DE3049275A1

DE3049275A1 - Physiological functions monitor - has filter and discharge circuits for high amplitude signals

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Publication number: DE3049275A1
Application number: DE19803049275
Authority: DE
Inventors: Max Ing.(grad.) 8901 Neusäß Biller; Wolfgang Ing.(grad.) 8520 Erlangen Eck; Georg Ing.(Grad.) 8502 Zirndorf Naser; Helmut Dipl.-Phys. Dr. 8501 Eckental Reichenberger; Hans 8600 Bamberg Rochling; Siegfried Dipl.-Phys. Dr. Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1980-12-29
Publication date: 1982-07-08

Abstract

The monitoring system is designed to detect irregularities in the respiration, heart beat and body movements of infants. The problem of signal overlap and cross modulation with high amplitude signals is solved by the use of filters for selecting the required signals and a discharge circuit for high amplitude signals. The output of the signal amplifier (1) goes via a filter (5) to a second amplifier (6) the output of which is processed for audio/visual display. Signals with amplitude above a certain value are blocked by a bypass circuit (4), which, in a further development, is microprocessor controlled.

Description

System zur Erfassung von Lebensfunktionen von PatientenSystem for recording the life functions of patients

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Erfassung von Lebensfunktionen von Patienten, insbesondere von Säuglingen, mit einem in einer Lagerstatt für den Patienten eingebauten Kraftaufnehmer zur Erfassung von Masseverschiebungen des Patientenkörpers und einem nachgeschalteten Ladungsverstärker.The invention relates to a system for recording vital functions of patients, especially infants, with one in a bed for the Force transducer built into the patient to record the displacement of the patient's body and a downstream charge amplifier.

Aus der DE-PS 28 52 351 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die in Verbindung mit mechanischen Einwirkungen auf eine Lagerstatt für den Patienten arbeitet, welche Einwirkungen mittels Kraftsignalgeber und zugeordneten Verarbeitungsgliedern erfaßbar sind. Mit einer solchen Vorrichtung können solche Lebensfunktionen von Patienten erfaßt werden, die durch die Atmung, durch Herzaktionen und/oder die Motorik des Patienten hervorgerufen werden. Die Signale müssen in einem geeigneten Verarbeitungsteil des Gerätes nach ihrer Ursache diskriminiert werden und können dann an entsprechenden Anzeigeeinheiten angezeigt werden. Dies kann dadurch erschwert werden, daß sich solche Signale sowohl vom Frequenzbereich als auch hinsichtlich ihrer Amplituden überschneiden können.From DE-PS 28 52 351 a device is mentioned above Kind known that in connection with mechanical effects on a deposit works for the patient, which actions by means of force transducers and assigned Processing elements are detectable. With such a device such Life functions of patients are recorded by breathing, by cardiac actions and / or the patient's motor skills. The signals must be in one suitable processing part of the device can be discriminated according to their cause and can then be displayed on corresponding display units. This can be done by are made difficult that such signals both in terms of frequency range and in terms of their amplitudes can overlap.

Es kann der Fall auftreten, daß dabei Signale relativ kleiner Amplitude, wie z.B. Atmungs- oder Herzaktionen, durch Signale mit wesentlich größerer Amplitude, wie z.B. Motorik oder externe Artefakte, in ihrer Erfassung und/oder Auswertung störend beeinflußt werden.It can happen that signals of relatively small amplitude, such as respiratory or cardiac actions, through signals with a significantly larger amplitude, such as motor skills or external artifacts, in their recording and / or evaluation can be adversely affected.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Gerät der eingangs genannten Art eine Verarbeitungsschaltung für die Ausgangssignale des Kraftsignalgebers zu schaffen, die eine zuverlässige Signaldiskriminierung gewährleistet. Dabei soll insbesondere die Möglichkeit gegeben werden, die Signalkurven mit einstellbaren Triggerstufen zu vergleichen und speziell aus Atemkurven Signale für Apnoen u.dgl. abzuleiten sowie anzuzeigen.The object of the invention is therefore, in a device of the type mentioned at the beginning Kind of a processing circuit for the output signals of the force transducer that ensures reliable signal discrimination. It should in particular the possibility to be given the signal curves with adjustable Compare trigger levels and specifically from breathing curves signals for apneas and the like. derive and display.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ausgangssignal des Ladungsverstärkers über wenigstens ein Filter zur Herausfilterung eines interessierenden Frequenzbereiches auf eine Auswerteeinheit zur Ableitung von Anzeige- und/oder Alarmsignalen gegeben wird, wobei solche Ausgangssignale am Ladungsverstärker, deren Amplituden einen bestimmten Betrag überschreiten, vor der Frequenzdiskriminierung erkannt werden und automatisch zu einer Entladung des Ladungsverstärkers führen.The object is achieved according to the invention in that the output signal of the charge amplifier via at least one filter to filter out an interesting one Frequency range to an evaluation unit for deriving display and / or alarm signals is given, with such output signals at the charge amplifier, their amplitudes exceed a certain amount before frequency discrimination is detected and automatically lead to a discharge of the charge amplifier.

