DE2253218A1

DE2253218A1 - Kontrollgeraet zur ueberwachung der pulsfrequenz

Info

Publication number: DE2253218A1
Application number: DE2253218A
Authority: DE
Inventors: Anton Huber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-07
Filing date: 1972-10-30
Publication date: 1974-03-14
Also published as: FR2198721A1; FR2198721B3; US3863626A; CH549380A; GB1401250A; JPS4967484A

Description

meine Akte: h 84-j,DT

30.Oktober 1972

Anton Huber, Langenthai BE

'Kontrollgerät zur üeberwachung der Pulsfrequenz

Die Erfindung betrifft ein Kontrollgerät gemäss Patent (Patentanmeldung Nr. P".21· 35 019.6 ) _zur üeberwachung der Pulsfrequenz mit Elektroden zur Abnahme der Äktionspoteiitiale, einem damit verbundenen Verstärker, einem Zeitgeber sowie einer Vergleichseinrichtung mit mindestens einem Schwellwertmesser, welche an dea Ausgang des Signalver« stärkers und den Ausgang des Zeitgebers angeschlossen, ist und die zur Auslösung von Signalen in Abhängigkeit vom Verhältnis der Pulsfrequenz zur Frequenz des -ie.£tgeb@rs an. eine Anzeigevorrichtung angeschaltet ist»

Bei diesem Kontrollgerät hat es sich, herausgestellt ₀ dass unter ungünstigen Bedingungen und bei hohen sportlichen Leistungen derartige Muskelspannungen auftreten können,, dass zusätzlich zu den Puls-Aktionspotentialen weiter© Signale durch das· Kontrollgerät erfasst werden und-damit das Mess-

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ergebnis etwas verfälscht wird.

Darüberhinaus hat es sich gezeigt, dass häufig bei einem praktischen Einsatz die Abgabe von einmaligen Warnsignalen nicht ausreicht, um der überwachten Person die nötige Information zu übermitteln. Dazu kommt, dass in den Zeiträumen, während welchen der Puls seine Normalfrequenz erreicht hat und somit vom Kontrollgerät keinerlei Signal abgegeben wird, häufig Unsicherheit darüber aufkommt, ob das Gerät noch funktionsbereit ist.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, das vorstehend genannte Kontrollgerät zu verbessern, also einerseits die störungsfreie Aufnahme von Herz-Aktionspotentialen zu gewährleisten und andererseits die allgemeinen Bedienungseigenschaften zu verbessern.

Erfindungsgemäss wird dies in erster Linie dadurch erreicht, dass die Eingangsempfindlichkeit des Verstärkers zwischen 0,20 und 1 mV, vorzugsweise 0,5 mV, beträgt.

Dadurch wird auf optimal einfache Weise die Aufnahme von Muskelspannungen bereits am Schaltungseingang vermieden. Obwohl bei herkömmlichen Geräten,-wie 2.B-.'EKGrftpp-a-raten.,

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erhebliche Anstrengungen gemacht werden, um die Eingangsempfindlichkeit zu erhöhen, und allgemein die Ansicht besteht, dass Kontrollgeräte mindestens eine Eingangsempfindlichkeit von 0,1 mV aufweisen müssten, hat es sich erfindungsgemäss gezeigt, dass durch die beschriebene Verringerung der Eingangsempfindlichkeit eine Verbesserung der Gebrauchseigenschaften des Kontrollgeräts erreichen lässt.

In Kombination mit der Reduzierung der Eingangsempfindlichkeit ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn dem Verstärker ein Frequenzfilter nachgeschaltet ist, welcher Signale unterhalb 0,66 Hz und über3,3 Hz unterdrückt und den dazwischen liegenden Frequenzbereich passieren lässt. Auf diese Weise· werden zusätzliche Muskelspannungen herausgefiltert, die im Potential mit den Herz-Aktionspbtentialen vergleichbar sind, jedoch meist über oder unter der Pulsfrequenz liegen. Selbstverständlich ist es als technisch äquivalent anzusehen, den Verstärker selbst mit einer entsprechenden Filtercharakteristik auszubilden oder e'inen Frequenz filter vorzuschalten.

Erfindungsgemäss wird das Kontrollgerät weiter verbessert, wenn-die durch die Elektroden abgenommenen Aktionsspannungen vom Verstärker derart verstärkt und unmittelbar an den

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Ansteuereingang der Anzeigevorrichtung gelegt sind, dass die von der Anzeigevorrichtung abgegebenen Signale zur Anzeige von Frequenzschwankungen der Pulsfrequenz synchron mit letzterer sind. Das Kontrollgerät gibt auf diese Weise nicht nur anormale Pulsfrequenzen wieder, sondern ermöglicht gleichzeitig die Ueberwachung der Herztätigkeit und lässt die Erkennung von Unregelmässigkeiten, wie z.B. Extrasystolen, zu.

