DE2908424B1

DE2908424B1 - Verfahren und Anordnung zur Darstellung von elektrischen Raumkurven

Info

Publication number: DE2908424B1
Application number: DE2908424A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Rer Nat Krause; Bert Ing Sanner
Original assignee: Toennies Erben KG Dr Ing J F
Current assignee: Toennies Erben KG Dr Ing J F
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1979-03-03
Publication date: 1980-04-30
Also published as: ATA339679A; SE7903429L; DE2908424C2; US4292977A

Description

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Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Darstellung von elektrischen Raumkurven und Raumbildern insbesondere von elektrisch reproduzierten Ultraschallbildern, Röntgenbildern oder von in der Kardiologie üblichen Vektorschleifen, bei dem die nach*-,y- und z-Richtung in ihrem zeitlichen Verlauf auftretenden Koordinaten der Aktionsströme in einem elektronischen Speicher getrennt zur Verfügung gehalten werden und bei dem in einem ersten Rechner transformierte x-, y- und !-Koordinaten der um einen beliebigen Winkel α gekippten und um einen beliebigen Winkel β gedrehten Raumkurve oder des Raumbildes der Aktionsströme berechnet und die transformierten Koordinaten x, y und ζ zweidimensional auf dem Bildschirm eines Oszillographen dargestellt und durch Kippung und Drehung eine räumliche Vorstellung erzielt wird.

Zur besseren Verfolgung und Beurteilung dieser Raumkurven wurde zur Kennzeichnung der Durchlaufrichtung und des zeitlichen Ablaufs vorgeschlagen, in den Kurvenlauf Zeitmarken in Form von seitlichen pfeilförmigen Zacken einzublenden. Der Abstand der einzelnen Zeitmarken entspricht einer bestimmten einstellbaren Zeitdauer. Es ist nun zur Bestimmung der Laufdauer größerer Abschnitte des Kurvenlaufs schwierig und aufwendig, durch Abzählen der Zeitmarken die Laufdauer für den gewünschten Kurvenabschnitt zu bestimmen und gegebenenfalls auch zu ungenau, wenn Anfang und Ende des Abschnitts nicht mit den Zeitmarken zusammenfallen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen zur beliebig genauen Zeitmessung an auf Sichtgeräten dargestellten Kurven oder Kurvenabschnitten. Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur zeitlichen Vermessung der Raumkurven oder von Teilen derselben durch eine Aufhellschaltung beliebige Bereiche oder Raumkurven ausgewählt und die Zeitspanne der Aufhellung angezeigt wird.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch eine Kippspannung gesteuerte Impulsschaltungen für einen Start- und Stop-Impuls einerseits an einen Start- und Stop-Eingang eines Zählers und andererseits an einen Ein- und Ausschalt-Eingang einer bistabilen Kippschaltung für die Steuerung einer Aufhellschaltung des Sichtgeräts angeschlossen sind und daß der Zähler über eine Speicherschaltung und einen Multiplexer mit dem Sichtgerät zur digitalen Darstellung des Zählerstandes auf dem Sichtgerät verbunden ist.

Die Erfindung läßt sich vorteilhaft in Elektrokardioskopen anwenden, wo sie die Auswertung von Elektrokardiogrammen erheblich erleichtert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild,
Fig. 2 Impulsdiagramme,
Fig. 3 bis 5 Schirmbilder.

Von einer Versuchsperson werden in bekannter Weise bioelektrische Signale der Herztätigkeit mittels auf die Haut aufgelegter Elektroden abgeleitet und stehen am Ausgang eines Widerstandsnetzwerks 1 als Koordinaten x, y und ζ einer elektrischen Raumkurve zur Verfügung, die über einen Vorverstärker 3 getrennt elektrischen Speichern 5,6 und 7 zugeführt und gespeichert werden. Die x-, y- und z-Koordinaten der Speicher 5, 6 und 7 werden über Leitungen 24, 25 und 26 einem ersten Rechner 28 zugeführt, der die transformierten Koordinaten x, y und ζ der um einen beliebigen Winkel α gekippten und um einen beliebigen Winkel β gedrehten Raumkurve errechnet. Die Ausgangsleitungen 30,31 und 32 des ersten Rechners 28 sind mit den Eingängen eines zweiten Rechners 34 verbunden, der die Koordinaten xli, xre undy zur Darstellung von zwei getrennten Bildern HIiIy und xreIy berechnet, die sich für einen einstellbaren Betrachtungsabstand und zwei Augpunkte mit einem einstellbaren Augpunktabstand ergeben.

Die Ausgangsleitungen 24 bis 26 der Speicher 5 bis 7, die Ausgangsleitungen 30 bis 32 des ersten Rechners 28 sowie die Ausgangsleitungen 35 bis 37 des zweiten Rechners 34 sind an einen Multiplexer 40 angeschlossen, der die Darstellung der Koordinaten x, y und ζ in skalarer Form, die Koordinaten x, y und ζ in orthogonaler Form oder die Koordinaten xli, xre und y für eine Stereodarstellung auf einem Monitor 42 steuert Hierzu ist der Monitor 42 über Leitungen 43,44 und 45 an den

ORIGINAL INSPECTED

Multiplexer 40 angeschlossen. Ein an den Multiplexer 40 angeschlossener Betriebsschalter 46 dient zur Umschaltung auf skalare, orthogonale oder streoskopische Darstellung. Zur unmittelbaren Aufzeichnung der Koordinaten ist ein x-j-Schreiber 48 vorgesehen.

