DE2316130A1 - DEVICE FOR DETECTING MOVEMENTS OF A BODY - Google Patents
DEVICE FOR DETECTING MOVEMENTS OF A BODYInfo
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Description
Gerät xum Erfassen von Bewegungen eines körpers Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Erfassen von Bewegungen eines Körpers, insbesondere des menschlichen oder tierischen Körpers, bestehend aus einem am Körper anordbaren mechanisch-elektrischefl Wandler zur Umwandlung der mechanischen Körperbewegung in entsprechende elektrische Signale sowie Mitteln zur Anzeige und/oder elektronischen Weiterverarbeitung der Signale. Device xum detecting movements of a body The invention relates refers to a device for recording the movements of a body, in particular a human or animal body, consisting of a mechanical-electrical element that can be arranged on the body Converter for converting the mechanical body movement into corresponding electrical ones Signals and means for displaying and / or electronic processing of the Signals.
In der modernen Elektromedzin besteht die Tendenz, die Patientenüberwachung aller Art zu automatisieren und intensivieren.In modern electromedicine there is a tendency to monitor patients of all kinds to automate and intensify.
Die Patienten sind hierbei oftmals während längerer Zeit unbeobachtet und die überwachende Maschinerie kann durch Störungen Fehlinformationen erhalten. Viele dieser Störungen werden da-.The patients are often unobserved for a long time and the monitoring machinery can get misinformation from malfunctions. Many of these disorders are there.
bei durch Körperbewegungen des Patienten verursacht. Bei bisher üblichen herwachungsgeräten konnten derartige, sich auf den Ablauf der Messung störend auswirkende Bewegungsartefakte entweder überhaupt nicht oder nur durch aufwendige Software identifiziert werden. Ferner besteht auch ganz allgemein bei der Überwachung von motorisch unruhigen Patienten, insbesondere auch von hirnverletzten Patienten sowie von psychisch abnornen Patienten, Bedarf an geeigneten Geräten zum Erfassen der gesteigerten Patientenmotilität oder Motorik, weil bestimmte Bewegungen bzw. Bewegungsmuster symptomatisch für bestimmte Krankheitsbilder sind. Die Registrierungsmöglichkeit dieser Bewegungen bzw. Bewegungsmuster würde eine wichtige zusätzliche Diagnosehilfe liefern und darüber hinaus unter Umständen bei ganz speziellen Krankheiten sogar andere aufwendige Nethoden (z.B. EEG-Analysen) ersetzen. In vielen Fällen kann auch eine gesteigerte Motilität oder Motorik einen Hinweis auf einen kritischen Zustand des Patienten, der einen raschen ärztliche Eingriff erfordert, geben (z.B. Schlafübarwachung von epileptischen Eindern und sonstigen Psychopathen, von Gehirnoperieften etc.). Ein Gerät, das eine derartige Notilität bzw. Motorik erfaßt, könnte ein entsprechendes Alarmsignal auslösen.caused by movements of the patient's body. With the usual Monitoring devices could interfere with the measurement process Movement artifacts either not identified at all or only identified by complex software will. Furthermore, there is also a very general aspect of the monitoring of restless motors Patients, in particular, too of brain injured patients as well of mentally abnormal patients, need for suitable devices to record the increased patient motility or motor skills because of certain movements or movement patterns are symptomatic of certain clinical pictures. The registration option These movements or movement patterns would be an important additional diagnostic aid deliver and, in certain circumstances, even in the case of very special diseases replace other costly methods (e.g. EEG analyzes). In many cases, too an increased motility or motor skills an indication of a critical condition of the patient who requires rapid medical intervention (e.g. sleep monitoring from epileptic unions and other psychopaths, from brain opery, etc.). A device that detects such a notility or motor function could be a corresponding one Trigger an alarm signal.
