DE2942178A1

DE2942178A1 - Elektromyogrammgeber mit masseelektrode

Info

Publication number: DE2942178A1
Application number: DE19792942178
Authority: DE
Inventors: Uwe Prof. Dr. Faust; Gert Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Häussermann
Original assignee: STUTTGART INSTGEMEINSCHAFT EV
Current assignee: STUTTGART INSTGEMEINSCHAFT EV
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1979-10-18
Publication date: 1981-05-07

Description

Elektromyogrammgeber mit Masseelektroden
Die Erfindung betrifft einen Elektromyogrammgeber in Form einer anal zu benützenden Stöpselelektrode mit einer in Benutzung vom analen Schließmuskel umgebenen Einschnürung, in deren Bereich sich an ein mittleres isolierendes Teil zwei Elektroden zur Erzeugung eines Differentialsignals anschließen, die gegeneinander isoliert sind, eine leitende Verbindung zu einem Anschlußteil aufweisen und an die sich wieder jeweils isolierende Stücke anschließen.
Ein derartiger Elektromyogrammgeber wird zusammen mit einer Masseelektrode verwendet, das als Masseband um beispielsweise den Oberschenkel gelegt wird. Dieses Masseband muß stets feucht sein, um einen ausreichend guten Kontakt zum Körper herzustellen. Es ist somit nahezu unmöglich, Langzeitmessungen mit einem derartigen Masseband durchzuführen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Elektromyogrammgeber der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, mit dem sichere Langzeitmessungen ohne zusätzlichen Aufwand durchführbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich an mindestens eines der isolierenden Stücke eine Masseelektrode anschließt, die über eine elektrische Leitung mit dem Anschlußteil des Registriergerätes verbunden ist. Hierdurch entfällt das zusätzliche Anlegen eines Massebandes als Referenzelektrode. Der Elektromyogrammgeber braucht lediglich über das Anschlußteil mit dem Registriergerät verbunden zu werden, um funktionsfähig zu sein. Lie umständliche Kontrolle der ausreichenden Feuchtigkeit, um einen guten Kontakt herzustellen, entfällt.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der bei Benutzung nach außen ragenden Masseelektrode ein Hohlraum zur Aufnahme eines Vorverstärkers vorgesehen. Die Masseelektrode hat auf den Vorverstärker eine Schirmwirkung. Auch werden durch die Nähe der Masseelektroden zu den Elektromyogrammableitungselektroden weitgehend Störungen vermieden, da auch hier durch die Masseelektrode eine gewisse Schirmwirkung ausgeht.
Nach einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung weist der Geber eine vorzugsweise zentrale Längsbohrung auf, durch die ein weiterer Geber, insbesondere ein Ballonkatheter geführt ist. Insbesondere bei der Darm-Blasendruck messung ist es wünschenswert, gleichzeitig ein Elektromyogramm herzustellen.
Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung beziehen sich auf einen Dehnmeßstreifendruckaufnehmer bzw.
EMG-Wandler und darin, daß die elektrische Erregung gepulst wird, um dann durch Abgleich leicht verstimmt einer Brücke zusätzlich ein Zeitsignal zu entnehmen.
Durch die gepulste Erregung läßt sich bei einer Einschaltdauer von etwa nur 25 % 75 % des Stromes einsparen, ohne daß die Empfindlichkeit geringer wird. Ein wichtiges Nebenprodukt ist das verfügbare Zeitsignal. Zur Pulsung kann ein quarzstabiler Taktgeber (Oszillator) dienen, der beispielsweise einen Steuertransistor betätigt, der die Pol- sowie Erdungsleitung-angeordnete Schalttransistoren gleichzeitig ein- bzw. ausschaltet. Gemäß der Erfindung ist somit außer zwei Druckwandlergebern ein EMG sowie ein flüssigkeitsmengemessender Geber über Modulatoren mit einem Magnetbandgerät (Rekorder) verbindbar, wobei in einem Wiedergabegerät von den vier Aufzeichnungsgrößen über einen nach dem DemoluM*Dr angeschlossenen Zeitsignalgenerator die Zeit entnehmbar ist. Mit dem Gerät sind Langzeitmessungen möglich, während denen der Patient den Rekorder in einer seiner Kleidertaschen tragen kann.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen EMG-Geber und einen Ballonkatheter im Längsschnitt, Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Dehnmeßstreifendruckaufnehmers in Brückenschaltung mit einem quarzstabilen Unterbrecher, Fig. 3 eine elektronische Schaltung des Unterbrechers, Fig. 4 ein Blockschaltbild des Aufnahmegeräts und Fig. 5 ein Blockschaltbild des Wiedergabegeräts.
