DE2607458A1

DE2607458A1 - Einrichtung zum erzeugen eines elektrischen signals entsprechend dem herzschlag eines fetus

Info

Publication number: DE2607458A1
Application number: DE19762607458
Authority: DE
Inventors: Patrick Gregory Phillipps
Original assignee: BRATTLE INSTRUMENT CORP
Current assignee: Wyeth LLC
Priority date: 1975-02-24
Filing date: 1976-02-24
Publication date: 1976-08-26
Also published as: FR2301877B1; US3982528A; IT1057243B; JPS51109186A; CA1057360A; GB1545856A; FR2301877A1

Description

Einrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Signals entsprechend dem Herzschlag eines Fetus.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen eines periodischen elektrischen Ausgangssignales entsprechend dem Herzschlag eines Fetus, mit einem mechanischelektrischen Signalaufnehmer für fetale Herzaktionszyklen, der ein Rohsignal liefert, welches Information bezüglich der fetalen Herzaktion enthält, und mit einer Signalaufbereitungsschaltung, die aus dem Rohsignal ein aufbereitetes, verbessertes Signal erzeugt.

Eine Einrichtung ("Tachometer") zur Bestimmung der fetalen Herz- oder Pulsfrequenz aus einem elektrischen Signal, dem der fetale Herzzyklus aufgeprägt ist, ist in der US-PS 3 811 bekannt. Es ist oft erwünscht, solche Geräte mit einem Eingangssignal zu betreiben, das vom fetalen Herzzyklus durch einen mechanischen Energiewandler erzeugt wurde, wie einen Ultraschall- oder Herzton-Aufnehmer. Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen, mit solchen Signalaufnehmern brauchbare Signale zu erzeugen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Aufbereitung oder Verbesserung von fetalen Herzsignalen anzugeben, wie sie insbesondere von einem Ultraschallwandler oder anderen mechanisch-elektrischen Energie-

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ORIGINAL INSPECTED

wandlern abgegeben werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 unter Schutz gestellte, durch die Merkmale der Unteransprüche ausgestaltete und weitergebildete und im folgenden beschriebene Erfindung gelöst.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält eine erfindungsgemäße Einrichtung einen Wandler zum Umwandeln mechanischer Energie, der der fetale Herzzyklus aufgeprägt ist, in ein rohes elektrisches Signal, welches Energie bezüglich des fetalen Herzzyklus enthält, ferner eine Signalverarbeitungsoder Aufbereitungsschaltung, die mit dem Signalaufnehmer oder -wandler verbunden ist um die die Information tragende Energie in ein aufbereitetes, verfeinertes elektrisches Signal umzusetzen; diese Schaltungsanordnung enthält eine AmplitudennormierungsanOrdnung, die bewirkt, daß das aufbereitete elektrische Signal Amplitudenschwankungen ausführt, die energetisch auf das gerade herrschende Energieniveau bezogen sind; ferner enthält die Einrichtung eine Korrelationsschaltung, die mit der Signalaufbereitungsschaltung verbunden ist und eine erste Speicheranordnung für die Speicherung von Teilen des aufbereiteten Signals entsprechend aufeinanderfolgenden laufenden fetalen Herzzyklen, und eine zweite Speicheranordnung zum Bilden und Speichern eines Probensignals, das von Teilen des aufbereiteten Signals entsprechend einem oder mehreren früheren fetalen Herzzyklen gewonnen wurde, sowie eine dritte Anordnung zum Bilden der zeitlichen Korrelationsfunktion zwischen den in der ersten und zweiten Anordnung gespeicherten Signalen, und schließlich eine Ausgangsschaltung enthält, die zur Wahrnehmung aufeinanderfolgender Spitzen oder Maxima der Korrelationsfunktion entsprechend aufeinanderfolgenden fetalen Herzzyklen und zur Erzeugung eines Ausgangssignals auf der Basis des Auftretens dieser Spitzen oder Maxima dient. Gemäß einem anderen Aspekt wird durch die Erfindung eine Signalverarbeitungsschaltung geschaffen, welches die Kombination eines Absolutwertkreises mit

