DE2516167A1 - Verfahren und vorrichtung zur quantitativen bestimmung des auftretens von verzoegerungen beim foetalen herzschlag - Google Patents

Description

Dipl. Ing. Peter Otte 7 Stuttgart 8O(Vaihingen)

Patentanwalt ' Waldburgstraße 48

Telefon (0711) 734627

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9. 4. 1975

Firma

Agence Nationale de Valorisation de la Recnerche

9252 2_Neuilly/Seine Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Auftretens von Verzögerungen beim foetalen Herzschlag

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur quantitativen Bestimmung des Auftretens von Verzögerungen beim foetalen Herzschlag, genauer gesagt ein Meßverfahren und eine Vorrichtung zur Messung des foetalen Herzschlagrhythmus im Verlauf der Arbeit, wobei die Verzögerungen im Herzrhythmus bestimmt werden, die die Uteruskontraktionen im Verlauf der Arbeit begleiten.

Es ist inzwischen als sicher anzusehen, daß zwischen dem Herzrhythmus eines Foetus und dem Zustand des Foetus und damit dem Zustand des zukünftigen Neugeborenen eine Verbindung besteht, wie dies insbesondere dem Aufsatz "Evaluation of the foetal stat« by automatic analysis of the heart rate" von M.M.G. Sturbois,

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M. Tournaire, A. Ripoche, R, Le Houezec, G. Breart, J. Chavine

und C. Sureau entnommen werden kann, der in der Zeitschrift

"Journal of ~?3Zi.iiz.-\-..;. .:s:i~.:;.ri.^:, ·; -1 ? ~^; 2 , auf ösn Ssiten 235-244 entnommen werdsr ;■■-;:

Zur Erläuterung des bisher bekannten Stands der Technik sei zunächst auf die Fig. 1 genauer eingegangen, der als Beispiel ein Teil eines foetalen Elektrokardiogramms (EKG) entnommen werden kann. Dieser Darstellung eines EKG kann entnommen werden, daß der mit den Buchstaben "?.:· b-"eichtete Komplex sich einwandfrei von dem H int err run el gar e.V.;:-: ./λ r-.bhsb-i, DiScsr Ee-:.::"?..": entspricht mit einer möglichen Phasenv^ri-I'.iiouivj den Herzschlägen. Wie der Darstellung der Fig. 1b entnommen werden kann, kann der Komplex QRS und insbesondere die Wellenform R leicht von bekannten elektronischen Schaltungsanordnungen in eine Form gebracht werden, so daß sich eine Aufeinanderfolge von Rechteckimpulsen ergibt. Der zeitliche Abstand zwischen zwei dieser Rechteckimpulse definiert eine Elementarperiode des EKG. Es ist nun die Entwicklung dieser Elementarperiode, die an den foetalen Zustand gebunden ist. In idealer Weise ist diese Periode fühlbar regelmäßig und konstant. Vergrößert sich diese Periode, d. h. vergrößert sich die Dauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzschlägen, dann tritt eine Verlangsamung auf. Verringert sich die zeitliche Dauer, d. h. kommt es zu einer Beschleunigung des Herzrhythmus, dann spricht man von einer sogenannten Tachykardie, d. h. es ergibt sich ein starkes Herzklopfen. Auf jeden Fall ist die direkte Interpretation eines EKG, wie es sich beispielsweise in der Fig. 1 darstellt, praktisch unmöglich. Man kann beispielsweise darlegen, daß ein normaler foetaler Herzrhythmus in der Größenordnung von 12O Schlagen pro Minute liegt, d. h. es ergibt sich eine Elernentarperiode von 500 ms. Ergibt sich ein übergang auf ungefähr 600 ms, dann tritt e^ne Verlangsamung ein. Eine solche Verlängerung der Periode ist jedoch praktisch unmittelbar ausgehend von den in den Figuren 1a und 1b dargestellten Kurven nicht

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wahrnehmbar. Nun muß jedoch die Interpretation des EKG und die Erkennung der auftretenden Verlangsamungen sehr schnell durchgeführt werden, wenn man dem Arzt wirksam helfen will, der im Falle, in welchem sich die Verlangsamungen wiederholen und eine gewisse "Alarmschwelle" erreichen, eine schnelle Entscheidung fällen muß, eine Entscheidung, die beispielsweise dahingehend lauten kann, daß ein Kaiserschnitt durchzuführen ist oder daß eine Geburtzange angesetzt werden muß.

Daher gibt es beim bekannten Stand der Technik ein elektronisches überwachungsgerät für den foetalen Herzrhythmus im Verlauf der Arbeit, welches ausgehend von dem in Fig. 1b dargestellten elektrischen Signal eine sogenannte"Periodenkurve" liefert, deren Abzisse die Zeit darstellt und deren Ordinate den zeitlichen Unterschied zwischen einem Impuls und dem unmittelbar vorhergehenden Impuls angibt. Wenn der Herzrhythmus auf einem konstanten Viert verbleibt, dann stellt diese erwähnte Kurve eine horizontale Gerade dar; ergibt sich eine Verlängsamung, dann steigt die Ordinate der Kurve an. Es sei jedoch nochmals darauf hingewiesen, daß diese "Periodenkurve" komplex ist und von Personal, das keine ausgesprochenen Fachleute darstellt, nur schwierig interpretiert werden kann. Darüber hinaus kann diese Interpretierung von einer beobachtenden Person zur anderen variieren und ist daher subjektiven Einflüssen unterworfen. Die Verwendung eines solchen bekannten Gerätes durch den Arzt oder durch sonstiges medizinisches Personal erfordert eine eingehende Vorbildung derselben und eine besondere Erfahrung.

Die erwähnte Kurve ist insbesondere dann sehr schwierig zu deuten, wenn sie in Bezug mit den Druckveränderungen im Uterusinneren, die wiederum mit den Kontraktionen in Verbindung stehen, betrachtet werden muß. Darüber hinaus haben kürζliehe Untersuchungen gezeigt, daß bei der Betrachtung der Periodenkurve die quantitativen Werte mit Sorgfalt berücksichtigt werden

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müssen. Ausgehend von der Periodenkurve scheinen offensichtlich drei charakteristische Werte in einwandfreier Beziehung zu dem Zustand des Foetus zu stehen. Diese charakteristischen Werte sind:

1.) die"lineare " Messung der Verzögerungen, d. h. die Summe der Differenzen zwischen den Verzögerungswerten und den Mittelwerten,

2.) die Gesamtfläche der Verzögerung, d. h. das Produkt der Amplitude der Verzögerung mit der Dauer der Verzögerung und 3.) die gleichzeitigen Verzögerungsflächen und die Restverzögerungsflächen, d. h. mit anderen Worten die während der Kontraktionen gemessenen Verzögerungsflächen und die während der Intervalle zwischen den Kontraktionen gemessenen Verzögerungsflächen.