Durch die DOS 2 106 275 ist ein Gerät zum Erfassen der Patientenmotorik vorbekannt, bei dem zur Umwandlung der#mechanischen Körperbewegung in entsprechende elektrische Signale am Patienten anzuordnende lageabhängige Schaltmittel, insbesondere Quecksilberschalter, verwendet sind. Diese Schalter haben jedoch den Nachteil, daß sie aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus lediglich zur Anzeige von einigen wenigen speziell vorgewählten Patientenlagen geeignet sind. Die Aufzeichnung von typischen Körperbewegungen in beliebiger Raumrichtung, d.h. auch der Bewegungen zwischen den einzelnen möglichen Patientenlagen und Bewegungen ohne Winkeldrehung gegenüber der Vertikalen, z.B. auch von einzelnen Körperteilen, ist mit diesen Geräten nicht moglich. Ausgeschlossen ist ferner auch die Erkennung bzw. Auf-Zeichnung der Bewegungsmuster von speziellen Körperteilen ohne Lageänderung des Körperteils, z.B. Muskelzuckungen od.dgl., wie sie beispielsweise bei der Epilepsie sehr häufig auftreten.The DOS 2 106 275 is a device for recording patient motor skills previously known, in which to convert the # mechanical body movement into corresponding Position-dependent switching means to be arranged on the patient, in particular electrical signals Mercury switches, are used. However, these switches have the disadvantage that Due to their design, they are only used to display a few specially preselected patient positions are suitable. The record of typical Body movements in any spatial direction, i.e. also the movements between the individual possible patient positions and movements without angular rotation with respect to the Vertical, e.g. also of individual body parts, is not possible with these devices. The recognition or recording of the movement patterns is also excluded of special body parts without changing the position of the body part, e.g. muscle twitching Or the like. As they occur very often, for example, in epilepsy.
Auch die Anzeige von Bewegungsartefakten ist mit dem Gerät nach der DOS praktisch unmöglich.The display of motion artifacts is also possible with the device according to the DOS practically impossible.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein im technischen Aufbau einfaches Gerät anzugeben, welches Bewegungsabläufe in praktisch beliebiger Richtung erkennt und die Anzeige dieser Bewegungsabläufe gestattet. Insbesondere soll mit dem Gerät auch das Erkennen von Bewegungsartefakten sowie epileptischer Anfälle möglich sein.The object of the invention is to provide a simple technical structure Specify device that recognizes motion sequences in practically any direction and the display of these movement sequences is permitted. In particular, with the device the detection of movement artifacts and epileptic seizures may also be possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Gerät der eingangs genannten Art der Wandler zwei Stäbe aus einem bei mechanischer Verbiegung entsprechende elektrische Signale erzeugenden Material, vorzugsweise aus piezoelektrischem Material, und mit je zwei einander gegenüberliegenden Kontaktflächen enthält, die am einen Ende mit ihren Längskanten vorzugsweise parallel und ihren Kontaktflächen unter einem Winkel von ca. 900 zueinander an einem Träger gehaltert und an ihrem freien Ende mit je einer Masse, vorzugsweise aus schwerem Material, belastet sind.The object is achieved according to the invention in that in one device the type of transducer mentioned at the outset, two rods from one in the event of mechanical bending corresponding electrical signals generating material, preferably made of piezoelectric Material, and each with two opposing contact surfaces that contain at one end with their longitudinal edges preferably parallel and their contact surfaces at an angle of about 900 to each other on a carrier and supported on their free end are each loaded with a mass, preferably made of heavy material.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät bewirken Körperbewegungen eines Patienten eine Kraftausübung auS die an den freien Enden der Stäbe angebrachten Massen. Die dabei jeweils auftretenden Kräfte rufen Je nach Betrag und Richtung an den Stäben eine mehr oder weniger starke Verbiegung (Drehmoment) in der einen oder anderen Richtung hervor. Als Resultat dieser Verbiegung stellt sich zwischen den Oberflächen des jeweiligen Stabes ein elektrisches Signal ein, das in seiner Amplitude betragsmäßig im wesentlichen von Größe und Richtung der Bewegungskraft abhängig ist, d.h. somit ein unmittelbares Maß für die Augenblicksbewegung eines Patientenkörpers nach Heftigkeit und Richtung abgibt. Mit dem erfindungsgemäßen Gerät lassen sich also wie erwünscht Körperbewegungen in einer beliebigen Raumrichtung als entsprechende elektrische Signale erfassen und registrieren. Die bezogen auf ein räumliches Koordinatensystem maximal möglichen drei Beschleunigungskomponenten können dabei bei praktisch beliebig gerichteter Bewegung sämtliche zum Meßsignal beitragen, obgleich zum Erfassen der Einzelkomponenten lediglich insgesamt zwei Indikatoren, d.h. gemäß der Erfindung die mit ihren Flächen einen im wesentlichen rechten Winkel bildenden beiden Stäbe aus verbiegungsempfindlichem Material, verwendet sind. Bei geringstem technischen Aufwand sind somit in Erfüllung der der Erfindung zugrundeliegenden technischen Aufgabenstellung optimale Bewegungsmeßmöglichkeiten geschaffen.In the device according to the invention, a patient's body moves an exertion of force from the masses attached to the free ends of the rods. the call the forces that occur depending on the amount and direction on the bars a more or less strong bending (torque) in one or the other Direction out. As a result of this bending, it appears between the surfaces of the respective rod an electrical signal, which in terms of its amplitude is essentially dependent on the magnitude and direction of the motive force, i.e. thus a direct measure of the momentary movement of a patient's body according to severity and gives direction. With the device according to the invention can be as desired Body movements in any spatial direction as corresponding electrical ones Acquire and register signals. The related to a spatial coordinate system maximum possible three acceleration components can be practically arbitrary directed movement all to the Contribute measurement signal, although only two indicators in total to record the individual components, i.e. in accordance with of the invention which form a substantially right angle with their surfaces two rods made of material that is susceptible to bending are used. At the slightest technical effort are thus in fulfillment of the underlying of the invention technical task created optimal movement measurement possibilities.