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einem Tiefpaßfilter zur Einengung der Bandbreite des aufbereiteten oder verbesserten bzw. verfeinerten Signales enthält. Gemäß wieder einem anderen Aspekt wird durch die Erfindung eine digitale Korrelationsschaltung geschaffen, die digitale Signal- und Probenregister enthält, die als Verzögerungsleitungs-Zeitkompressionsschaltungen ausgebildet sind, wobei das Probenregister mit der Ausgangsschaltung verbunden ist um das gespeicherte Probensignal bei Wahrnehmung eines Maximums der Korrelationsfunktion durch Mittelung der gespeicherten Probe mit dem aufbereiteten Signal entsprechend dem Herzzyklus, für den das Maximum wahrgenommen wurde, zu modifizieren und die modifizierte Probe zu speichern; es sind dabei Vorkehrungen getroffen, um die Daten in den Registern jeweils einmal für jedes von der Korrelationsschaltung empfangene Wort zurückzuspeisen (zu rezirkulieren) und um ein Fortschreiten der Daten in den Registern zu bewirken; zwischen das Signalregister und das Probenregister sind ein digitaler Addierer und ein Verzögerungsregister geschaltet um vor der Mittelung durch das Fortschreiten verursachte Deckungsfehler (Ausrichtungs- oder Registerfehler) zwischen der gespeicherten Probe und dem mit ihr zu mittelnden Signal zu kompensieren. Gemäß wieder einem anderen Aspekt der Erfindung enthält die Ausgangsschaltung eine Verzögerungsanordnung, so daß das Ausgangssignal nur nach einer spitzen- oder maximumfreien Verzögerung vorgegebener Länge oder Dauer (vorzugsweise 15% bis 35% der voraussichtlichen mittleren Periode des gemessenen Herzzyklus und mindestens 100 Millisekunden) nach der Wahrnehmung eines Korrelationsfunktionsmaximums zu erzeugen. Gemäß wieder einem anderen Aspekt der Erfindung sind Vorkehrungen, vorzugsweise mit Hilfe einer monostabilen Verzögerungsschaltung, vorgesehen um die Frequenz der Probenmittelung zu begrenzen. Gemäß wieder einem anderen Aspekt der Erfindung enthält die Ausgangsschaltung eine Anordnung zur Abschätzung der Signalgüte, die mit der Korrelationsschaltung verbunden ist und bewirkt, daß letztere zeitweilig als einfacher Spitzen-

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detektor arbeitet, wenn die Ausgangsschaltung während einer vorgegebenen Zeitspanne kein neues Maximum der Korrelationsfunktion wahrnimmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die Amplitudennormierungsanordnung einen Spitzendetektor zur Erzeugung eines abklinkenden Referenzsignals aus den Spitzen oder Maxima der die Information enthaltenden Energie, und eine mit dem Spitzendetektor verbundene Schaltungsanordnung, die als aufbereitetes oder verfeinertes Signal die Verhältnisse aufeinanderfolgender Amplitudenwerte dieser Energie bezüglich des Referenzsignales liefert; diese letzterwähnte Anordnung enthält dann einen Analog/Digital-Umsetzer, der wiederholt den Amplitudenwert der betreffenden Energie abgreift und als aufbereitetes, verfeinertes Signal ein digitales Ausgangssignal liefert, welches den Verhältnissen der abgegriffenen Werte zum Referenzsignal entspricht; der Wandler ist in diesem Falle vorzugsweise ein Ultraschallwandler mit einem Sender und einem Empfänger und mit der Signalverarbeitungsschaltung ist ein Audio-Ausgangskreis verbunden.

Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung läßt sich ein qualitativ hochwertiges Signal mit preiswerten Bauelementen trotz der hochgradig stochastischen Natur und der unvorhersehbaren Lage der wahrzunehmenden Signalanteile erzeugen. Die Verwendung im klinischen Betrieb ist einfach und bequem (z.B. ist ein genaues Zielen mit einem schmalen Ultraschallbündel nicht erforderlich), außerdem ist die Einrichtung sicher. Die Datenausfallsrate ist extrem niedrig.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, dabei werden auch noch weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung zur Sprache kommen. Es zeigen:

Fig. 1 ein Übersichts-Blockschaltbild einer Einrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

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Fig. 2a und 2b mehr ins einzelne gehende Blockschaltbilder der Einrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3a bis 31 graphische Darstellungen des Verlaufes von Signalen, wie sie an verschiedenen Stellen der in den Fig. 2a und 2b dargestellten Einrichtung auftreten.