Die weiter oben schon erwähnten theoretischen Untersuchungen sind durchgeführt worden, indem von einem Rechner die aus den Periodenkurven gewonnenen Werte verglichen worden sind, dabei ist eine statistische Untersuchung über zahlreiche Fälle durchgeführt worden, wie dies in dem erwähnten Aufsatz genauer beschrieben ist. Es ist jedoch offensichtlich, daß eine solche rechnerische Bearbeitung im praktischen Fall in jeder Entbindungsstation nicht durchgeführt werden kann. Eine weitere wesentliche Schwierigkeit, die während der Untersuchungen mit dem Rechner aufgetreten ist, liegt darin, daß sich der mittlere Wert des Herzrhythmus im Verlauf der Entbindungsarbeit entwikkelt oder sich ändert, was die Definition der "Verzögerungsschwelle" besonders schwierig und delikat macht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Auftretens von Verzögerungen beim foetalen Herzschlag zu schaffen, die einfach und kompakt aufgebaut ist und in der Lage ist, innerhalb vertretbarer Zeiträume die auftretenden Verzöge-

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rungen zu bestimmen, um ein einfaches Ergebnis ausgeben zu können, welches gegebenenfalls lediglich in der Beantwortung der Frage "alles oder nichts" an den Mediziner gipfelt, um ihm in seiner Entscheidung im Verlauf seiner Arbeit zu helfen.

Zur Lösuna dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und besteht erfindungsgemäß darin, daß

a) ausgehend vom elektrischen Signal der ilerzschlagperiode ein gefilterter Wert der Ilerzschlagperiode gebildet wird, daß

b) ausgehend vom elektrischen Signal der Herzschlagperiode ein Signal des Mittelwerts einer großen Anzahl von Herzschlagperioden gebildet werden, ohne daß die den Verzögerungsphasen entsnrechenden Vierte einbez-ogen werden, daß

c) die Monentanwerte des gefilterten Werts und des Mittelwerts verglichen werden, und daß

d) das Differenzsignal zwischen dem Mittelwert und dem gefilterten Wert im Falle, daß der gefilterte Wert größer als der Mittelwert ist (Verlangsamungsphasen) aufsummiert wird.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieser Erfindung wird so vorgegangen, daß eine elektronische Anordnung so ausgebildet ist, daß diese in numerischer Form ausgehend vom Herzrhythmus oder Herzschlag einen Mittelwert liefert, der weder den Verzögerungsperioden noch den parasitären Perioden Rechnung trägt; desgleichen liefert diese elektronische Anordnung einen gefilterten Wert der Periode einiger Herzschläge, wobei gleichermaßen die parasitären oder Störsignale eliminiert sind. Diese beiden Vierte werden konstant miteinander verglichen und die Verzögerung wird auf diese Weise bestimmt und gegebenenfalls als Funktion der Zeit integriert.

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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt bzw. lassen sich der nachfolgenden Beschreibung entnehmen, in welcher das erfindungsgerriäße Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 in beispielhafter Form einen Teilbereich eines foetalen Elektrokardiogramms; die Fig. 1b stellt eine elektronische Signalfolge dar, die dem EKG entspricht, jedoch einer Impulsformung unterworfen wurde,

Fig. 2a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Kurve der Verzögerung und die Figuren 2b, 2c und 2d zeigen erfindungsgemäß daraus abgeleitete Signale,

Fig. 3 zeigt in schematischer Form ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Bestimmung einer auftretenden Verzögerung,

Fig. 4 zeigt in Form eines Blockschaltbildes ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zur Bestimmung des Mittelwerts und des gefilterten Werts des Herzschlags oder Herzrhythmus,

Fig. 5 zeigt entsprechend einem Merkmal vorliegender Erfindung das Blockschaltbild einer Tei!schaltung, die für die festgestellten Perioden des Herzrhythmus Bestätigungssignale liefert und

Fig. 6 zeigt in Form eines Blockschaltbildes ein bevorzuates Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, die Bestäciqungssignale einer Periode liefert, die zur Berechnung des Mittelwerts dient.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden im folgenden einige Siele und Aspekte vorliegender Erfindung genauer erläutert. Der Fig. 2a läßt sich ein Teil eines Herzkurvenperiodenverlaufs

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entnehmen. Die Abszisse stellt dabei die Zeit und die Ordinate die Perioden dar, also die Zeitabstände zwischen den einzelnen foetalen Herzschlägen. Der Abszissenursprung ist offensichtlich willkürlich, es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß der OrdinatenUrsprung in der Darstellung der Fig. 2a nicht gezeigt ist, da man sich lediglich für die Schwankungen um einen Mittelwert und nicht für diesen Wert selbst interessiert. Andererseits ist der Kurvenverlauf 200 geglättet; tatsächlich ist dieser Kurvenverlauf Punkt für Punkt ausgehend von einem EKG erarbeitet worden, wobei in allgemeiner Form die Dauer der Verlangsamung von der gleichen Größenordnung ist wie die Dauer einer Kontraktion. Betrachtet man eine Kontraktion in. der Größenordnung von 30 Sekunden und einen foetalen Herzschlagrhythmus in der Größenordnung Von 120 Perioden pro Minute, dann sieht man, daß der dargestellte Teil der Kurve 200 etwa durch 60 einzelne Punkte gebildet ist. Andererseits ist diese Kurve üblicherweise nicht von großer Regelmäßigkeit, denn es treten relativ häufig eine gewisse Anzahl von parasitären Punkten oder Störpunkten auf.