Die bei Bewegung des Patienten an den Stäben anfallenden elektrischen Signale können im Spezialfall je nach Weiterverarbeitung zur Anzeige von Bewegungsartefakten und/oder Anzeige des Vorliegens von epileptisch motorischen Entladeerscheinungen dienen. Hierzu werden zweckmäßig die Signale. jedes Stabes über beidseitig an den Staboberflächen angebrachte elektrische Verbindungsleitungen, vorzugsweise nach Verstärkung in einem Signalverstärker und gegebenenfalls nach Frequenzbeschneidung (Tiefpaß mit vorzugsweise 20 bis 30 Hz Grenzfrequenz) sowie nach Gleichrichtung in einer Gleichrichteranordnung, in einem Addierglied, vorzugsweise in der Verstärkung regelbarer Addierverstärker, addiert und das Summensignal-auf einen Schwellwertdiskriminator, z.B. Schmitt-Trigger, gegeben, der jeweils ein Ausgangssignal erzeugt, wenn das Summensignal einen einstellbaren Schwellwert überschreitet. Das Ausgangssignal des Schwellwertdiskriminators wird dann separat einerseits einer monostabilen Kippstufe und andererseits einer Aufsummiereinrichtung, vorzugsweise Integrator bzw.- Mittelwertbildner, zur Signalaufsummierung während einer vorgebbaren Zeitdauer, z.B.The electrical generated by the bars when the patient moves In special cases, signals can be used to display movement artifacts, depending on their further processing and / or indication of the presence of epileptic motor discharge symptoms to serve. The signals are expedient for this purpose. of each rod on both sides of the Electrical connection lines attached to rod surfaces, preferably according to Amplification in a signal amplifier and, if necessary, after frequency clipping (Low pass with preferably 20 to 30 Hz cutoff frequency) and after rectification in a rectifier arrangement, in an adder, preferably in the gain adjustable adding amplifier, added and the sum signal - on a threshold value discriminator, e.g. Schmitt trigger, which generates an output signal when the Sum signal exceeds an adjustable threshold value. The output signal of the Threshold value discriminator is then separately on the one hand a monostable multivibrator and on the other hand a summing device, preferably an integrator or averaging device, for signal summation during a predeterminable period of time, e.g.
zwischen 0 bis 20 sec, mit nachgeschaltetem weiteren Schwellwertdiskriminator zugeleitet. Die monostabile Kippstufe dient hierbei im wesentlichen als Indikator für kurzzeitig und sporadisch auftretende Bewegungssignale, d.h. Bewegungsartefakte.between 0 to 20 seconds, with a downstream further threshold value discriminator forwarded. The monostable multivibrator essentially serves as an indicator for short-term and sporadic motion signals, i.e. motion artifacts.
Fallen die Bewegungssignale in einem gewissen Zeitabschnitt in sehr kurzen Zeitabständen an, so liegt im allgemeinen ein epileptischer Anfall vor. Dieser Anfall wird durch eine Schwellwertüberschreitung des Summensignals am weiteren Schwellwertdiskriminator und einer daraufhin erfolgenden Signalabgabe dieses Diskriminators registriert. Das Ausgangssignal des am Ausgang des Addiergliedes- angeschalteten Schwellwertdiskriminators wird zweckmäßig unmittelbar zu einer Alarmauslösung, vorzugsweise akustischen Alarmauslösung, und/oder zum Einschalten einer Registriereinheit, z.B. bei gleichzeitiger EEG-Überwachung des Patienten, zur Einschaltung der EEG-Registriereinheit verwendet.In a certain period of time, the movement signals fall in a lot For short periods of time, there is generally an epileptic seizure. This Seizure is caused by exceeding the threshold of the sum signal at the further threshold value discriminator and a subsequent signal output this discriminator registered. The output signal at the output of the adder activated threshold value discriminator is expediently immediately to trigger an alarm, preferably acoustic alarm triggering, and / or to switch on a registration unit, e.g. with simultaneous EEG monitoring of the patient, to switch on the EEG registration unit used.