Die in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Einrichtung enthält einen Ultraschallwandler 10, der durch eine Generatoreinheit 12 gespeist wird, eine Verarbeitungsschaltung 14 zur Verarbeitung des Ausgangssignales des Ultraschallwandlers 10, einen Audio-Ausgang 16, der Analogsignale von der Verarbeitungsschaltung 14 erhält, und eine Korrelationsschaltung 18, die von der Signalverarbeitungsschaltung 14 gespeist wird, Signale digital verarbeitet und ihrerseits ein Kardiotachometer (Herzfrequenzmesser) 20 speist.

Die Generatoreinheit 12 enthält einen 2,10-MHz-Oszillator 30, der ein sinusförmiges Ausgangssignal liefert, welches durch einen Verstärker 32 geschnitten wird um ein hochstabiles, normiertes Signal mit einer von Spitze zu Spitze gerechneten Amplitude von 10 V zu erzeugen. Der Ultraschallwandler 10 wird so an die Patientin angelegt, daß er ein 2,10-MHz-Ultraschallenergiebündel in den Uterus abstrahlt und die Ultraschallsignale empfängt, die von Grenzflächen im Körper einschließlich des Herzens des Fetus reflektiert werden. Das reflektierte Signal wird in ein elektrisches Signal umgesetzt, das durch einen 2,10-MHz-Bandfilterverstärker 34 verstärkt und durch einen Amplitudenmodulator 36 zu einem Signal der in Fig. 3a generell dargestellten Art demoduliert wird. Es wurde dabei insbesondere gefunden, daß das Ausgangssignal des Demodulators 36, anscheinend wegen der Dopplerfrequenzverschiebung in dem von den sich bewegenden Herzwänden und -klappen reflektierten Ultraschallsignalen, periodische Signalanteile (Signalenergie) im Frequenzbereich von etwa 200 Hz bis 1 KHz enthält, die eine brauchbare Beziehung zum fetalen Herzzyklus haben. Das Ausgangssignal des Demodulators 36 wird daher durch einen für das Frequenzband

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von 200 Hz bis 1 KHz ausgelegten Bandfilterverstärker 38 gefiltert .und verstärkt. Der Bandfilterverstärker 38 speist die Audio-Ausgangseinheit 16 (die einen zweiten Bandpaßverstärker 40 für den Frequenzbereich von 200 Hz bis 1 KHz, einen Lautstärkesteller 32, einen Leistungsverstärker 44 und einen Lautsprecher 46 enthält) sowie eine Absolutwertschaltung 48. Das Signal vom Bandfilterverstärker 38 ist in Fig. 3b dargestellt und das von der Absolutwertschaltung 48 in Fig. 3c, letzteres ist ein positives Signal, das proportional dem Betrag des Demodulatorausgangssignales ist. Nach der Entfernung weiterer höherfrequenter Störungen durch ein Tiefpaßfilter 50, dessen Grenzfrequenz z.B. bei 25 Hz liegt (der bevorzugte Bereich ist 15 bis 50 Hz) und das das in Fig. 3d dargestellte Signal liefert, wird das Signal einem Spitzendetektor 52 und einem 4-Bit-Analog/Digital-Umsetzer 54 zugeführt. Der Spitzendetektor 52 liefert an den umsetzer 54 eine Referenzspannung, die vom Wert des letzten Signalmaximums, das in dem vom Tiefpaßfilter 50 gelieferten Signal enthalten war, exponentiell abfällt. Der Umsetzer 54 tastet das Signal vom Tiefpaßfilter 50 alle 4,9 Millisekunden ab, dividiert die gewonnene Probe durch die laufende, derzeit herrschende Referenzspannung vom Spitzendetektor 52 und liefert eine Folge von aus 4 Bits bestehenden digitalen Ausgangssignalen, die im Effekt die auf den jeweils herrschenden mittleren Signalpegel bezogenen Schwankungen der Amplitude des gefilterten Signales darstellen.