Gemäß einem Merkmal vorliegender Erfindung wird der Mittelwert der Periode außerhalb der Verzögerungsperioden bestimmt; die Verzögerung wird oberhalb eines Schwellenwertes gemessen, der durch die Linie 201 gegeben ist. So wird, wenn man von Fig. 2a ausgeht, die Verzögerung zwischen den Zonen II und VI gemessen, wie dies auch durch den schraffierten Bereich in Fig. 2c gezeigt ist. Wie weiter oben schon darauf hingewiesen worden ist, entwickelt sich der Mittelwert des Herzrhythmus und ändert sich, aus seiner Berechnung werden jedoch die als Verzögerung betrachteten Perioden herausgenommen. So dienen zur Berechnung des Mittelwertes, wie Fig. 2b zeigt, die Periodenwerte im Bereich I, dann wird die Berechnung in der Zone II und III unterbrochen und in der Zone IV wieder aufgenommen; die Berechnung wird erneut in der Zone V unterbrochen und wird dann ausgehend

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von der Zone VI wieder aufgenommen. Es läßt sich somit feststellen, daß die Linie 201 eine Schwelle für die Berechnung der Verzögerung und für die Unterbrechung der Berechnung des Mittelwertes darstellt, während die Linie 202 einen-Schwellenwert für die Wiederaufnahme und gegebenenfalls für die Unterbrechung dieser Berechnung darstellt. Es muß verdeutlicht werden, daß gemäß einem wesentlichen Merkmal vorliegender Erfindung die Werte der Schwellen 201 und 202 keine konstanten vorbestimmten Werte sind, sondern daß es sich um Werte handelt, die von dem Mittelwert abgeleitet sind, und zwar durch Addition vorbestimmter modifizierbarer Werte im Verlauf der Untersuchung. Die "geraden Linien" 201 und 202 sind daher tatsächlich Kurvenverläufe, die durch übersetzung der Mittelwertskurve der Periode, so wie sie gemäß vorliegender Erfindung bestimmt wird und wie sie im folgenden noch erläutert wird, abgeleitet sind.

Unter Bezugnahme auf die Darstellung der Fig. 3 wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel zur numerischen Bestimmung der Verzögerung entsprechend vorliegender Erfindung angegeben. Bei der nachfolgenden Erläuterung der Fig. 3 sei vorausgesetzt, daß der gefilterte Wert und der Mittelwert schon bestimmt sind; die Bestimmung dieser Werte wird dann weiter unten noch unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 genauer erläutert.,Zum besseren Verständnis der Darstellung der Fig. 3 genügt es, darauf hinzuweisen, daß der gefilterte Wert den Wert der mittleren Periode des Herzrhythmus über einige Perioden darstellt und von parasitären oder Storperioden befreit ist, während der Mittelwert lediglich den mittleren Wert einer großen Anzahl von Herzzyklen außerhalb von Verzögerungsperioden oder starken Herzklopfen (Tachykardie) bildet, wobei gleichermaßen parasitäre Werte eliminiert sind.

In der Fig. 3 ist mit dem Bezugszeichen 3OO ein Taktgenerator bezeichnet, das Bezugszeichen 301 stellt einen Zähler dar, die

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Bezugszeichen 302 und 304 Vergleichsschaltungen, das Bezugszeichen 303 eine Eingangsklemme für die Vergleichsschaltung 302, das Bezugszeichen 305 eine Eingangsklemme für die Vergleichsschaltung 304, das Bezugszeichen 306 ein Entscheidungselement für die Berechnung der linearen Verzögerung, das Bezugszeichen 307 ein Entscheidungselement für die Berechnung der Flächen der Verzögerungen, die Bezugszeichen 308 und 309 zeigen UND-Schaltungen, die Bezugszeichen 310 und 311 Teilerschaltungen, die Bezugszeichen 312 und 313 stellen integrierende Zähler dar, bei den Bezugszeichen 314 und 315 handelt es sich um Ausgangsklemmen und das Bezugszeichen 316 bildet die Eingangsklemme für die geformten EKG-Signale. Beispielsweise kann man als Frequenz für das Taktsignal eine Frequenz von 204,8 kHz auswählen, bei dem Zähler 301 kann es sich um einen bis zum Wert 4096 zählenden Zähler handeln; die Teilerschaltung 310 ist eine durch den V^Tert 1000 dividierende Teiler schaltung, und die Teilerschaltung 311 ist eine durch 500OO dividierende Teilerschaltung. Die Aufgabe der Gesamtheit der Schaltungselemente 300 bis 307 liegt im besonderen darin, daß jeweils am Ausgang der Entscheidungselemente 306 und 307 ein Signal erhalten wird, welches durch öffnung der UND-Schaltungen 308 und 309 die Messung der Verzögerung gestattet; die UND-Schaltungen 308 und 309 übertragen auf die Zähler 312 und 313 vom Taktgenerator 300 stammende Impulse, deren Anzahl die Größe der Verzögerung charakterisiert.

Der Zähler 301 verfügt über einen Nullstellungseingang, der an die Eingangsklemme 316 angeschlossen ist; so wird dieser Zähler 301 jeweils bei Eintreffen eines von dem EKG abgeleiteten Impulssignals entsprechend der Impulsfolge der Fig. 1b auf Null zurückgesetzt. Anschließend zählt der Zähler 301 unter der Einwirkung des Taktgenerators 300, der, wie erwähnt, eine Taktfrequenz von 204,8 kHz ausgibt, von 0 auf 4o9 5, und zwar alle 20 ms jeweils, bis er von neuem unter der Wirkung eines neuen