Das Kontrollgerät eignet sich damit insgesamt nicht nur für den Einsatz im Sport, sondern insbesondere auch zur Ueberwachung von Herz- und Kreislaufgeschädigten, welche Bewegungstherapie betreiben. Die Ueberwachung kann dabei vom Patienten selbst vorgenommen werden, wobei ersichtlicherweise die Einstellung des Schwellwertmessers nach Angaben des behandelnden Arztes durchzuführen ist.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn je nach dem Wert der Pulsfrequenz im Verhältnis zur Sollfrequenz unterschiedliche akustische oder optische Signale abgegeben werden. Dabei empfiehlt es sich, im Bereich des Ueber- und Unterschreitens akustische Signale vorzusehen, damit zuverlässige Warnung gewährleistet ist. Im Normalbereich dagegen sollte die Abgabe von optischen Signalen erfolgen, um einerseits auch in diesem Bereich eine Ueberwachung auf Regelmässigkeit des Pulses durch-

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führen zu können und andererseits der Bedienungsperson die Unsicherheit bezüglich der Funktion des Geräts zu nehmen.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Signale beim Ueberschreiten bzw. Unterschreiten jeweils unterschiedliche Kennung aufweisen, um unmittelbar Hinweis auf die Art der Abweichung zu geben. Dies lässt sich einfach realisieren, wenn als Kennung jeweils eine unterschiedliche Anzahl von akustischen Signalen pro Pulsschlag beim Ueberschreiten bzw. Unterschreiten vorgesehen ist.

Vorteilhaft lässt sich jedoch auch eine Kennung durch unterschiedliche Tonhöhe der akustischen Signale durchführen. Im Hinblick auf individuell schwankende Aktionspotentiale ist es von grossem Vorteil, wenn die Eingangsempfindlichkeit des Verstärkers justierbar und damit an die persönlichen Verhältnisse anpassbar ist.

Ersichtlicherwexse sind der erfinderische Inhalt und der technische Fortschritt des Anmeldungsgegenstands sowohl durch die neuen Einzelmerkmale als auch insbesondere durch ■ Kombination und Unterkombination aller Verwendung findenden Merkmale gewährleistet.

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Die Erfindung ist in folgenden Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Kontrollgeräts mit den Merkmalen der Erfindung und

Fig. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Kontrollgeräts gernäss Fig. 1 mit zwei Schwellwertroessern.

Gemäss Fig. 1 weist das dargestellte Kontrollgerät einen Verstärker 1 auf, welcher durch Elektroden la an Aktionspotential gelegt wird. Der Verstärker 1 weist eine Eingangsempfindlichkeit von 0,2 mV auf, sodass unter diesem Wert liegende Muskelspannungen begrenzt werden. Dem Verstärker 1 nachgeschaltet ist ein Filter 2, welches im Bereich zwischen 0,66 und 3,3 Hz, was einer Pulsfrequenz von 40 bis 200 Schlägen pro Minute entspricht, die verstärkten Signale an einen zweiten Verstärker 3 weitergibt,

Ausserhalb dieses Frequenzbereichs liegende Muskelspannungen werden dagegen herausgefiltert. Der Verstärker 3 ist zur Anpassung der Empfindlichkeit des Kontrollgeräts an individuelle Paramter mit einer Empfindlichkeits-Steuereinrichtung 4 versehen.

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Der Ausgang des Verstärkers 3 liegt an Vergleichseinrichtung 5, welche durch einen Zeitgeber 6 mit Signalen gespeist wird/ welche der Soll-Pulsfrequenz entsprechen. Das Vergleichsresultat wird von Vergleichseinrichtung 5 an einen-Schwellwertmesser 7 gelegt, weigher beim Ueberschreiten des Sollwertes durch die Pulsfrequenz den Schalter 8 von der dargestellten Position/ in welcher Lampe 9 mit Spannung versorgt wird, auf den Lautsprecher 10 umschaltet. 'Die Spannungsversorgung für Lampe 9 bzw. Lautsprecher 10 erfolgt durch Anzeigevorrichtung 11/ welche über Vergleichseinrichtung 5 derart mit den vom Verstärker 3 abgegebenen Impulsen angesteuert wird, dass Lampe 9 bzw. Lautsprecher 10 Signale im Rhythmus der Pulsfrequenzen abgeben.

Ersichtlicherweise kann im Normalbereich der Pulsschlag verfolgt und gleichzeitig die Funktion des Geräts durch Beobachtung der Lampe 9 überwacht werden, während beim Ueberschreiten des Sollwerts der Lautsprecher 10 akustische Warnsignale abgibt.