Die durch den Spitzendetektor 52 und den Umsetzer 54 bewirkte Amplitudennormierung ermöglicht eine genaue digitale Darstellung und Verarbeitung der mit dem Herzzyklus zusammenhängenden Information mit nur 4 Bits pro Wort, und die Einengung der Signalbandbreite, die durch die Kombination der Absolutwertschaltung 48 mit dem Tiefpaßfilter 50 bewirkt wird, gestattet es, die Länge der erforderlichen Speicherregister minimal zu halten.

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Die Korrelationsschaltung 18 enthält eine Verzögerungslei tungs-Zeitkompressionsschaltung 60 ("deltic"), die im folgenden kurz als VLTK-Schaltung bezeichnet werden soll und aus vier parallelen 128-Bit-Schieberegistern besteht, die jede 4,9 Millisekunden ein neues Ausgangswort vom Umsetzer 54 erhalten. Die VLTK-Schaltung 6Q enthält also zu jedem Zeitpunkt Information, die das in den vorangegangenen 625 Millisekunden vom Umsetzer 54 gelieferte Ausgangssignal darstellt, diese Zeitspanne ist die voraussichtliche mittlere Dauer des zu messenden Herzzyklus. Die Daten in der VLTK-Schaltung werden in ihr für jedes neue Datenwort, das empfangen wird, einmal vollständig rezirkuliert, sie führen also jede 4,9 Millisekunden einen Umlauf aus. Diese und andere Steuerfunktionen der Korrelatorschaltung werden durch ein geeignetes Takt- und Steuer-Schaltwerk 62 gesteuert, welches seinerseits durch ein 26,25-KHz-Signal gesteuert wird, welches von der Generatoreinheit 12 durch eine Teilerschaltung 64 mit dem Teilungsfaktor 80 gewonnen wird und ein Taktsignal bildet, das die Daten in der VLTK-Schaltung 60 jede 38 Mikrosekunden um 1 Bit weiterschiebt. Die Daten von der VLTK-Schaltung 60 gelangen, jeweils ein Wort in 38 Mikrosekunden, zu einem Digital/Analog-Umsetzer 66, der an einen multiplizierenden Digital/Analog-Umsetzer 68 eine zeitlich komprimierte, in der Amplitude normierte Version des Ausgangssignales des Tiefpaßfilters 50 liefert. In einer Proben-VLTK-Schaltung 70, die der Schaltung 60 gleicht, wird generell eine Probe gespeichert, die durch Mittelung aufeinanderfolgender Sätze von Daten, die jeweils ungefähr aufeinanderfolgenden Herzzyklen entsprechen, gebildet wird.

Die VLTK-Schaltungen 60 und 70 sind jeweils mit einer Rezirkulationsleitung 61 bzw. 71 versehen, durch die die in den betreffenden Daten mit einer ReZirkulationsgeschwindigkeit von einem Wort pro 38 Mikrosekunden zurückgeführt werden. Jedesmal wenn ein neues Wort in die VLTK-Schaltung 60 eintritt, wird

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ein Verschiebetaktimpuls für die Proben-VLTK-Schaltung 70 ausgelassen, so daß die Daten in der VLTK-Schaltung 70 bezüglich denen in der VLTK-Schaltung 60 jeweils um ein Wort für jeden vollständigen Umlauf, also jeweils in 4,9 Millisekunden, vorrücken .

Die Daten von der VLTK-Schaltung 70 gelangen über einen digitalen Multiplexer 72 zum zweiten Eingang des Umsetzers 68, in dem eine wortweise Multiplikation des laufenden Signals mit den Probendaten stattfindet. Die 128 Wort-Für-Wort-Produkte werden einem Integrator 74 zugeführt, wo sie für jedes 4,9-Millisekunden-Intervall summiert werden. Der Integrator 74 wird dabei durch das Schaltwerk 62 alle 4,9 Millisekunden zurückgestellt. Wie ersichtlich, findet der Datenfluß in der Schaltungsanordnung von der Signal-VLTK-Schaltung durch den Integrator 74 mit der Reζirkulationsfrequenz statt.