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Impulses der geformten EKG-Impulsfolge auf Mull zurückgesetzt wird. Die Vergleichsschaltung 302 erhält einerseits ein Signal zugeführt, welches dem Zählerstand des Zählers 301 entspricht, andererseits ein numerisches Signal, welches von der Eingangsklerrjxte 3O3 herrührt, und gibt an einer ihrer beiden Ausgangsanschlüsse, je nachdem ob der Wert des Zählstandes des Zählers 3Ot oberhalb oder unterhalb des von der Eingangsklemme 303 herröhrenden Signals mit numerischem Wert liegt, ein entsprechendes Ausgangssignal ab; der Eingangsklemme 303 wird entweder ein. numerischer Wert zugeführt, der direkt der Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des geformten EKG-Signals entspricht oder ein numerischer Wert, der an einen gefilterten Mittelwert des geformten EKG-Signals gebunden ist. Desgleichen wird der Vergleichsschaltung 304 einerseits das Äusgangssignal des Zählers 301 und andererseits ein Signal von der Klemme 305 zugeführt, welches einen numerischen Wert darstellt, dieser numerische Wert entspricht dem Mittelwert der Periode des EKG bei Abwesenheit von Verzögerung (oder diesem Mittelwert, vergrößert um den Rechenschwellenwert, d. h. entsprechend dem durch die Kurve 2O1 der Fig.-2a dargestellten Wert). Die Vergleichsschaltung 304 liefert an ihren Ausgängen Binärsignale, die ihren Zustand entsprechend der Maßgabe ändern j- ch der vom Zähler 301 stammende numerische. Wert größer •oder kleiner ist, verglichen mit dem numerischen Wert an der Eingangsklemme 305. Für einen Fachmann ist offensichtlich, daß entsprechende logische Schaltkreise 301 miä 307 realisiert werden können, die die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen 302 und 3O4 verwenden und an ihren Ausgängen Rechteckimpulssignale liefern, d« h. daß sie ηit anderen Worten an ihren Ausgangen dann einen bestimmten logischen Zustand oder ein logi- £ alias Niveau liefern, wenn die Berechnung der Verzögerung durchgeführt werden soll und dia einen anderen logischen Zustand oder ein anderes logisches Niveau liefarn, warn* die Versögerungsbeiinung nicht durchgeführt werden soll. Desweiter en sei darauf

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hingewiesen, daß die logische Schaltung 306, d. h. das Entscheidungselement für die lineare Verzögerungsberechnung mit einem Ausgang des Zählers 301 verbunden ist. Diese Verbindung hat die Aufgabe, ein Ausgangssignal der Entscheidungsschaltung 306 in der Weise zu verhindern, daß lediglich für den ersten Zählzyklus des Zählers 301 ein Ausgangssignal nach Eintreffen eines Impulses der geformten EKG-Impulsfolge abgegeben wird, während die Entscheidungsschaltung 307 zur Berechnung der Verzögerungsfläche für jeden Zählzyklus des Zählers 301 ein Ausgangssignal liefert, d. h. alle 20 ms wird mit den weiter oben schon beispielsweise angegebenen numerischen Werten ein Ausgangssignal erzeugt.

Die UND-Schaltungen 308 und 309 sind einerseits mit den Ausgängen der logischen Entscheidungsschaltungen 306 und 307 und andererseits mit dem Ausgang des Taktgenerators 300 verbunden. So läßt die UND-Schaltung 308 für jede Periode des EKG-Rhythmus eine Anzahl von Impulsen durch, die gleich ist dem Wert der Verzögerung für die dieser Periode vorhergehenden Periode oder die gleich ist dem Mittelwert einiger dieser Periode vorhergehenden Perioden, je nachdem, ob die Anschlußklemme 303 direkt mit Periodensignal des EKG verbunden ist oder mit dem den gefilterten Wert dieser Periode aufweisenden Signal. Die Anzahl dieser Impulse ist dann gleich dem Wert in Millisekunden der Verzögerung. Dieser Wert wird mithilfe der Teilerschaltung durch 10OO geteilt, um dem integrierenden Zähler oder summierenden Zähler 312 eine Reihe von Impulsen zuzuführen, die die Anzahl der Sekunden der linearen Verzögerung darstellen. Die UND-Schaltung 309 empfängt vom Ausgang der Entscheidungsschaltung für die Berechnung der Verzögerungsfläche 307 und vom Ausgang des Taktgenerators 300 Signale. Der Ausgang der UND-Schaltung 309 liefert damit Impulse, die dem Wert in Millisekunden der Verzögerungsfläche entsprechen, denn diese Impulsanzahl, entspricht dem Produkt des Werts der linearen Verzögerung in Milli-

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Sekunden mit der Verzögerungsdauer. Um am Eingang des summierenden Zählers 313 eine Impulsanzahl zu erhalten, die dem Wert

2 der Verzögerungsfläche im Sekundenquadrat (s ) entspricht, ist gemäß einem Merkmal vorliegender Erfindung zwischen dem Ausgang der UND-Schaltung 309 und dem Eingang des summierenden Zählers 313 eine Teilerschaltung 311 eingefügt, die durch 5O 000 teilt, denn jeder Zählzyklus des Zählers 301 dauert mit den weiter oben angegebenen numerischen Werten 20 ms.

Die Ausgangsanschlüsse 314 und 315 der summierenden Zähler 312 und 313 können dann jeweils mit verschiedenen Anzeigevorrichtungen verbunden werden, um die Entwicklung oder die Veränderung der Verzögerung anzuzeigen oder sie können in einfacher Weise auch mit einer Anordnung verbunden werden, die lediglich anzeigt, wenn die Verzögerungswerte eine vorgegebene Schwelle überschritten haben. Es stellt daher einen wesentlichen Gesichtspunkt vorliegender Erfindung dar, daß man eine solche binäre Anzeige erhalten kann, die besonders nützlich für Personen sind, die einer Kreißenden beistehen und wodurch man eine klare Anzeige erhält, um zu einer diagnostischen Entscheidung zu gelangen und um gegebenenfalls den Gebärvorgang zu beschleunigen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die mit Bezug auf Fig. 3 beschriebene Vorrichtung lediglich ein die Erfindung in dieser Hinsicht nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel darstellt. Selbstverständlich können auch andere logische Entscheidungsund Rechenschaltungen für die Verzögerung vorgesehen sein, beispielsweise eine logische Schaltung, die im Verlauf der Kontraktionen ein Sperrsignal zugeführt erhält, um lediglich die Restverzögerung anzuzeigen, oder im Gegenteil eine logische Schaltung, die nur während der. Kontraktionen ein Gültigkeitssignal erhält, um ausschließlich die gleichzeitige Verzögerung anzuzeigen. Andererseits ist es auch möglich, eine einzige der

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logischen Entscheidungsschaltungen 3O6 und 307 zu verwenden. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß selbstverständlich die aus dem Zähler 301 und den Vergleichsschaltungen 302 und 304 bestehende Schaltungsgesamtheit zur Weiterleitung von Anzeigesignalen an die logischen Entscheidungsschaltungen 306 und 307 auch zahlreichen Modifikationen unterworfen sein kann, die dem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig sind.