In einer vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Gerätes sind die Stäbe des Wandlers auf einer am Patientenkörper zu befestigenden Trageplatte, die z.B. auch gleichzeitig die Grundplatte des Gerätegehäuses bilden kann, mit ihren Längskanten parallel zur Plattenoberfläche montiert. Zur Halterung der Stäbe an der Trageplatte ist hierbei zweckmäßig ein auf der Plattenoberfläche angeordnetes, z.B. angeklebtes, oder mit der Trageplatte ein Gußteil bildendes Tragestück, vorzugsweise aus Kunststoff, verwendet. Die zu den Seitenkanten der Trageplatte parallelen Seitenflächen des Tragestücks sind dabei vorzugsweise llm einen Winkel von 900 gegeneinander geschrägt und bilden die Halterungsflächen für die Stäbe. Zur Befestigung der Stäbe am Tragestück ist zweckmäßig ein über die den Stabanlageflächen am Trage stück gegenüberliegenden Stabflächen greifendes Winkelstück, welches z.B. am Tragestück festschraubbar ist, verwendet. Das Winkelstück sollte hierbei aus Metall gefertigt sein und vorzugsweise als gemeinsame Bezugselektrode für die an den Stäben abzugreifenden elektrischen Signale dienen.In an advantageous embodiment of the device according to the invention are the rods of the transducer on a support plate to be attached to the patient's body, which, for example, can also form the base plate of the device housing at the same time, with their Longitudinal edges mounted parallel to the board surface. To hold the rods on of the support plate is expediently arranged on the plate surface, e.g. a support piece glued on or forming a cast part with the support plate, preferably made of plastic. The side surfaces parallel to the side edges of the support plate of the carrying piece are preferably beveled at an angle of 900 to one another and form the support surfaces for the rods. For attaching the rods to the carrying piece is appropriate a piece on the opposite of the rod contact surfaces on the support Angle piece gripping rod surfaces, which e.g. can be screwed to the support piece, used. The elbow should be made of metal and preferably as a common reference electrode for the electrical ones to be tapped on the rods Serve signals.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Gerätes kann das Tragestück für die Stäbe auch zwei unter einem Winkel von 900 gegeninander geschrägte Aufnahmeschlitze oder eine entsprechende Aufnahmebohrung für das jeweilige eine Ende der Stäbe aufweisen. Bei dieser Ausführungsform#werden die Stabenden zweckmäßig in den Schlitzen bzw. in der Aufnahmebohrung mit dem Tragestück vergossen. Das Vergußmaterial ist vorzugsweise elastisch.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention the support piece for the rods can also be two at an angle of 900 to each other inclined mounting slots or a corresponding mounting hole for the respective an end of the rods. In this embodiment, # will be the rod ends expediently in the slots or in the receiving bore with the support piece shed. The potting material is preferably elastic.
Anhand von zwei Figuren wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und seine Wirkungsweise erläutert.An exemplary embodiment is shown below with the aid of two figures of the invention described and its mode of operation explained.
Es zeigen: die Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des beim Gerät nach der Erfindung verwendeten elektromechanischen Wandlers, die Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gerätes im Prinzipschaltbild.The figures show: FIG. 1 an exemplary embodiment of the device according to FIG of the invention used electromechanical transducer, Fig. 2 shows an embodiment of the device according to the invention in the basic circuit diagram.