Das jede 4,9 Millisekunden erzeugte Ausgangssignal des Integrators 74 ist proportional der Korrelation der Daten in der VLTK-Schaltung 60 mit denen in der VLTK-Schaltung 70, und wegen der Position der Probendaten bilden die sukzessiven Spitzenwerte oder Maxima des Integrator-Ausgangssignales die zeitliche Autokorrelationsfunktion zwischen den Daten in den VLTK-Schaltungen. In den Fig. 3f, 3g und 3h sind die Ausgangssignale 60a bzw. 70a der VLTK-Schaltungen 60 bzw. 70 (in analoger Darstellung) sowie die Ausgangssignale 74a des Integrators 74 für aufeinanderfolgende 4,9-Millisekunden-Intervalle dargestellt.

Das Ausgangssignal des Integrators wird durch einen Spitzendetektor 76 überwacht, in dem dieses Ausgangssignal mit einem Bezugssignal verglichen wird, welches gleich dem allmählich abklingenden Wert des zuletzt wahrgenommenen Maximums ist. Der Abfall verläuft entsprechend der Gleichung

V = V₀ e"^t/T0 ,

wobei bedeuten:

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V = die abklingende Spannung;

Vq = die wahrgenommene Spitzen- oder Maximumsspannung; t = die Zeit und

T„ = eine Zeitkonstante, die bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gleich einer Sekunde gewählt ist und der Zeit entspricht, die die Spannung braucht, um auf 63 % des Anfangswertes abzufallen.

Fig. 3i zeigt den Zusammenhang zwischen der Spitzendetektor-Nachlauf spannung 76a und dem Ausgangssignal 74a des Integrators; jeder vertikale Strich 74a unter der Kurve 74b entspricht einem Summenausgangssignal des Integrators 74 für ein 4,9-Millisekunden-Intervall.

Immer wenn der Spitzendetektor 76 eine neue Spitze oder ein neues Maximum feststellt, löst er eine mehrfach auslösbare monostabile Verzögerungsschaltung 78 aus (die Auslösung ist in Fig. 3j dargestellt), welche nach einer spitzen- oder maximum-freien Verzögerung von 157 Millisekunden ab der letzten Auslösung einen Ausgangsimpuls (Fig. 3k und 31) an das Kardiotachometer liefert. Die Zeitkonstante des Spitzendetektors 76 und die Verzögerungsdauer der monostabilen Verzögerungsschaltung 78 sind so gewählt, daß für einen einzelnen Herzzyklus keine Mehrfach-Ausgangsimpulse auftreten können, gleichzeitig jedoch die tatsächliche Spitze oder Maximalamplitude in jedem Zyklus wahrgenommen werden kann. Die Verzögerung durch die monostabile Verzögerungsschaltung 78, die z.B. aus einem Monovibrator bestehen kann, sollte insbesondere im Bereich von etwa 15% bis 35% der voraussichtlichen mittleren Periode des zu messenden Herzzyklus betragen und einen Mindestwert von 100 Millisekunden haben.

Es wurde gefunden, daß die Zeit zwischen den Impulsen 78a von der Verzögerungsschaltung 78 ein genaues Maß für die zu messende augenblicklich fetale Herzaktionsperiode darstellt.

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Die Impulse 78a werden ferner einer wieder auslösbaren monostabilen Verzögerungsschaltung 80, einer monostabilen Verzögerungsschaltung 82 und dem Schaltwerk 62 zugeführt.

Die Verzögerungsschaltung 80 ist mit dem digitalen Multiplexer 72 verbunden und zwingt den Korrelator, als einfacher Spitzen- oder Maximumsdetektor zu arbeiten, wenn der Detektor 76 während zweier Sekunden keine neue Spitze oder Maximalamplitude festgestellt hat. Dies wird dadurch erreicht, daß man den Multiplexer veranlaßt, einen Einzelimpuls in der Mitte des 4,9-Millisekunden-Zyklus anstelle des Ausgangssignals VLTK-Schaltung 70 an den Umsetzer 68 zu liefern. Sobald der Detektor 76 ein neues Maximum feststellt, nimmt der Korrelator wieder seinen normalen Autokorrelationsbetrieb auf.

