DE2400731C3 - Vorrichtung zur Erfassung der R-Zakken aus einem elektrischen Herzaktionssignal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der R-Zacken aus einem elektrischen Herzaktionssignal nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die maschinelle E^fliennung der Herzaktion ist heute eine selbstverständliche Forderung Hei der Überwachung schwerkranker Patienten genauso wie im Bereich der Arbeitsmedizin. Bei Tiierapievnrfahren wie z. B. bei der mechanischen Unterstützung des Herzens, oder bei der Schrittmachertherapie ist die Erfassung des Beginns der Herzaktion von besonderer Bedeutung, da ein Ausfall dieser Information das Gerät irritiert und den Patienten aufs schwerste gefährden kann.

Aus DE-OS 19 60 934 und DE-OS 19 62 077 ist bekannt zur Anzeige des Auftretens einer R-Zacke aus einem elektrischen Herzaktionssignal mittels Filter-Schaltungen nur Signale mit möglichst hohen Frequenzbereichen durchzusieben und über Impulsformerstufen an Auswerteschaltungen weiterzuleiten. Aus US-PS 36 62 746 ist bekannt, hierzu einen veränderlichen Bandpaß zu verwenden. Aus DE-OS 14 66 831 ist weiterhin bekannt, zur Auswertung bioelektrischer Signale eine spektrale Zerlegung vorzunehmen.

Mit den bekannten Vor: ichtungen ist eine sichere, störungsfreie Erfassung der R-Zacken aus einem elektrischen Herzaktionspotential aus folgenden Gründen nicht generell zufriedenstellend möglich: Die im letzten Abschnitt zitierten Filterschaltungen bestehen aus fix eingestellten Filtern. Sie sind daher nur für einen »Normpatienten« optimal, Patienten mit anderen Erkrankungen oder unterschiedlichem Alter würden eine andere Filtercharakteristik benötigen. Bei Verwendung von manuell veränderlichen Bandpaßfiltern läßt sich der zitierte Nachteil zwar vermeiden, in der Praxis ist eine solche Einstellung jedoch nur von geschultem "Personal -möglich,· wodurch beispielsweise in der Patientenüberwachung zusäizliche Personalkostem entstehen würden. Die spektrale Zerlegung ist, selbst wenn man sie mit modernen Halblcitcrbauteilen realisiert, mit einem so hohen Zeitaufwand verbunden, daü eine aktuelle Steuerung, die beispielsweise beim Beirieb künstlicher Kreislaufpumpen notwendig ist, schon aus zeitlichen Gründen nicht mehr möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, Vorrichtungen gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß der Beginn der ventrikulären Kontraktion im Herzzyklus möglichst genau erfaßt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs enthaltenen Maßnahmen gelöst

to Die Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert, in der eine beispielhafte Ausführungsform schematisch dargestellt ist.

Der EKG-Verstärker A ist üblicher Bauart, seine Ausgangsspannung ist normiert und wird durch eine Reihe parallel zueinander liegende Filter B gesiebt. Diese Filter sind schmalbandig ausgeführt, wobei notwendigerweise die Anzahl der Filter mit deren Selektion steigt Der Frequenzbereich soll 3—100 Hz umfassen, der Bereich von 7—25 Hz muß hochselektiv durch beispielsweise 8 Filter erfaßt werden, während zur Erfassung der höheren bzw. tieferen Frequenzanteile weniger Filter ausreichen. Im Versorgungsnetz eines 50 Hz Wechselstromnetzes sind die Frequenzen 50 und 100 Hz auszusieben. Am Ausgang der Filter erscheint ein bestimmter Spektralanteil aus dem EKG. Diese Ausgangsspannung wird zur Triggerung der nachtolgenden Triggerstufen C verwendet Der Triggerpegel kann fest eingestellt wenJen. er kann sich jedoch auch der Amplitude der jeweiligen Spannung anpassen. Ein bestimmter Spannungsveriauf des EKG's wird nun eine bestimmte Kombination von Triggerstufen schalten. Diese Kombination könnte auch zur Charakterisierung eines bestimmten Zustandes dienen. Der Kern der Erfindung besteht darin, daß in der Auswerteschaltung D nur der spektral jeweils höchste Triggerimpuls ausgesiebt und zur weiteren Verarbeitung freigegeben wird. Denn nur dieser Impuls gibt, wie eine umfangreiche Untersuchung zeigte, den Beginn der Herzaktion wie sie in der Aufgabe definiert ist — an. Die Nummer des zugeordneten Filters wird in der /nzeige E zur Darstellung gebracht, da eine spontane Umschaltung auf tiefere Filter die Verschlechterung des Zustandes eines Patienten anzeigen kann. Da Störungen durch Fremdspannungen oft spektral höhere Anteile besitzen.

wird weiterhin der Rhythmus der Impulse analysiert, so daß Einzelimpulse souie arrhythmische Impulsfolgen das zugeordnete Filter bzw. dessen Eingang in die Logik sperren. Dies ist Aufgabe des »Arrhythmierechners« F. Die Logik bevorzugt nun den nächsten, spektral

so niedrigeren Impuls, dessen Rhythmus wieder untersucht wird. Ein weiteres Analysegerät C kontrolliert die Eingangsspannung auf ihre Amplitude, sowie auf das Vorhandensein von periodischen Fremdspannungen (z. B. Netzbrumm) und blockiert über das UND-Gatter Hbei zu niedriger oder stark gestörter Eingangsspannung den Ausgang der gesamten Vorrichtung. Je selektiver die Filterkette gebaut wird, desto größer ist die Schwingneigung. Deshalb werden durch das Refraktärglied / sowohl der Verstärker als auch die Filter gedämpft, da auch das Herz nach erfolgter Aktion für eine bestimmte Zeit — etwa 0.2 Sekunden — rcfraktär ist.

- ' -^ Mit der Vorrichtung nach der Erfindung kann auch im Bereich der Intensivpflege ohne spezielle Adjustierung von Geräten an einem beliebigen Patienten der Beginn der Herzaktion auf Grund schmalbandiger Selektion des EKG's wesentlich sicherer als bisher festgestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Erfassung der R-Zacken aus einem elektrischen Herzaktionssignal mit Hilfe von Filterschaltungen zur Weiterleitung der hohen Frequenzanteile des Herzaktionssignals an Triggerstufen, die ihrerseits bei Auftreten von über die Filterschaltungen geleiteten Signalen entsprechende Impulse an eine Auswerteschaltung weiterleiten, dadurch gekennzeichnet, daß als Filterschaltungen mehrere parallel geschaltete Bandpässe (Bl, B2 ...) vorgesehen sind, die mit Hilfe schmalbandiger Durchlaßbereiche jeweils einen anderen Frequenzteilbereich aus dem Herzaktionssignal aussieben, die zusammen den signifikanten Frequenzbereich des Herzaktionssignals überdekken und daß die Auswerteschaltung (D) derart ausgebildet ist daß jeweils nur solche Impulse weiterverarbeitet werden, die von der Triggerstufe stammen, die dem Bandpaß mit dem höchsten Frequenzteiibereich zugeordnet ist, durch welchen ein noch auswertbares Signal weitergegeben worden ist.