In Fig. 4 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel· einer Schaltung zur Bestimmung des Mittelwertes und des gefilterten Wertes dargestellt, um einen Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführen zu können. Die Schaltung nach Fig. 4 umfaßt einen mit Eingangsanschlüssen 402 und 403 versehenen Zähler 400, eine Steuerschaltung oder eine Gültigkeitsschaitung 401, einen Pufferspeicher 404, Schieberegister 4O5 und 406, Eingangsanschlüsse 407 und 408 für Signale, die eine Verschiebung in den Schieberegistern 405 und 406 bewirken, Aufwärts-Abwärts-Zähler 409 und 410, einen Zähler 4O9, der einen Aufwärtszähleingang 411 und einen Abwärtszähleingang 413 sowie einen Steuereingang 421 aufweist, einen Zähler 410, der ebenfalls einen Aufwärtszähleingang 412, einen Abwärtszähleingang 414 und einen Steuereingang 422 für ein Gültigkeitssignal aufweist, Vergleichsschaltungen 415 und 416, desweiteren UND-Gatter 417, 418, 419 und 420 mit zwei Eingängen, Teilerschaltungen 431 und 432, weitere Aufwärts-Abwärts-Zähler 433 und 434, schließlich noch Pufferspeicher 443 und 444 mit zugeordneten Ausgangsanschlüssen 445 und 446. Die in dem Schaltungsblock 451 (gestrichelte Umrandung) dargestellten Schaltungselemente bilden eine Bestimmungsschaltung für den Mittelwert und die im Schaltungsblock 452 dargestellten Schaltungselemente bilden eine Bestimmungsschaltung für den gefilterten Wert. Im Verlauf der Arbeitsweise des in Fig. 4 dargestellten Systems wird der Zähler 400 an seiner Eingangsklemme 403 durch ein von einem Taktgenerator stammendes Signal betätigt. Bei einem bevorzugten Ausführungs-

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beispiel beläuft sich die von dem Taktgenerator abgegebene Frequenz auf 1 kHz. Der Zählerstand dieses Zählers 400 wird durch jeden vom EKG-Signal an seiner Klemme 4O2 herrührenden Impuls auf Null zurückgesetzt und wieder gültig geschaltet. Unmittelbar vor jeder Nullstellung des Zählers wird die angezeigte oder erreichte Zählstellung des Zählers 400 dem Pufferspeicher 404 mithilfe der Gültigkeitsschaltung 401 für die Periode übergeben, die weiter unten noch mit Bezug auf die Darstellung der Fig. 5 erläutert wird. Der Ausgang des Pufferspeichers 404 wird dann auf das Schieberegister 406 mit η Stufen übertragen (die Anzahl η ist gering, beispielsweise können 8 Stufen vorgesehen sein). Die Verschiebung der Werte in den Stufen dieses Schieberegisters erfolgt über ein dem Schiebeeingang 408 des Registers zugeführtes Signal. In einfachster Weise handelt es sich bei diesem Signal direkt um die geformte EKG-Impulsfolge, es können aber auch verschiedene andere Steueroder Gultiqkextsschaltunqen verwendet werden. Der Ausqang des Schieberegisters 406 ist mit dem Paralleleingang eines Zählers 410 verbunden, der unter der Wirkung eines seiner Klemme 422 zugeführten Impulses den im Pufferspeicher 4Ο4 angezeigten Wert annimmt. Bei dem der Eingangsklemme 422 zugeführten Impuls handelt es sich um ein Steuer- oder Gültigkeitssignal einer Herzperiode. Der Ausgang des Zählers 41Ο wird einem ersten Vergleichseingang der Vergleichsschaltung 416 zugeführt, dessen zweiter Vergleichseingang direkt verbunden ist mit dem Ausgang des Pufferspeichers 404. Die ersten und zweiten Eingänge der Vergleichsschaltung 416 empfangen daher jeweils den Periodenwert der ,(p-n)ten Periode des EKG und den Wert der ρ ten Periode des EKG. Wenn diese Werte unterschiedlich sind, liefert die Vergleichsschaltung je nach dem Vorzeichen dieser Differenz an einem ihrer Ausgänge ein Signal. Die beiden Ausgänge der Vergleichsschaltung sind jeweils verbunden mit den einen Eingängen der UND-Schaltungen 418 und 420, deren zweiten Eingängen ein Taktsignal mit erhöhter Frequenz, beispielsweise 1 MHz zu-

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geführt wird. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 418 und 420 sind jeweils verbunden mit den Aufwärts— und Abwärtszähleingängen 412 und 414 des Zählers 410. So läßt die UND-Schaltung 418 oder die UND-Schaltung 420, die von der Vergleichsschaltung ausgesteuert v/erden, eine Anzahl von Impulsen passieren, die gleich ist der Differenz zwischen den Werten der (p-n)ten und der ρ ten Periode des EKG. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 418 und 420 sind weiterhin noch verbunden mit den Aufwärts- und Abwärtszähleingängen eines Aufwärts-Abwärts-Zählers 434, und zwar über eine durch η dividierende Teilerschaltung 432. Man erhält so im Aufwärts-Abwärts-Zähler 434 nach einer Anzahl von EKG-Perioden, die größer als η ist, den Mittelwert der η Perioden des EKG und dieser Mittelwert wird im folgenden und ist schon weiter vorn als "gefilterter Wert" bezeichnet worden. Es versteht sich für den Fachmann, daß zur Einleitung dieser Berechnung des gefilterten Werts den Zählern 4OO , 41Ο und 434 ein Anfangswert zugeführt werden muß. Man bestimmt daher mit Hilfe von Codierrädern oder beispielsweise eines Codeumsetzers eine willkürliche Ziffer, die als provisorischer Mittelwert dient und dazu bestimmt ist, den Betrieb der Vorrichtung einzuleiten, man erhält dann im Verlauf der Untersuchung am Ende von mindestens η Perioden des EKG einen gefilterten Wert, der tatsächlich dem foetalen EKG entspricht. Der Ausgang des Aufwärts-Abwärts-Zählers 434 ist über einen Pufferspeicher 444 dann an die Ausgangsklemme 446 angeschlossen.