Im Rahmen der Erfindung sind zur Signalerzeugung piezokeramische Plättchen als Kraftaufnehmer und zugeordnetes Kompensationselement verwendet. Bei Einwirken von großen Kräften auf solche Wandler, beispielsweise bei heftigen Bewegungen des Patienten, treten entsprechend große Ladungsmengen am Piezoelement und Ladungsverstärker auf, wodurch bisher für längere Zeiten, d.h. im Minutenbereich, keine weitere Meßwertaufnahme und -verarbeitung erfolgen konnte. Mit der Erfindung wird jedoch durch das Blockierungsglied eine Rückkopplung zum Ladungsverstärker erreicht. Vorzugsweise wird ein Rückkoppelkondensator im Ladungsverstärker über ein integriertes Relais kurzgeschlossen. Dadurch wird ein schneller Ladungsausgleich ermöglicht, so daß der Signalgeber mit piezoelektrischem Wandler und Ladungsverstärker in wesentlich kürzerer Zeit, d.h. innerhalb weniger Sekunden, wieder aufnahmebereit ist.In the context of the invention, piezoceramic plates are used to generate signals used as a force transducer and associated compensation element. When acting of great forces on such transducers, for example with violent movements of the Patients, correspondingly large amounts of charge occur on the piezo element and charge amplifier which means that no further measured value recording has been possible for longer periods of time, i.e. in the range of minutes and processing could take place. With the invention, however, is through the blocking member a feedback to the charge amplifier is achieved. A feedback capacitor is preferred short-circuited in the charge amplifier via an integrated relay. This will allows a faster charge equalization, so that the signal generator with piezoelectric Converters and charge amplifiers in a much shorter time, i.e. within less Seconds, is ready to record again.

Gemäß Weiterbildung der Erfindung kann mittels zusätzlicher Verstärkerstuft und Filter der Signalbereich, in dem mittels Blockierungsglied rückgekoppelt werden soll, nach Signalamplitude und Signalfrequenz vorgegeben werden.According to a further development of the invention, an additional amplifier stage can be used and filter the signal range in which feedback is provided by means of a blocking element should be specified according to signal amplitude and signal frequency.

In vorzugsweiser Ausbildung können mehrere Auswertkanäle nebeneinandergeschaltet werden. Dabei kann ein erster Kanal der Auswertung der Atmungskurven und ein zweiter Kanal der Erfassung der Motoriksignale dienen. Es ist auch möglich, in einem dritten Kanal Herzaktionen zu erfassen. Insbesondere bei solchen komplexen Auswertungen, bei denen eine Reihe von Signalbedingungen erfaßt werden müssen, kann vorzugsweise eine Rechnereinheit, beispielsweise ein Mikrocomputer, zur Signalverarbeitung benutzt werden. Dabei sind insbesondere im Speicherteil des Mikrocomputers software-mäßig die Bereichsgrenzen zur Diskriminierung von Atemfunktionen, Herzaktionen und Motorik gespeichert.In a preferred embodiment, several evaluation channels can be connected next to one another will. A first channel can be used to evaluate the breathing curves and a second Channel to capture the motor skills signals. It is also possible in a third Channel to capture heart actions. Especially with such complex evaluations, where a number of signal conditions need to be detected can be preferred a computer unit, for example a microcomputer, is used for signal processing will. In particular, they are software-wise in the memory part of the microcomputer the range limits for the discrimination of respiratory functions, cardiac actions and motor skills saved.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung in Verbindung mit den übrigen Unteransprüchen.Further details and advantages of the invention emerge from the following description of the figures of exemplary embodiments based on the drawing in connection with the other subclaims.

Es zeigen: Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung als Blockschaltbild, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Rechnereinheit und Fig. 4 die elektrische Schaltung des Kraftsignalgebers mit Kraftaufnehmer, Ladungsverstärker und automatischer Blockierung.1 and 2 show different exemplary embodiments of the invention as a block diagram, FIG. 3 shows a further exemplary embodiment with a computer unit and FIG. 4 shows the electrical circuit of the force signal transmitter with force transducer, Charge amplifier and automatic blocking.

In den Figuren sind identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical parts are given the same reference symbols Mistake.