In der Fig. 1 ist mit 1 eine am Patientenkörper zu befestigende Trageplatte (z.B. aus Plexiglas), die beispielsweise auch die Grundplatte anes Gehäuses für den Wandler nach-der Fig. 1 darstellen kann, mit 1 bezeichnet. Auf der Trageplatte 1 ist ein Tragestück 2 (z.B. ebenfalls aus Plexiglas) aufgeklebt, dessen zu den Seitenkanten der Trageplatte 1 parallelen Seitenflächen im oberen Teil um 90° gegeneinander geschrägt sind. Die geschrägten Flächen 3, 4 des Trageteils bilden die Anlageflächen für das eine Ende von zwei flachen piezoelektrischen Eristallstäben 5 und 6. Die Kristallstäbe sind so polarisiert, daß sie bei Biegelast ein Signal abgeben, dessen Polarität von der Belastungsrichtung abhängt (bimorph). Die Länge der Stäbe beträgt ca. 16 mm, ihre Breite liegt vorzugsweise bei ca. 1,2 mm und ihre Dicke bei ca. 0,6 mm.In Fig. 1, 1 is a support plate to be attached to the patient's body (e.g. made of plexiglass), which for example also form the base plate of the housing for can represent the converter according to FIG. 1, denoted by 1. On the support plate 1 a carrying piece 2 (e.g. also made of Plexiglas) is glued on, whose to the Side edges of the support plate 1 parallel side surfaces in the upper part by 90 ° against each other are inclined. The inclined surfaces 3, 4 of the support part form the contact surfaces for one end of two flat piezoelectric Eristallstäben 5 and 6. Die Crystal rods are polarized in such a way that they emit a signal under bending load, its Polarity depends on the direction of loading (bimorph). The length of the bars is approx. 16 mm, their width is preferably approx. 1.2 mm and their thickness approx. 0.6 mm.
Die Stäbe 5 und 6 sind ferner an ihren freien Enden mit je einem zylindrischen Massekörper 7 bzw. 8 aus Silber (exzentrisch) belastet. Die Silberzylinder 7, 8 sind dabei auf den Kristallstäben 5, 6 angelötet und weisen eine Masse in der Größenanordnung von 1 g auf.The rods 5 and 6 are furthermore each with a cylindrical one at their free ends Mass body 7 or 8 made of silver (eccentric) burdened. The silver cylinder 7, 8 are soldered to the crystal rods 5, 6 and have a mass in the Size range of 1 g.
Zur Halterung der Stäbe 5 bzw. 6 an den Schrägflächen 3 bzw. 4 des Trageteils 2 ist ein Winkelstück 9 vorgesehen, welches beidseitig die den Anlageflächen der Stäbe an das Trageteil gegenüberliegenden Staboberflächen übergreift und mittels einer Schraube 10 am Trageteil 2 festgeschraubt ist. Das Winkelstück 9 besteht aus Metall, z.B. Messing, und dient als gemeinsame Bezugselektrode für die bei Verbiegung der Stäbe 5 bzw. 6 zwischen deren Oberflächen auftretenden elektrischen Signale. Das Winkelstück 9 ist bei Inbetriebnahme des Wandlers nach der Fig. 1 über eine an der Lötfahne 11 angelötete Verbindungsleitung 12 mit Massepotential verbunden. Zwei weitere Lötfahne 13 und 14 mit den entsprechend angelöteten Verbindungsleitungen 15 bzw. 16 dienen zur Abnahme der elektrischen Potentiale an den Unterflächen der Kristallstäbe 5 bzw. 6.To hold the rods 5 and 6 on the inclined surfaces 3 and 4 of the Support part 2, an angle piece 9 is provided, which the contact surfaces on both sides the rods overlaps on the support part opposite rod surfaces and means a screw 10 is screwed to the support part 2. The elbow 9 consists of Metal, e.g. brass, and serves as a common reference electrode for when it is bent the rods 5 and 6 occurring between their surfaces electrical signals. The angle piece 9 is when starting up the converter according to FIG. 1 via a Connection line 12 soldered to the soldering lug 11 is connected to ground potential. Two more soldering lugs 13 and 14 with the connecting lines soldered on accordingly 15 and 16 are used to decrease the electrical potentials on the lower surfaces of the Crystal rods 5 or 6.
In der Fig. 2 sind die Kristallstäbe 5 bzw. 6 des Wandlers nach der Fig. 1 schematisch in einem Gerätegehäuse 17 (z.B. aus Plexiglas) dargestellt. Die Grundfläche des Gerätegehäuses 17 dient herbei als Trageplatte 1.In Fig. 2, the crystal rods 5 and 6 of the transducer are after Fig. 1 is shown schematically in a device housing 17 (e.g. made of Plexiglas). the The base of the device housing 17 serves as a support plate 1.