Das Eintreffen eines Impulses 78a beim Schaltwerk 62 bewirkt, daß der Inhalt der Proben-VLTK-Schaltung durch die Leitung 71a in den digitalen Addierer 84 in Umlauf gesetzt wird, wo dieser Inhalt mit entsprechenden Daten von der VLTK-Schaltung 60 gemittelt wird, welche dem Addierer über die Leitung 61a und einen Satz von parallelen 32-Bit-Verzögerungsregistern 86 zugeführt werden. Das Ausgangssignal des Addierers 84 wird in die VLTK-Schaltung 70 zurückgespeist, um eine neue Probe zur Verfügung zu stellen. Die Verzögerungsregister 86 sind erforderlich um die Daten in der VLTK-Schaltung 70 in die ursprüngliche Lage bezüglich des in die VLTK-Schaltung eintretenden Datenstromes zu bringen, da die Daten in der VLTK-Schaltung 70 beim Auftreten eines Impulses 78a 32 Bits von ihrer Position im Zeitpunkt der Multiplizierung mit den Daten in der VLTK-Schaltung 60 zur Erzeugung der Spitze im Integrator 74 weitergewandert waren.

Die Verzögerungsschaltung 82 ist mit dem Schaltwerk 62 verbunden um zu verhindern, daß die Probe in der VLTK-Schaltung 70 innerhalb von jeweils 400 Millisekunden mehr als einmal ersetzt wird.

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Claims

Patentansprüche

1.) Einrichtung zum Erzeugen eines periodischen elektrischen Ausgangssignals entsprechend dem Herzschlag eines Fetus, mit einer Wandleranordnung zur Umsetzung mechanischer Energie, der der fetale Herzzyklus aufgeprägt ist, in ein rohes elektrisches Signal, welches einen Anteil mit Information bezüglich der fetalen Herzaktion enthält, und mit einer Signalaufbereitungsschaltung, die aus dem rohen Signal ein aufbereitetes, verfeinertes Signal erzeugt, gekennzeichnet durch eine an die Signalaufbereitungsschaltung (14) angeschlossene Korrelationsschaltung (18) mit einer ersten Speicherschaltung (60) zur Speicherung von Teilen des aufbereiteten Signals, die aufeinanderfolgenden laufenden fetalen Herzaktionszyklen entsprechen, einer zweiten Schaltungsanordnung (70) zum Bilden und Speichern eines Probensignals aus Teilen des aufbereiteten Signals entsprechend einem oder mehreren vorangegangenen fetalen Herzzyklen, und einer dritten Schaltungsanordnung (68, 74) zur Bildung der zeitlichen Korrelationsfunktion zwischen den in der ersten und zweiten Anordnung gespeicherten Signalen; und mit einer Ausgangsschaltung (76) zur Wahrnehmung sukzessiver Spitzen der Korrelationsfunktion entsprechend sukzessiven fetalen Herzzyklen und zum Erzeugen eines Ausgangssignals auf der Basis des Auftretens dieser Spitzen.

2.) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Signalaufbereitungsschaltung eine Amplitudennormierschaltung (52, 54) enthält, die bewirkt, daß das aufbereitete elektrische Signal Amplitudenschwankungen des die Information enthaltenden Signalanteils bezogen auf den im Augenblick herrschenden mittleren Wert des Signalanteils verfolgt.

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3.) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Amplitudennormierschaltung einen Spitzendetektor, welcher aus den Spitzen in dem die Information enthaltenden Signalanteil ein abklingendes Bezugssignal erzeugt/ und eine mit dem Spitzendetektor verbundene Schaltungsanordnung enthält, die das aufbereitete Signal in Form des Verhältnisses aufeinanderfolgender Amplitudenwerte des Signalanteils zum Referenzsignal liefert.

