60 und den Schreiber, wie in Fig. 12 gezeigt, geschaltet ist.

Der in Fig. I3 als detaillierte Schaltung gezeigte Decoder von Fig. 12 hat ein Paar von Transistoren Q₁ und Q_p, die

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BAD

einen Ernitter-Folger bilden. Der Ausgang des Transistors Q₀ \vird durch eine Diode D gleichgerichtet und durch eine Kapazität C geglättet. In dieser Schaltung kann durch geeignete Wahl der Werte der Kapazität C und eines Widerstandes R, der parallel zur Kapazität C zur Bestimmung einer geeigneten Zeitkonstante geschaltet ist, die Ausgangsspannung des Decoders so bestimmt werden, daß sie von der Frequenz des Eingangs innerhalb des hörbaren Frequenzbereiches abhängig 1st. Wenn dieser Decoder zwischen das Aufzeichnungsgerät und den Schreiber wie vorstehend beschrieben eingesetzt wird,

das Eingangssignal, d.h.
kaimYeine Reihe von einzelnen, den EEG-, EM- und EMG-Signalen entsprechenden Signalm in eine Reihe von Impulsen umgesetzt werden, die, wie in Fig. l'iiB/ gezeigt ist, unterschiedliche Amplituden haben, wobei das Eingangssignal des Decoders in Fig. IAA gezeigt ist. Dementsprechend kann die Datenanalyse mit dem Papierstreifen mit der Datenaufzeichnung leicht durchgeführt werden, wobei man die Daten durch Verwendung des Decoders der vorstehenden Bauweise erhält.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist besonders· darauf zu achten, daß ein Rücksetzimpuls zuerst durch die ODER-Gatter 803 und 808 mittels einer Klemme RS (Fig. 5{A|) geführt wird, um die Zähler 80I bzw. 805 rückzusetzen, so daß der in den Zählern 801 und 805 gespeicherte Inhalt gelöscht werden kann. In diesem Fall wird die Klemme RS vorzugsweise mit einem geeigneten Rücksetzsignalgenerator · (nicht gezeigt) verbunden, der von Hand betätigbar ist.

Weiterhin kann jede, der Elektrodeneinheiten A, B und C in Form von handelsüblichen verfügbaren Silberelektroden verwendet werden, wie sie zusammen mit einem Elektroencephalograph, einem Elektrocardiograph, dem sogenannten Lügen=- dcitektor oder dergleichen bekanntermaßen verwendet werden.

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Die er.findungsgemäße Vorrichtung ist so ausgelegt, daß die Signale für die Änderungen im Elektroencephalograram, die Augenbewegungen und das Elektromyogramin der Versuchsperson jeweils auf einem handelsüblichen Magnetband in Form von Rücksetzhäufigkeiten (bzw. Frequenzen) des Integrators 6a, 6b und 6c aufgezeichnet werden, die jeweils den EEG-, EM- und EMG-Signalen zugeordnet sind und während eines jeden Intervalls der Überwachungsperiode gezählt werden. Im Vergleich mit einer derartigen herkömmlichen Einrichtung, bei welcher die Datenaufzeichnung kontinuierlich erfolgt, was zu einem Papierstreifen mit Aufzeichnungen von einigen hundert ~ Metern Länge führt >ui gleichzeitig eine Person für die Überwachung des Betriebs der Vorrichtung erforderlich macht, wird durch die erfindungsgemäße Schlafmonitorvorrichtung die erforderliche Länge des Aufzeichnungspapiers ebensowie die Mühe und der Umfang der Datenanalyse verringert. _:

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BAD ORJGiNAL

TABELLE I Charakteristische Unterschiede zwischen den Einheiten Io, 2o und 30

Einheit	Io	Einheit	2o	Einheit	3o
Verstär	Zeit-	Verstär	Zeit-	Verstär	Zeit-
kungs	kon	kungs	kon	kungs	kon
faktor	stante	faktor	stante	faktor	stante
	( S^- )		(S9?O		(sr-k)

Differential-

ro	verstärker	•■Stufe des
σ		Verstärkers
CD	1.
OO	1.	Stufe des
CaJ		Verstärkers
	2.	Stufe des
^-	1.	Verstärkers
O CD	1.	Stufe des
O	2.	Verstärkers
t*>	2.
	2.