In Fig. 1 ist ein Elektromyogrammgeber im Längsschnitt dargestellt.
An ein mittleres isolierendes Teil 1, welches vom analen Schließmuskel bei Benutzung umgeben ist, schließen sich zwei Ableitungselektroden 2 und 3 jeweils auf einer Seite an, die gegeneinander isoliert sind und jeweils eine Leitung 4 und 5 zur Meßwertweitergabe aufweisen. An diese zwei Elektroden schließen sich jeweils isolierende Stücke 6 und 7 an, die die Elektroden 2 und 3 von Masseelektroden 8 und 9 trennen, welche den Geber beschließen.
Die Meßgröße, d.h. die Differenz der Meßgrößen der Ableitungselektroden wird in einem Vorverstärker 10 verstärkt, welcher in der Masseelektrode 8 untergebracht ist und dadurch außer Raumersparnis auch gegen Störungen geschützt ist. Vorteilhafterweise sind die Masseelektroden 8 und 9 miteinander kurzgeschlossen. Von dem Verstärker 10 führt dann eine Leitung 11 zu einem Bandaufnahmegerät 12.
Der Geber ist drehsymmetrisch ausgebildet und weist eine zentrale Durchgangsbohrung 13 auf. Durch diese Bohrung 13 ist ein Schlauch 14 zu einem Ballonkatheter 15 geführt, zur Erfassung des rektalen Druckes. Dieser Druck wird in einem Druckwandler 16 verarbeitet.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild mit diesem Druckwandler 16 dargestellt. Die Erregerspannung der Brücke wird über Leitungen 17 und 18 einer Wheatstone-Brücke zugeführt. Die Leitungen 17 und 18 sind durch Schalter 19 und 20 mittels eines quarzstabilen Oszillators unterbrechbar. An den anderen beiden Anschlußstellen der Brücke 21 sind über die Leitungen 22 und 23 ein Differenzverstärker für die Meßgröße des Druckes angeschlossen, dessen Ausgang 24 zu dem Bandaufnahmegerät 16 führt. Die Brücke 21 ist durch einen Potentiometer 25 verstimmbar. Durch die Taktung der Meßzeit kann während der AuBschaStzeit Strom gespart werden, was ohne weiteres 75 % des sonst erforderlichen Stroms ausmachen kann. Der durch den Oszillator eingegebene Zeitwert läßt sich aufgrund der Verstimmung der Brücke später leicht wieder entnehmen, so daß nebenbei ein Zeitsignal gewonnen wird.
Die Brückenspannung muß zweipolig ab- und angeschaltet werden, da sonst ein unzulässig hohes Gleichtaktsignal am Differenzverstärker anliegen würde. Hierfür wird die in Fig. 3 dargestellte Schaltung benützt. Ein quarzstabiler Generator 29 betätigt einen Steuertransistor 26, über den zwei Schalttransistoren 27 und 28 gleichzeitig geschaltet werden. Damit ist bei geringer Batteriespannung - 2,5 Volt gewährleistet, daß beide Schalttransistoren 27 und 28 mit geringer Restspannung durchschalten und an der Meßbrücke bis auf ca.
100 mVolt die volle Batteriespannung anliegt. Durch die Anordnung ist auch gewährleistet, daß beide Schalttransistoren gleichzeitig schalten. Dies ist wegen der sonst auftretenden Gleichtaktspannung von Bedeutung.
In Fig..4 ist das Blockschaltbild des Aufnahmegeräts dargestellt.
Zwei Druckwandler 16 führen über jeweils einen Modulator 30 zum Bandaufnahmegerat 16. Ebenfalls zu diesem Gerät 16 führt der Meßwert des EMG 1, 2, 3 über einen Vorverstärker und Modulator 14.
Die vierte Spur des Magnetbands ist durch einen weiteren Geber nutzbar, der hier beispielsweise als Flüssigkeitsgeber 31 angenommen ist. dessen Meßwert über einen Modulator 30 dem Magnetbandgerät zugeführt wird. Hierdurch sind die vier Spuren der üblichen Magnetbandgeräte voll ausgenutzt.
Fig. 5 zeigt die Wiedergabeeinheit als Blockschaltbild. An ein Wiedergabegerat 32, in das das Band eingelegt wird, wird an jede der vier Spuren ein Demodulator 33 angeschlossen, der dann zu einem Schreiber 34 führt. Dieser Schreiber 34, der auch ein Terminal sein kann, kann z.B. fünf Kanäle aufweisen, einen für die Flüssigkeitsmenge, einen für das Elektromyogramm, zwei für die Druckmeßwerte und einen für das Zeitsignal, welches durch einen Regenerator dem Druckmeßwert entnehmbar ist, der nach dem Demodulator ansteht.
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Claims