Durch die Verwendung von Frequenzfilter 2 und Reduzierung der Eingangsernpfindlichkeit des Verstärkers 1 wird dabei auf optimal einfache Weise die Aufnahme von Muskelspannungen und damit die Fehlinformation der Ueberwachungsperson vermieden.

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Fig. 2 zeigt ein abgewandeltes Ausführ'ungsbeispiel des Kontrollgerätes gemäss Fig. l,bei welchem jedoch die Vergleichs-

•einrichtung 5 durch zwei Zeitgeber 6, 6a, mit jeweils unterschiedlicher Frequenz beaufschlagt wird. Die Zeitgeber 6, 6a, welche individuell einstellbar sind, erlauben dabei die Festlegung eines unteren und oberen Grenzwerts, welche den Normal-Frequenzbereich einschliessen. Die Auslösung von Signalen in Abhängigkeit von den verschiedenen Vergleichswerten erfolgt durch zwei Schwellwertmesser 7, 7a, welche jeweils zwei Schalteinrichtungen 8, 8a, ansteuern. Die Schalteinrichtungen ihrerseits v/erden durch Anzeigevorrichtung 11 gespeist, sodass in Abhängigkeit vom Ueber- oder Unterschreiten eines Schwellwerts der Schwellwertmesser 7, 7a entsprechende Information durch Lampe 9 oder Warnung durch Lautsprecher 10 erfolgt. Für den Normalbereich ist dabei wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 Anzeige durch Lampe 9 vorgesehen, während beim Ueberschreiten des Höchstwertes ein Doppelton pro Pulsschlag durch Lautsprecher 10 abgegeben wird. Beim Unterschreiten des durch Schwellwertmesser 7 festgelegten unteren Grenzwerts gibt dagegen Lautsprecher 10 durch entsprechende Ansteuerung von Schalteinrichtung 8 einen Einfachton pro Pulsschlag ab, sodass der jeweilige Bereich der Pulsfrequenz unmittelbar akustisch gekennzeichnet ist.

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Claims

Patentansprüche

l.j Kontrollgerät geraäss Patent (Patentanmeldung

Nr. P 21.35.019.6) zur Ueberwachung der Pulsfrequenz mit Elektroden zur Abnahme der Aktionspotentiale, einem damit verbundenen Verstärker, einem Zeitgeber sowie einer Vergleichseinrichtung mit mindestens einem Schwell—

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Wertmesser, welche an den Ausgang des Signalverstärkers und den Ausgang des Zeitgebers angeschlossen ist und die zur Auslösung von Signalen in Abhängigkeit vom Verhältnis der Pulsfrequenz zur Frequenz des Zeitgebers an eine Anzeigevorrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsempfindlichkeit des Verstärkers (1) im Bereich zwischen 0,20 und 1 mV liegt und vorzugsweise 0,5 mV beträgt.
2. Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verstärker (1) ein Frequenzfilter (2) mit einem Durchlassbereich von 0,66. Hz bis 3,3 Hz nachgeschaltet ist.
3. Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Aktionsspannungen vom Verstärker derart verstärkt- und unmittelbar an den Ansteuereingang der Anzeigevorrichtung (11) gelegt sind, dass die von der Anzeigevorrichtung abgegebenen Signale zur Anzeige von Frequenzschwankungen der Pulsfrequenz synchron mit letzterer sind.

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4. Kontrollgerät.nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigevorrichtung (11) zur Abgabe von akustischen und/oder optischen Signalen je nach dem Verhältnis von Zeitgeber- und Pulsfrequenz ausgebildet ist.
5. Kontrollgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass die Signale beim Unter- oder Ueberschreiten der
durch den Zeitgeber festgelegten Sollfrequenz durch die Pulsfrequenz akustische Warnsignale sind.
6. Kontrollgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Signale beim Ueberschreiten der Sollfrequenz
jeweils eine andere Kennung aufweisen als die beim Unterschreiten der Sollfrequenz abgegebenen Signale.
7. Kontrollgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Kennung jeweils eine unterschiedliche Anzahl
von akustischen Signalen pro Pulsschlag vorgesehen
werden.
8. Kontrollgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Kennung eine Frequenzänderung der akustischen Signale vorgesehen ist.
9. Kontrollgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit zwei Schwellwertmessern zur Begrenzung eines Normalbereichs der Pulsfrequenz, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige im Normalbereich optisch und ausserhalb des Normalbereichs akustisch ist.

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10. Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die. Frequenz des Schwellwertmessers (7, 7a) einstellbar ist.
11. Kontrollgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsempfindlichkeit des Verstärkers (1, 3) justierbar ist.

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