4.) Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die letzterwähnte Schaltungsanordnung einen Analog/Digital-Umsetzer enthält, der ein wiederholtes Abgreifen der Amplitude des Signalanteils bewirkt und als aufbereitetes Signal ein digitales Ausgangssignal entsprechend dem Verhältnis der abgegriffenen Werte zum Bezugssignal liefert.

5.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltungsanordnung eine Vorrichtung (84) enthält, die mit der Ausgangsschaltung verbunden ist und das gespeicherte Probensignal bei Wahrnehmung einer Spitze der Korrelationsfunktion durch Mittelung des Probensignals mit dem aufbereiteten Signal entsprechend dem Herzzyklus, für den die Spitze ermittelt wurde, modifiziert und die modifizierte Probe speichert.

6.) Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Schaltungsanordnung eine digitale Schaltung enthält, die das aufbereitete Signal an die Korrelationsschaltung als Folge digitaler Wörter liefert; daß die erste und die zweite Anordnung digitale Signal- bzw. Probenregister enthalten, die als Verzögerungsleitungs-Zeitkompressions· schaltungen ausgebildet sind; daß eine Anordnung vorgesehen ist, um eine Rezirkulation der Daten in den Registern mit einer Rezirkulationsfrequenz zu "bewirken, die genügend schneller ist als die Datenfrequenz, mit der die Wörter bei der Korrelationsschaltung eintreffen, so daß die Daten in den Registern für jedes durch die Korrelationsschaltung erhaltene Wort einen vollständigen Umlauf vollführen; und daß eine Anordnung (62)

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vorgesehen ist, die die Daten im Probenregister bezüglich der Daten im Signalregister fortschreiten läßt; und daß die mit der Ausgangsschaltung verbundene Schaltungsanordnung einen digitalen Addierer, der in Reihe mit dem Probenregister geschaltet ist um die Mittelung durchzuführen, sowie eine Verzögerungsregisterschaltung (86) enthält, die zwischen das Signalregister und das Probenregister geschaltet ist, um vor der Mittelung die durch das Fortschreiten verursachten Ausrichtfehler zwischen der gespeicherten Probe und dem mit ihr zu mittelnden Signal zu kompensieren.

7.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsschaltung die Kombination einer Absolutwertschaltung (48) und eines Tiefpaßfilters (50) zur Einengung der Bandbreite des aufbereiteten Signals enthält.

8.) Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Tiefpaßfilter (50) eine Grenzfrequenz zwischen 15 und 50 Hz hat.

9.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung eine Spitzendetektoranordnung (76) zum Vergleich des Wertes der Korrelationsfunktion mit einem Referenzsignal gleich dem allmählich abklingenden Wert der zuletzt wahrgenommenen Spitze der Korrelationsfunktion, und eine Verzögerungsschaltung (78) enthält, die das Ausgangssignal erst nach einer spitzenfreien Verzögerungszeit vorgegebener Länge im Anschluß an die Wahrnehmung einer Spitze der Korrelationsfunktion liefert.

10.) Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Verzögerungszeit 15-35% der voraussichtlichen mittleren Periode des zu messenden Herzzyklus beträgt.

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11.) Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Verzögerungszeit mindestens 100 Millisekunden beträgt.

12.) Einrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Verzögerungsanordnung einen monostabilen Verzögerungskreis enthält, der auch im ausgelösten Zustand zur Einleitung einer neuen Verzögerungsperiode wieder auslösbar ist.

13.) Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen die Ausgangsschaltung und die Schaltung zur Modifizierung der gespeicherten Probe eine Anordnung (82) zur Begrenzung der Frequenz oder Häufigkeit der Mittelung geschaltet ist.

14.) Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Begrenzungsanordnung eine monostabile Verzögerungsschaltung enthält.

15.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung eine Signalgüteabschätzanordnung (80) enthält, die mit der Korrelationsschaltung gekoppelt ist und letztere veranlaßt, zeitweilig als einfache Spitzenwahrnehmungsschaltung zu arbeiten, wenn die Ausgangsschaltung während einer vorgegebenen Zeitspanne keine neue Spitze der Korrelationsfunktion wahrnimmt.

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