Ansprüche 1. Elektromyogrammgeber in Form einer anal zu benützenden Stöpselelektrode mit einer in Benutzung vom analen Schließmuskel umgebenen Einschnürung, in deren Bereich sich an ein mittleres isolierendes Teil zwei Elektroden zur Erzeugung eines Differentialsignals anschließen, die gegeneinander isoliert sind, eine leitende Verbindung zu einem Anschlußteil (z.B. Steckelement) eines Registriergerätes aufweisen und an die sich wieder jeweils isolierende Stücke anschließen, dadurch gekennzeichnet, daß sich an mindestens eines der isolierenden Stücke (6, 7) eine Masseelektrode (8, 9) anschließt, die über eine Leitung vorzugsweise mit dem Anschlußteil verbunden ist.
2. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Masseelektroden (8, 9) vorgesehen sind, die miteinander verbunden sind und die beiden Enden des Gebers bilden.
3. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der bei Benutzung nach außen ragenden Masseelektrode (8) ein Hohlraum zur Aufnahme eines Vorverstärkers (10) vorgesehen ist.
4. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum ein Inpedanzwandler (14) angeordnet ist.
5. Elektromyogrammgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber eine vorzugsweise zentrale Längsbohrung (10) aufweist, durch die ein weiterer Geber, geführt ist.
6. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Geber, insbesondere ein Ballonkatheter (12) mit einem Dehnmeßstreifen-Druckaufnehmer in einer elektrischen Brükkenschaltung (21) arbeitet, dessen elektrische Erregung gepulst (getaktet) wird.
7. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Pulsung ein quarzstabiler Taktgeber (29) (Oszillator) dient.
8. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (21) durch Abgleich, insbesondere mittels eines Potentiometers (25) leicht verstimmbar ist und damit der Brücke (21) zusätzlich ein Zeitsignal entnehmbar ist.
9. Elektromyogrammgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Pulsung ein quarzstabiler Generator (29) einen Steuertransistor (26) betätigt, der in den Versorgungsleitungen (17, 18) angeordnete Schalttransistoren (27, 28) gleichzeitig ein- bzw. ausschaltet.
10. Elektromyogrammgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß außer zwei Druckwandlergebern (16), ein EMG (1, 2, 3) und ein Flüssigkeitsmenge messender Geber (31) über Modulatoren (10, 30) mit einem Magnetbandgerät (12) verbunden sind und daß in einem Wiedergabegerät (32) von den vier Aufzeichnungsgrößen über einen nach einem Demodulator (33) angeschlossenen Zeitsignalgenerator (35) die Zeit entnehmbar ist.