Integrator

2o

loo

17

σο

2o

0,05

2o

1	(nicht	o,o5	loo
1	2	vorgesehen)	33
1	/	o,o5	1
5	1	/

oo

TABELLE II

Charakteristische Unterschiede bei den Filtern 3a, lh und 3c

Grenzfrequenz Filter 3a in Hz

Filter 3b
6

Filter 3c
3o

CD Ol OJ CO

TABELLE III

Schlafzustände

Aufwachen Tiefschlaf leichter Schlaf Traum

EEG * klein groß klein klein

EM ** klein mittel⁺ klein groß

EMG *** groß klein klein klein

* : Relativwert der Rücksetzhäufigkeiten oder der dis kreten Töne von 12oo Hz.

** : Relativwert der Rücksetzhäufigkeiten oder der dis kreten Töne von 800 Hz.

*-** : Relativwert der Rücksetzhäufigkeiten oder der dis kreten Töne von 4oo Hz.

Wie vorstehend beschrieben, ist die Rücksetzhäufigkeit eines jeden Integrators 6a, 6b und 6c proportional zu dem Wert der einzelnen Töne, die entsprechend einem der EEG-, EM- bzw. EMG-Signale aufgezeichnet sind.

Die Gültigkeit dieses Kriteriums stützt sich auf die folgenden

Veröffentlichungen:

Dement, W. & Kleitman, N.: "Cyclic variation in EEG during sleep and their relation to eye movements, body motility, and dreaming", EEG Clin. Neurophysiol. 2, 673-690, 1957.

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Jouvet, M.: "Neurophysiology of the States of Sleep", Physiological Review 47, 117-177, 1969·

+: Der Wert der einzelnen Töne von 8oo Hz muß im wesentlichen klein sein; dies sollte jedoch als "mittel" ausgelegt werden, da der Abstand zwischen den Elektrodeneinheiten A und B so eng ist, daß die Elektrodeneinheit B etwas von dem Elektroencephalogramm beeinflußt wird, welches von der Elektrodeneinheit A gemessen wird.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Vorrichtung zum Überwachen des Schlafverhaltens, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von lösbar an Körperteilen eines Lebewesens angebrachten Elektroden (A,B, C) zur Messung von Analogsignalen für Elektroencephalogramme, die Augenbewegungen und Elektrömyogramme, durch Einrichtungen (lo, 2o, 3o) zum Umsetzen der Analogsignale in Digitalsignale, wobei jedes der Digitalsignale den Digitalbetrag hat, der im wesentlichen der Amplitude des entsprechenden Analogsignals entspricht _; c'rrch Einrichtungen zum Unterteilen der ganzen Überwachungsperiode in eine Vielzahl von Intervallen und zum gleichzeitigen Messen des digitalen Betrags eines jeden der digitalen Signale, die während jeden Intervalls erscheinen, und durch Einrichtungen zum Aufzeichnen der Ergebnisse der an zweiter Stelle genannten Einrichtung, so.daß die so aufgezeichneten Ergebnisse für die Analyse reproduzierbar sind.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die erste Einrichtung einzelne Gleichrichterschaltungen (5a ι 5b, 5c) zum Gleichrichten der Analogsignale, einzelne Integratorschaltungen (6a, 6b, 6c) zum Integrieren der Gleichstromkomponenten der Ausgangssignale aus den Gleichrichterschaltungen, einzelne Pegeldetektorschaltungen (7a, 7b, 7c) zum Bestimmen, ob der Ausgang aus der entsprechenden Integratorschaltung über einen vorher festgelegten Wert hinausgeht, wobei der Pegeldetektor ein Ausgangssignal erzeugen kann, wenn der Ausgang von dem Integrator- über diesen vorher festgelegten Wert hinausgeht, und einzelne Einrichtungen (8a, 8b, 8c) zum Rücksetzen der einzelnen Integratorschaltungen ansprechend auf das Ausgangssignal von den entsprechenden Pegeldetektorschaltungen (7a, 7b, 7c) umfaßt.