Die elektrische Verbindungsleitung 12 für das gemeinsame Bezugspotential ist jeweils mit den invertierenden Eingängen zweier nachfolgender Signalverstärker 18 bzw. 19 verbunden. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 18 liegt über die Verbindungsleitung 15 am Kristallstab 5 und der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 19 über die Verbindungsleitung entsprechend am Kristallstab 6. Die von den Stäben 5 bzw. 6 resultierenden Ausgangssignale der Verstärker 18 bzw. 19 werden uber Tiefpässe 20 bzw. 21 mit einer oberen Grenzfrequenz von ca.The electrical connection line 12 for the common reference potential is connected to the inverting inputs of two subsequent signal amplifiers 18 or 19 connected. The non-inverting input of amplifier 18 is above the connecting line 15 on the crystal rod 5 and the non-inverting input of the amplifier 19 via the connecting line corresponding to the crystal rod 6. The output signals of the amplifiers 18 and 19 resulting from the rods 5 and 6, respectively are passed through low-pass filters 20 or 21 with an upper limit frequency of approx.
30 Hz (RC-Glieder) auf weitere Verstärker 22 bzw. 23 gegeben.30 Hz (RC elements) are fed to further amplifiers 22 and 23, respectively.
Die Ausgangssignale dieser Verstärker werden über Zweiweggleichrichter 24 bzw. 25 einem Addierverstärker 26 mit Empfindlichkeitsregler 27 zugeleitet.The output signals from these amplifiers are rectified via full wave rectifiers 24 or 25 fed to an adding amplifier 26 with a sensitivity controller 27.
Das Summensignal des Addierverstärkers 26 kann unmittelbar auf einen Analogspannungsanzeiger 28, z.B. Registriergerät, zur Aufzeichnung des jeweils vorliegenden Bewegungsmusters gegeben werden. Es wird ferner auch einem Schmitt-Trigger 29 zugeführt, welcher ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Summensignal des Addierverstärkers 26 einen vorgegebenen Grenzwert (z.B. 8 V) überschreitet.The sum signal of the adding amplifier 26 can be applied directly to a Analog voltage indicator 28, e.g. recording device, for recording the current Movement patterns are given. It is also fed to a Schmitt trigger 29, which emits an output signal when the sum signal of the adding amplifier 26 exceeds a specified limit value (e.g. 8 V).
Auf den Schmitt-Trigger 29 folgen in Parallelformation eine monostabile Kippstufe 30 mit nachgeschaltetem Impulsanzeigegerät 31 einerseits sowie ein Integrator (RC-Glied) mit nachgeschaltetem weiteren Schmitt-Trigger 33 andererseits. Die monostabile Kippstufe 30 dient hierbei zum Erfassen von kurzzeitig und sporadisch auftretenden Ausgangssignalen des Schmitt-Triggers 29. Der Integrator 32 hingegen summiert sämtliche auch sehr kurzzeitig hintereinander auftretenden Ausgangssignale des Schmitt-Triggers 29 über eine vorgegebene Zeitdauer, z.B.The Schmitt trigger 29 is followed by a monostable in parallel formation Flipper 30 with downstream pulse display device 31 on the one hand and an integrator (RC element) with a downstream further Schmitt trigger 33 on the other hand. The monostable Flip-flop 30 is used here to detect brief and sporadic occurrences Output signals of the Schmitt trigger 29. The integrator 32, on the other hand, sums all of them also very briefly consecutive output signals of the Schmitt trigger 29 for a predetermined period of time, e.g.
zwischen 0 und 20 sec (einstellbar), auf und führt das jeweilige Aufsummiersignal dem Schmitt-Trigger 33 zu, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn dieses Aufsummiersignal des Integrators 52 einen vorgegebenen Schwellwert (z.B. 4 V) überschreitet. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 33 aktiviert hierbei über eine bistabile Kippstufe 34 eine akustische und optische Alarmanzeige 35 bzw. 36. Der Alarm- läßt sich mittels einer von Hand zu bedienenden Rückstelltaste 37 der bistabilen Kippstufe 34 löschen.between 0 and 20 sec (adjustable), and carries out the respective summing signal the Schmitt trigger 33, which generates an output signal when this summation signal of the integrator 52 exceeds a predetermined threshold value (e.g. 4 V). That The output signal of the Schmitt trigger 33 is activated via a bistable multivibrator 34 an acoustic and optical alarm display 35 or 36. The alarm can be activated by means of a manually operated reset button 37 of the bistable toggle 34 delete.