Die Blockschaltung 451 umfaßt Schaltungselemente, die zu denen der Blockschaltung 452 analog ausgebildet sind. Insbesondere sind die Elemente, die bei der Blockschaltung 451 Bezugszeichen tragen, die jeweils um eine Einheit geringer sind als die Bezugszeichen entsprechender Elemente in der Blockschaltung 452, zu diesen Elementen analog. Die wesentlichen Unterschiede sind wie folgt: Das Schieberegister 405 ist ein^Register mit N Stufen, wobei N eine wesentlich größere Zahl als η ist (die Zahl N kann beispielsweise gleich sein 128, 256, 512 usw.); desweiteren handelt es

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sich bei der Teilerschaltung 431 um eine durch die Zahl N teilende Schaltung.

Die Gesamtheit der in dem Blockschaltbild 451 angeordneten Elemente liefert daher am Ausgang 445 des Pufferspeichers den Mittelwert von N Perioden des EKG. Wie im Fall des Schaltungsblocks 452 müssen die Zähler 409 und 433 anfänglich mit einem provisorischen Mittelsignal beschickt werden, bis die Anzahl der Verschiebungen des Schieberegisters 405 gleich der Zahl N ist.

In der oben angegebenen Beschreibung der Fig. 4 ist angegeben worden, daß den Schieberegistern 405 und 406 an ihren Eingangsklemmen 407 und 408 Schiebesignale zugeführt werden; desgleichen erhalten die Aufwärts-Abwärts-Zähler 409 und 410 Gültigkeitssignale oder Steuersignale an ihren Klemmen 421 und 422 zugeführt. Tatsächlich gibt es jedoch diese Signale nur dann, wenn die Periode, die ihnen vorausgeht, bestimmten Gültigkeitskriterien genügt, d. h. daß ein Wert in den Schieberegistern 405 oder 406 nicht akzeptiert wird, wenn er nicht bestimmten gegebenen Bedingungen entspricht.

Wie dies weiter vorn· schon erläutert ist, verfügt der Pufferspeicher 404 über einen Gültigkeitseingang, der es ihm gestattet, den Zählerstand des Zählers 400 aufzunehmen oder nicht. Im folgenden wird beispielhaft eine Schaltung erläutert, die bestimmte Gültigkeitsbedingungen (validations) erlaubt, dabei wird auf die Fig. 5 Bezug genommen. Wie dieser Figur entnommen werden kann, ist der numerische Ausgang des Zählers 400 mit ersten Eingängen von zwei Vergleichsschaltungen 502 und 503 verbunden, die zweiten Eingänge dieser Vergleichsschaltungen sind mit Eingangsklemmen 504 u.nd 505 verbunden. Die Ausgänge der Vergleichsschaltungen 502 und 503 sind mit den Eingängen von ODER-Gattern 506 und 507 verbunden. Die Ausgänge dieser

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ODER-Gatter 506 und 507 sind wiederum angeschlossen an zwei Eingangsanschlüsse 510 und 511 einer UND-Schaltung 508 mit mehreren Eingängen (in Fig. 5 sind lediglich als Beispiel Eingänge 510 bis 516 vorgesehen). Der Ausgang 509 der UND-Schaltung liefert das Gültigkeitssignal für die Ladung oder Beschickung des Pufferspeichers 504. Indem an den zweiten Eingang 504 der Vergleichsschaltung 502 ein numerisches Signal angelegt wird, welches einem vorgegebenen minimalen Wert der Periode entspricht und indem an den zweiten Eingang 505 der Vergleichsschaltung 503 ein Signal angelegt wird,welches einem vorgegebenen Maximalwert der Periode entspricht, wobei die Ausgänge der Vergleichsschaltung 502, die angeben, daß das Signal des ersten Eingangs höher oder gleich dem Signal des zweiten Eingangs ist, dem ODER-Gatter 506 zugeführt werden und indem weiterhin dem ODER-Gatter 5O7 die Ausgangssignäle der Vergleichsschaltung 5O3 zugeführt werden, die angeben, daß das Signal des ersten Eingangs kleiner oder gleich dem Signal des zweiten Eingangs ist, erhält man dann _unc| _nur <j_ann signale an den Eingangsklemmen und 511 der UND-Schaltung 508, wenn der vom Zähler 400 stammende Wert zwischen diesen vorgegebenen Werten der Anschlußklemmen liegt. Auf diese Weise gelingt es, die Einbeziehung von Zählständen des Zählers 400 zu berücksichtigen, die aus parasitären Signalen oder Störsignalen des EKG stammen. Den anderen Anschlußklemmen der UND-Schaltung 508 werden unterschiedliche Gültigkeitssignale zugeführt. Beispielsweise erhält die Anschlußklemme 512 ein Signal, welches anzeigt, daß das Gerät in Betrieb ist, die Anschlußklemme 513 erhält ein Signal, welches anzeigt, daß der Unterschied zwischen zwei aufeinanderfolgenden Werten des Zählers 400 unterhalb eines vorgegebenen Maximums liegt, die Anschlußklemme 514 erhält ein Sperrsignal zugeführt, wenn der Druck innerhalb der Gebärmutter einen zu großen Wert während der Kontraktionen erhält, der Anschlußklemme 514 wird ein von Hand betätigtes Sperrsignal zugeführt und der Anschlußklemme 516 kann man jedes andere gewünschte Sperrsignal zuführen.

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Man erhält auf diese allgemeine Weise am Ausgang des Pufferspeichers 404 ein Signal, welches für die Bestimmungsschaltung des gefilterten Werts akzeptierbar ist, man hat wie auch weiter vorn schon gesehen, daß es für die Berechnung des Mittelwertes erforderlich ist, die Einbeziehung von Verzögerungsperiodenwerten zu vermeiden, d. h. man will ein Gültigkeitssignal haben, wie dies in Fig. 2b dargestellt ist. Ein solches Signal erhält man unter Verwendung der in Fig. 6 dargestellten Schaltung.