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   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannte Einrichtung ein Magnetaufzeichnungsgerät (6o) ist.

   k. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Unterteilung der Überwachungsperiode in eine Vielzahl von Intervallen die Anzahl der digitalen Signale gezählt wird, die von den einzelnen Pegeldetektoren (7a₅ 7b, 7c) während eines jeden Intervalls abgegeben werden, und daß einzelne erste Speichereinrichtungen zum Speichern am Ende eines jeden Intervalls des digitalen Betrags der entspi-echenden digitalen Signale, die von der Aufteil- und Zähleinrichtung gezählt worden sind, Einrichtungen zur Erzeugung einzelner Züge von Impulsen entsprechend dem in den ersten Speichereinrichtungen gespeicherten Inhalte , Einrichtungen zum Übertragen der einzelnen Züge der Impulse, die durch entsprechende Kanäle einem einzigen Kanal zugeführt werden und darin in Reihe im Abstand zueinander weitergeführt werden, und Einrichtungen zum Aufzeichnen der Züge von Impulsen vorgesehen sind, die längs des einzigen Kanals gefühi't und reproduzierbar aufgezeichnet werden.

   5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Übertragen eine Schaltung zum Erzeugen von Audiosignalen umfaßt, mit der Signale verschiedener Frequenz erzeugbar sind, von denen jedoch jedes im .hörbaren Frequenzbereich liegt und die in Reihe im Abstand angeordneten Impulszügen entspricht, die EEG-, EM- und EMG-Signale darstellen.

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   6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Bandaufzeichnungsgerät (60) intermittierend derart antreibbar ist, daß es am Ende eines jeden Intervalles der Über— wachungsperiode betrieben und nach Vollendung der Aufzeichnung stillgesetzt wird.

   7- Verfahren zum überwachen des Schlafverhaltens mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Analogsignale für das Elektroencephalogramm, die Axigenbewegungen und das Elektromyograf"! nr'ttels einer Vielzahl von lösbar an Körperteilen eines Lebewesens befestigter Elektroden gemessen werden, daß die Analogsignale in Digitalsignale umgewandelt werden, wobei jedes der Digitalsignale einen Digitalbetrag hat, der im wesentlichen der Amplitude des zugehörigen Analogsignals entspricht, daß die ganze Überwachungsperiode in eine Vielzahl von Intervallen unterteilt und gleichzeitig der Digitalbetrag eines jeden Digitalsignals gemessen wird, das während eines jeden Intervalls erscheint, und daß die Meßergebnisse reproduzierbar aufgezeichnet werden.

   8. Verfahren nach Anspruch 7₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Analogsignale von den Elektroden gleichgerichtet, die Gleichstromkomponenten der Signale, die jeweils· integriert worden sind, integriert werden, festgestellt wird, ob die Signale, die jeweils integriert wurden, über einen festgelegten Wert hinausgehen, S.ignale zugeführt werden, wenn die integrierten Signale über den festgelegten Wert hinausgehen, abhängig von den Signalen, die jeweils festgestellt worden sind, rückgesetzt wird, daß während der Aufteilung der ganzen Uberwachungsperiode in eine Vielzahl von Intervallen gleichzeitig der

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   - kl -

   Digitalbetrag eines jeden der Digitalsignale gezählt ...wird, die während eines jeden Intervalls erscheinen, daß am Ende eines jeden Intervalls der Digitalbetrag des entsprechenden Digitalsigmils, welches gezählt worden ist, gespeichert wii-d, daß einzelne Impulszüge erzeugt werden, die jeweils den gespeicherten Inhalten ent- ' sprechen, daß die einzelnen Impulszüge in einen einzigen Kanal aufgegeben und darin in Reihe im Abstand zueinander geführt werden, und daß die in diesem einzigen Kanal zugeführten Impulszüge reproduzierbar atifgezeichnet werden.

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