Der Impuls der bistabilen Kippstufe 34 dient ferner auch zur gleichzeitigen Einschaltung eines Registriergerätes 38, z.B.The pulse of the bistable multivibrator 34 is also used for simultaneous Activation of a recorder 38, e.g.
EEG-Registriergerät zur Registrierung des Patienten-EEG1s.EEG registration device for registering the patient's EEG1.
Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der Erfindung nach den Fig. 1 und 2 ergibt sich somit wie folgt: Der Wandler nach der Fig. 1 wird mit der Trageplatte 1 am Patientenkörper befestigt. Bewegt sich nun der Patient, so ergeben sich Beschleunigungskräfte an den Massen 7 und 8 der Stäbe 5 bzw. 6, die zu einer Verbiegung dieser Stäbe führen. Die dabei auftretenden elektrischen Signale werden nach Verstärkung in den Verstärkern 18 bzw. 19 sowie nach Frequenzbeschneidung in den Tiefpässen 20 bzw. 21 (Unterdrückung von auf nicht physiologischen Bewegungen, z.B. Stößen od.dgl., beruhenden relativ hochfrequenten Signalanteilen) und nach weiterer Verstärkung in den Verstärkern 22 und 23 sowie Gleichrichtung in den Gleichrichtern 24 und 25 in dem Addierverstärker addiert.The operation of the embodiment of the invention according to the Fig. 1 and 2 thus results as follows: The converter according to FIG. 1 is with the Carrying plate 1 attached to the patient's body. If the patient moves now, so surrender acceleration forces on the masses 7 and 8 of the rods 5 and 6, which lead to a Lead to bending of these rods. The resulting electrical signals are after amplification in amplifiers 18 and 19 and after frequency clipping in the low passes 20 or 21 (suppression of non-physiological movements, e.g. shocks or the like, based on relatively high-frequency signal components) and after further amplification in amplifiers 22 and 23 and rectification in the rectifiers 24 and 25 are added in the adding amplifier.
Sobald das Summensignal des Verstärkers 26 die Schwelle des Schmitt-Triggers 29 überschreitet, erzeugt der Schmitt-Trigger 8 ein Ausgangssignal, welches über die monostabile Kippstufe 30 als Bewegungsimpuls an der Anzeigevorrichtung 31 angezeigt wird. Treten hierbei die Ausgangssignale des Schmitt-Triggers in relativ großen Zeitabständen auf, so dient die Anzeige der Bewegungsimpulse an der Impulsanzeigevorrichtung 31 als Hinweis auf das Vorliegen normaler Bewegungsartefakte. Treten hingegen die Ausgangssignale des Schmitt-Triggers 29 in sehr kurzen Zeitabständen auf, so wird das Ausgangssignal des Integrators 32 die Schwelle des Diskriminators 33 überschreiten. Der Diskriminator 33 erzeugt dann über die bistabile Kippstufe 34 den akustischen bzw. optischen Alarm. Dieser Alarm dient als Hinweis zGB. auf das Vorliegen einer epileptisch motorischen Entladung im Patientenkörper.As soon as the sum signal of the amplifier 26 reaches the threshold of the Schmitt trigger 29 exceeds, the Schmitt trigger 8 generates an output signal which over the monostable flip-flop 30 is displayed as a movement pulse on the display device 31 will. The output signals of the Schmitt trigger occur in relatively large amounts Time intervals on, the display of the movement impulses is used on the impulse display device 31 as an indication of the presence of normal motion artifacts. If, however, the Output signals of the Schmitt trigger 29 at very short time intervals, so will the output signal of the integrator 32 exceed the threshold of the discriminator 33. The discriminator 33 then generates the acoustic signal via the bistable multivibrator 34 or optical alarm. This alarm serves as an indication of the ZGB. for the presence of a epileptic motor discharge in the patient's body.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die Stäbe vorzugsweise aus piezoelektrischem Material. Selbstverständlich kann der jeweilige Stab auch andersartig ausgebildet sein,z.B. als auf Federmaterial aufgebrachter Dehnungsmeßstreifen oder als magnetostriktiver Schwinger. Diese Möglichkeiten sollen ebenfalls mit unter die Erfindung fallen.In the present embodiment, the rods are preferably made made of piezoelectric material. Of course, the respective rod can also be designed differently, e.g. as a strain gauge applied to spring material or as a magnetostrictive transducer. These possibilities should also be included under the invention fall.