Die Darstellung der Fig. 6 enthält Vergleichsschaltungen 601 und 602, wobei mit dem Bezugszeichen 6Ö3 und 604 Summierer bezeichnet sind; der Block 620 umfaßt Logikschaltungen, die aus NAND-Gattern (NICHT-UND) 621 bis 624 bestehen, desweiteren ist eine Schaltungsgesamtheit 625 aus NAND-Gattern 627' und 629, eine Schaltungsgesamtheit 626 aus NAND-Gattern 628 und 630 und eine Schaltungsgesamtheit 634 aus NAND-Gattern 635 und 636 vorgesehen, wobei die Eingangsanschlüsse dieser drei Schaltungsgesamtheiten jeweils so verbunden sind, daß sich drei bistabile Schaltkreise ergeben; desweiteren sind noch monostabile Schaltungen 631, 632 und 633 vorgesehen.

Den Vergleichsschaltungen 601 und 602 werden an ihren ersten Eingängen von der Klemme 446 (Fig. 4) stammende Signale zugeführt, d. h. Signale des gefilterten Werts der Periode des EKG. Die beiden zweiten Eingänge der Vergleichsschaltungen 601 und

602 sind jeweils mit den Ausgängen der Summierer 603 und 604 verbunden. Die ersten Eingänge der Summierer 603 und 604 empfangen ein von der Klemme 445 (Fig. 4) stammendes Signal, d. h. ein Signal, welches den numerischen Wert des Mittelwerts der EKG-Perioden darstellt. Dem zweiten Eingang 605 des Summierers

603 wird ein numerisches Signa.1 zugeführt, welches einen Schwellenwert der Verzögerungsberechnung darstellt, wie dies schon mit Bezug auf die Fig. 2 erläutert worden ist (dieser Wert kann

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beispielsweise gleich einem Wert von 20 ms gewählt werden). Dem zweiten Eingang an der Klemme 6O6 des Summierers 6O4 wird ein numerisches Schwellensignal der Mittelwertsberechnung zugeführt, wie dies gleichermaßen schon in der Darstellung der Fig. 2 gezeigt ist (dieser Wert kann beispielsweise zu 30 ms gewählt werden). Die hoch- oder niedrigliegenden Ausgänge (sorties de superiority ou d¹inferiorite) der Vergleichsschaltungen 601 und 6O2 sind mit den vier ersten Eingängen der vier NAND-Gatter 621 bis 624 verbunden; die jeweils zweiten vier Eingänge dieser vier NAND-Gatter empfangen über die Anschlußklemme 640 ein gemeinsames Signal, nämlich die geformte EKG-Impulsfolge. Die Ausgänge der NAND-Gatter 621 und 623 sind mit den beiden Eingängen einer bistabilen Kippstufe 625 verbunden. Man erhält auf diese Weise am Ausgang 65O dieser bistabilen Kippschaltung 625 das in Fig. 2c dargestellte und an die Schwelle 201 der Fig. 2a gebundene Signal. Die Ausgänge der NAND-Gatter 622 und 624 sind an die beiden Eingänge der bistabilen Kippschaltung 626 angeschlossen, und man erhält am Ausgang 67O dieser bistabilen Kippschaltung das in Fig. 2d dargestellte und an die Schwelle 202 der Fig. 2a gebundene Signal. Die Schaltungsgesamtheit der monostabilen Kippstufen 631, und 633 und der bistabilen Kippstufe 634 erlaubt am Ausgang 660 dieser bistabilen Kippstufe das in Fig. 2b dargestellte Signal abzunehmen, welches als nützliches Signal zur Gültigschaltung oder zur Sperrung des Eingangs eines Wertes für die Berechnung des Mittelwerts im Schieberegister 405 dient, das Schieberegister 405 befindet sich in der Rechenschaltung für den Mittelwert, die mit Bezug auf Fig. 4 schon erläutert worden ist.

Aus Gründen der Klarheit sind die Schaltungen in den Figuren 3 und 6 in unabhängiger Form erläutert worden, es versteht sich jedoch für den Fachmann, daß gewisse Elemente in diesen Schaltungen sich wiederholen oder beiden Schaltungen gemeinsam sind,

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etwa der Art, daß man am Ausgang 650 der Fig. 6 das in Fig. 2c dargestellte Signal erhält, welches für die logische Entscheidungsschaltung der Verzögerungsberechnung nutzbar ist.

Darüber hinaus ist für das weiter oben beschriebene Ausführungsbeispiel als Herzrhythmus-Signal das elektrische Signal des EKG verwendet,worden; der Herzrhythmus kann indessen auch durch zahlreiche andere bekannte Systeme und Anordnungen geliefert werden, beispielsweise in Form von Schall- oder Ultraschallsignalen, die man mit Hilfe eines auf die Bauchdecke der Mutter gelegten Mikrophons gewinnt.

Es versteht sich weiterhin, daß vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsbexspiele beschränkt ist, sondern im Gegenteil auch den üblichen äquivalenten Lösungen und Modifikationen innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens zugänglich ist.

HLe vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung des foetalen Herzrhythmus im Verlauf des Geburtsvorganges.

Die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens können so zusammengefaßt werden, daß von einem Taktgenerator 300 stammende Zählimpulse über ein UND-Gatter 3O8 einem summierenden Zähler 312 zugeführt werden, jedoch nur dann, wenn der Zählstand eines Zählers 301 zwischen vorgegebenen Werten numerischer Signale liegt, die seinen Eingangsklemmen 303 und 305 zugeführt werden. Dabei entspricht das Signal an der Eingangsklemme 303 einem gefilterten Signal der Periode des Elektrokardiogramms und das Signal an der Eingangsklemme 305 entspricht einem mittleren, berechneten Wert der EKG-Periode. Die Berechnung dieses mittleren Werts wird jedoch nicht während Zeiträume einer Herzschlagverzögerung (Bradykardie) durchgeführt.

Die vorliegende Erfindung findet eine Anwendung auf dem Gebiet der Geburtshilfe.