Eine Zeitsteuerschaltung 50 enthält einen Taktgeber, eine Kippspannung und eine Schaltung für die Rücklaufverdunklung. An den Kippausgang der Zeitsteuerschaltung 50 ist über eine Leitung 52 je ein Schmitt-Trigger mit monostabiler Kippschaltung 54 und 56 angeschlossen, durch die Beginn und Ende der Aufhellung, d.h. Anfang und Ende der Zeitmessung festgelegt werden. An einem »Start«- und »Stop«-Potentiometer 57 und 58 lassen sich die gewünschten Zeitpunkte für die Zeitmessung einstellen. Die Ausgänge is der Schmitt-Trigger 54 und 56 sind über Leitungen 60, 61 mit Start- und Stop-Eingängen eines Zählers 62 sowie mit »Ein«- und »Aus«-Eingängen einer bistabilen Kippschaltung 64 verbunden. Wenn z.B.der Zähler 62 mit einer Frequenz von 1000 Hz zählt, gibt sein Zählerstand jeweils das Ergebnis der Zeitmessung in ms an. Der Zählerstand wird mittels eines programmierbaren Speichers 66 (PROM) über Digital-Analog-Wandler 67 und 68 dem Multiplexer 40 angeboten, der das Ergebnis laufend abfragt und auf dem Monitor 42 anzeigt. Die bistabile Kippschaltung 64 ist über die Leitung 70 mit dem Multiplexer 40 verbunden und veranlaßt mit ihrem »Ein«-Zustand die Helligkeitssteuerung des Monitors.

Fig. 2 veranschaulicht die Steuerung der Trigger jo 54 und 56 und der bistabilen Kippschaltung 64. Der Zeitpunkt t_t der Zeitachse t wird durch die Stellung des »Start«-Potentiometers 57 bestimmt. Bei jedem Zeitpunkt t_u gemessen vom Beginn der Kippspannung K, tritt der kurze Start-Impuls des Start-Triggers 54 auf, der die bistabile Kippschaltung FF 64 in den »Ein«-Zustand bringt. Gleichzeitig wird die Helligkeit des Kathodenstrahls aufgeregelt und der Zähler 62 gestartet. Zum Zeitpunkt t₂, der durch das »Stop«- Potentiometer 58 bestimmt wird, erscheint am Ausgang des Stop-Triggers 56 der kurze Stop-Impuls, der sogleich die bistabile Kippschaltung iF64 in den »Aus«- Zustand schaltet, wodurch der Zähler 62 gestoppt und der Kathodenstrahl des Monitors dunkel gesteuert wird. Gleichzeitig wird das Zählergebnis auf dem Monitor angezeigt.

Fig. 3 zeigt ein Schirmbild mit den Komponenten x, y und ζ in skalarer Darstellung. Der seitlich durch gestrichelte Linien markierte Bereich t_meJi ist aufgehellt, während die angrenzenden Bereiche dunkel gesteuert sind. Die Dunkelsteuerung braucht nicht vollständig zu sein, es ist u.U. vorteilhaft, diese Bereiche mit einer schwachen gerade sichtbaren Helligkeit darzustellen. Durch Verschieben der Grenzen des Helligkeitsbereichs können nun für jeden Bereich der Kurven die Zeitwerte ermittelt werden, die am unteren Rand des Bildschirms angezeigt werden.

In Fig. 4 ist die Projektionsebene xly in orthogonaler Darstellung auf der rechten Hälfte des Schirmbildes dargestellt, während auf der linken Hälfte gleichzeitig der Kurvenzug für die Komponente y in skalarer Form abgebildet ist. Die Laufzeit für den aufgehellten Bereich der Kurve ist am unteren Rand des Bildschirms angezeigt.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die Darstellung zur stereoskopischen Beobachtung. Auf der linken Hälfte des Bildschirms ist die Projektion xli/y für das linke Auge und rechts die Projektion xrely für das rechte Auge abgebildet. Die Laufzeit für den aufgehellten Bereich ist ebenfalls angezeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Darstellung von elektrischen Raumkurven und Raumbildern insbesondere von elektrisch reproduzierten Ultraschallbildern, Röntgenbildern oder von in der Kardiologie üblichen Vektorschleifen, bei dem die nach x-, y- und z-Richtung in ihrem zeitlichen Verlauf auftretenden Koordinaten der Aktionsströme in einem elektronischen Speicher getrennt zur Verfügung gehalten werden und bei dem in einem ersten Rechner transformierte x-, y und !-Koordinaten der um einen beliebigen Winkel α gekippten und um einen beliebigen Winkel β gedrehten Raumkurve oder des Raumbildes der Aktionsströme berechnet und die transformierten Koordinaten x, y und ζ zweidimensional auf dem Bildschirm eines Oszillographen dargestellt und durch Kippung und Drehung eine räumliche Vorstellung erzielt wird gemäß Patent 28 19 999, dadurch gekennzeichnet, daß zur zeitlichen Vermessung der Raumkurven oder von Teilen derselben durch eine Aufhellschaltung beliebige Bereiche der Raumkurven ausgewählt und die Zeitspanne der Aufhellung angezeigt wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch eine Kippspannung gesteuerte Impulsschaltungen (54, 56) für einen Start- und Stop-Impuls einerseits an einen Start- und Stop-Eingang jo eines Zählers (62) und andererseits an den Ein- und Ausschalt-Eingang einer bistabilen Kippschaltung (64) für die Steuerung einer Aufhellschaltung des Sichtgeräts (42) angeschlossen sind und daß der Zähler (62) über eine Speicherschaltung (66) und einen Multiplexer (40) mit dem Sichtgerät (42) zur digitalen Darstellung des Zählerstandes auf dem Sichtgerät (42) verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Beginn und Ende der Anschaltung der Aufhellschaltung des Sichtgeräts (42) durch je ein Potentiometer (57 bzw. 58) der Impulsschaltungen (54 bzw. 56) wählbar sind.