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2389895A1 (en) * | 1975-08-08 | 1978-12-01 | Minnesota Mining & Mfg | |
| DE2802547A1 (en) * | 1978-01-20 | 1979-07-26 | Siemens Ag | Device for registering a person's skin especially eyelid movements - used in electro encephalography and has piezoelectric component bonded to copper-epoxy! film and is encapsulated in silicone rubber |
| EP0012136A1 (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-25 | James King Dr. Frost | An electro-mechanical transducer for use in a cot or bed to detect body movement |
| EP0054707A1 (en) * | 1980-12-24 | 1982-06-30 | International Business Machines Corporation | Acceleration detecting devices and methods of fabrication thereof |
| EP0087015A2 (en) * | 1982-02-04 | 1983-08-31 | James A. Rodrian | Self-contained estrus detection tag |
| FR2538118A1 (en) * | 1982-12-20 | 1984-06-22 | Redies Diethard | Detector of air movement or vibration |
| EP0357275A1 (en) * | 1988-08-19 | 1990-03-07 | Seismed Instruments, Inc. | Cardiac compression wave measuring system and method |
| DE3916500A1 (en) * | 1989-05-20 | 1990-11-22 | Eberhard Zech | METHOD FOR DETERMINING THE MOVEMENT PROCESS OF AN OBJECT, IN PARTICULAR AN OBJECT IN A ROOM |
| FR2664152A1 (en) * | 1990-07-04 | 1992-01-10 | Badelon Bernard | Device for studying the mobility of the spinal column |
| EP0572657A1 (en) * | 1991-12-23 | 1993-12-08 | Elf Atochem North America, Inc. | Multi-mode accelerometer |
| EP0616221A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3238123A1 (en) * | 1982-10-14 | 1984-04-19 | Erbe Elektromedizin GmbH, 7400 Tübingen | High-frequency surgery device |
-
1973
- 1973-03-30 DE DE19732316130 patent/DE2316130C3/en not_active Expired
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2389895A1 (en) * | 1975-08-08 | 1978-12-01 | Minnesota Mining & Mfg | |
| DE2724787A1 (en) * | 1975-08-08 | 1978-12-07 | Minnesota Mining & Mfg | KINETIC PROBE MADE OF POLYMERIC, PIEZOELECTRIC MATERIAL |
| DE2802547A1 (en) * | 1978-01-20 | 1979-07-26 | Siemens Ag | Device for registering a person's skin especially eyelid movements - used in electro encephalography and has piezoelectric component bonded to copper-epoxy! film and is encapsulated in silicone rubber |
| EP0012136A1 (en) * | 1978-12-11 | 1980-06-25 | James King Dr. Frost | An electro-mechanical transducer for use in a cot or bed to detect body movement |
| EP0054707A1 (en) * | 1980-12-24 | 1982-06-30 | International Business Machines Corporation | Acceleration detecting devices and methods of fabrication thereof |
| EP0087015A2 (en) * | 1982-02-04 | 1983-08-31 | James A. Rodrian | Self-contained estrus detection tag |
| EP0087015A3 (en) * | 1982-02-04 | 1983-12-07 | James A. Rodrian | Self-contained estrus detection tag |
| FR2538118A1 (en) * | 1982-12-20 | 1984-06-22 | Redies Diethard | Detector of air movement or vibration |
| EP0357275A1 (en) * | 1988-08-19 | 1990-03-07 | Seismed Instruments, Inc. | Cardiac compression wave measuring system and method |
| US4989611A (en) * | 1988-08-19 | 1991-02-05 | Seismed Instruments, Inc. | Cardiac compression wave measuring system and method |
| DE3916500A1 (en) * | 1989-05-20 | 1990-11-22 | Eberhard Zech | METHOD FOR DETERMINING THE MOVEMENT PROCESS OF AN OBJECT, IN PARTICULAR AN OBJECT IN A ROOM |
| FR2664152A1 (en) * | 1990-07-04 | 1992-01-10 | Badelon Bernard | Device for studying the mobility of the spinal column |
| EP0572657A1 (en) * | 1991-12-23 | 1993-12-08 | Elf Atochem North America, Inc. | Multi-mode accelerometer |
| EP0572657A4 (en) * | 1991-12-23 | 1994-05-18 | Atochem North America Elf | Multi-mode accelerometer |
| US5452612A (en) * | 1991-12-23 | 1995-09-26 | The Whitaker Corporation | Multi-mode accelerometer |
| EP0616221A1 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration sensor |
| US5490422A (en) * | 1993-03-19 | 1996-02-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Acceleration sensor |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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