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Claims (1)

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PAT ENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur quantitativen Bestimmung des Auftretens von Verzögerungen beim foetalen Herzschlag, wobei ausgehend vom Herzschlag ein elektrisches periodisches Herzschlagsignal gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

a) ausgehend vom elektrischen Signal der Herzschlagperiode ein gefilterter Wert der Herzschlagperiode gebildet wird, daß

b) ausgehend vom elektrischen Signal der Herzschlagperiode ein Signal des Mittelwerts einer großen Anzahl von Herzschlagperioden gebildet v/erden, ohne daß die den Verzögerungsphasen entsprechenden Werte einbezogen werden, daß

c) die Momentanwerte des gefilterten Werts und des Mittelwerts verglichen werden, und daß

d) das Differenzsignal zwischen dem Mittelwert und dem gefilterten Wert im Falle daß der gefilterte Wert größer als der Mittelwert ist (Verlangsamungsphasen) aufsummiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufsummierte Wert zur Erzeugung eines Alarmsignals mit einem vorgegebenen, gegebenenfalls mit der Zeit veränderbaren Schwellenwert verglichen wird. ·

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Signals der Herzperiode verschiedene Gültigkeitssignale vorgesehen sind zur Vermeidung der Bildung von Periodensignalen auf der Grundlage von Störsignalen oder parasitären Signalen, wobei diese Gültigkeitssignale ein Minimalsignal, ein Maximalsignal.und ein maximales Gül-

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tigkeitssignal für den Unterschied zwischen zwei aufeinanderfolgenden Perioden umfassen.

4- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung des Mittelwertssignals solche Werte der Herzschlagperiode dann nicht einbezogen werden, wenn sie einen vorher berechneten Mittelwert zuzüglich eines ersten vorgegebenen, sogenannten Schwellenwerts der Verzögerungsberechnung überschreiten.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedoch die Werte der Herzschlagperiode wieder in die Berechnung einbezogen werden, wenn sie unterhalb des vorher berechneten Mittelwertes liegen, dieser vergrößert um einen zweiten vorgegebenen Wert, der größer ist als der erste vorgegebene sogenannte Schwellenwert der Mittelwertsberechnung, und daß die Werte der Herzschlagperiode dann nicht in die Berechnung einbezogen v/erden, wenn sie größer als dieser zweite Schwellenwert werden, jedoch ohne daß sie kleiner als der erste Schwellenwert geworden sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung eines gefilterten Werts der Herzschlagperiode in die Berechnung des gefilterten Werts eine einzige Periode einbezogen wird, woraus sich ein Signal der Herzschlagperiode ergibt, welches direkt mit dem ermittelten Mittelwert verglichen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gefilterte Wert mit einem Mittelwert verglichen wird, der

• um den Schwellenwert der Verzögerungsberechnung vergrößert ist.

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8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die. Aufsummierung nach Teilschritt d) einmal bei jeder Herzschlagperiode durchgeführt wird, wodurch man eine Anzeige der sogenannten linearen Verzögerung, ausgedrückt in Zeiteinheiten, erzielt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsummierung nach Teilschritt d) mehrere Male in regelmäßigen Abständen während jeder Herzschlagperiode vorgenommen wird, wodurch man eine Anzeige der sogenannten Verzögerungsflache

zielt.

fläche, ausgedrückt in Einheiten des Zeitquadrats (t ) er-

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsummierung während oder nach einem eine vorgegebene Schwelle überschreitenden Gebärmutterdruck unterbrochen wird, so daß man eine jeweils der Restverzögerung oder der gleichzeitigen Verzögerung entsprechende Anzeige erhält.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen auch bei Beschleunigung des Herzrhythmus (Tachykardie) durchgeführt werden.

12. Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung des Auftretens von Verzögerungen beim foetalen Herzschlag zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Werte der verschiedenen erwähnten Signale in numerischer Form, beispielsweise in Form eines binären Dezimalcodes aufgebbar sind.

( 13./vorrichtung nach Anspruch \2, dadurch gekennzeichnet, daß " eine Abtastanordnung zur Erzeugung eines elektrischen Herz-

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schlagsignals aus dem foetalen Herzschlag und eine digitale Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines digitalen Herzschlagsignals (geformte EKG-Impulsfolge) aus dem elektrischen Herzschlagsignal vorgesehen sind, daß eine digitale Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines gefilterten digitalen Signalwertes aus dem Herzschlagsignal und eine digitale Schaltungsanordnung zur Bildung eines digitalen Mittelwertsignals aus einer größeren Anzahl von Herzschlagperioden vorgesehen sind, daß eine Sperrschaltung der den Mittelwert bildenden Schaltung zugeordnet ist zur Unterdrückung von Verzögerungsperioden entsprechenden Herzschlagsignalen, daß die Momentanwerte des gefilterten Werts und des Mittelwerts in einer Vergleichsschaltung vergleichbar sind und daß eine Integrierschaltung vorgesehen ist zur Summierung des Differenzsignals zwischen dem Mittelwertsignal und dem gefilterten Signal dann, wenn das gefilterte Signal größer als das Mittelwertsignal ist (Verzögerungsphase).

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des digitalen gefilterten Wertes aus einem gültig geschalteten digitalen Herzschlagperiodensignal eine ein η-stufiges Schieberegister (406), einen reversiblen Zähler (410), eine Vergleichsschaltung (416),.zwei parallele UND-Schaltungen (418, 420), eine n~Teilerschaltung (432) und einen reversiblen Zähler (434) umfassende Reihenschaltung vorgesehen ist, wobei dem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung (416) direkt das Periodensignal zugeführt ist und die Aufwärts- und AbwärtsZähleingänge des reversiblen Zählers (410) verbunden sind jeweils mit den Ausgängen der UND-Schaltungen (418, 420).

15. Vorrichtung nach Anspruch \A, dadurch gekennzeichnet, daß η zwischen 1 und 16 liegt.

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16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Mittelwerts eine ein Schieberegister (405) mit N-Stufen, einen Aufwärts-Abwärts-Zähler (409), eine Vergleichsschaltung (415), zwei parallele UND-Schaltungen (417, 419), eine durch N teilende Teilerschaltung (431) und einen Aufwärts-Abwärts-Zähler

(433) umfassende Reihenschaltung vorgesehen ist, wobei dem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung (415) das gefilterte Periodensignal zugeführt ist und die Aufwärts- und Abwärtszähleingänge des Aufwärts-Abwärts-Zählers (409) jeweils mit den Ausgängen der UND-Schaltungen (417, 419) verbunden sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Sperr- oder Gültigkeitsschaltungen vorgesehen sind, die bei Auftreten einer oder mehrerer der in den Ansprüchen 5 oder 6 angegebenen Bedingungen die Berechnung des Mittelwertsignals anhalten.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß N über 100 liegt.

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