In der Fig. 1 bedeutet 1 ein Signalgeber, der aus Kraftaufnehmer und Ladungsverstärker besteht. Das Ausgangssignal des Ladungsverstärkers verzweigt sich in einem ersten Verknüpfungspunkt. Über einen Verstärker 2 und anschließendes Filter 3 wird das Ausgangssignal auf eine Blockierungsstufe 4 gegeben.In Fig. 1, 1 denotes a signal transmitter consisting of force transducers and Charge amplifier exists. The output signal of the charge amplifier branches in a first connection point. Via an amplifier 2 and a subsequent filter 3, the output signal is sent to a blocking stage 4.

Übersteigt das frequenzmäßig gefilterte Signal hinsichtlich seiner Amplitude einen bestimmten vorgegebenen Wert, so spricht die Blockierungsstufe 4 an und löst im Ladungsverstärker einen Block mit Kurzschluß und Ladungsausgleich aus. Die elektrische Schaltung des Kraftaufnehmers mit Ladungsverstärker und automatischem Block wird anhand der Fig. 4 weiter unten im einzelnen erläutert.If the frequency-filtered signal exceeds its If the amplitude exceeds a certain predetermined value, then blocking level 4 speaks and triggers a block in the charge amplifier with a short circuit and charge equalization the end. The electrical circuit of the force transducer with charge amplifier and automatic Block is explained in detail below with reference to FIG.

Vom ersten Verzweigungspunkt wird das Ausgangssignal des Signalgebers 1 mit Ladungsverstärker weiterhin zu einem zweiten Verzweigungspunkt weitergeführt. Eine Signalleitung führt auf den eigentlichen Verarbeitungsteil für die Signalkurven. Dieser besteht aus einem Filter 5 mit nachgeschaltetem Verstärker 6 und anschließender Triggerstufe 7. Mit dem Filter 5 wird der für die spezielle Anwendung des Systems bedeutsame Signalbereich herausgefiltert. Das anschließend verstärkte Signal wird in der Trieerufc 7 Mit vorgebbaren Grenzwerten verglichen, wobei bei Aktivierung Ausgangssignale von der Triggerstufe 7 auf eine Signalausgangseinheit 8, eine Anzeigeeinheit 9 und eine Alarmeinheit 10 gegeben werden. Auf die Signalaus- gangseinheit 8 wird weiterhin über einen dritten Signalverknüpfungspunkt das Ausgangssignal des Verstärkers 6 und das Gesamtsignal vom zweiten Verzweigungspunkt gegeben. An der Signalausgangseinheit 8 können Registriergeräte, Bandspeichergeräte od.dgl., aber auch Datenverarbeitungsgeräte angeschlossen werden.The output signal of the signal generator is from the first branch point 1 with charge amplifier continues to a second branch point. A signal line leads to the actual processing section for the signal curves. This consists of a filter 5 with a downstream amplifier 6 and a subsequent one Trigger level 7. Filter 5 is used for the special application of the system significant signal range filtered out. The subsequently amplified signal becomes in the Trieerufc 7 compared with predeterminable limit values, whereby when activated Output signals from the trigger stage 7 to a signal output unit 8, a display unit 9 and an alarm unit 10 can be given. On the signal output gear unit 8 continues to be the output signal of the via a third signal connection point Amplifier 6 and given the total signal from the second branch point. At the Signal output unit 8 can recorders, tape storage devices or the like. But data processing equipment can also be connected.

In Fig. 1 soll das System speziell für die Erfassung der Atmung von Säuglingen ausgelegt sein. Dafür ist die Blockierungseinheit 4 derart eingestellt, daß Einflüsse durch die Motorik des Säuglings zum Block führen. Entsprechend ist das Filter 3 ausgelegt; das Filter 5 ist dagegen speziell für den Durchlaß eines für die Atmung charakteristischen# Frequenzbereiches, der etwa 0,1 bis 5 Hz, speziell aber 0,3 bis 3 Hz beträgt, einjustiert. Auf der Anzeigeeinheit 9 kann dann jeder Atemzug angezeigt werden. Es kann aber ebensogut durch entsprechende Signalverarbeitung eine mittlere Frequenz oder auch eine Momentanfrequenz angezeigt werden.In Fig. 1, the system is intended specifically for the detection of breathing Designed for infants. For this purpose, the blocking unit 4 is set in such a way that that influences from the infant's motor skills lead to the block. Is accordingly the filter 3 designed; the filter 5, however, is specially designed for the passage of a # Frequency range characteristic of breathing, around 0.1 to 5 Hz, especially but is 0.3 to 3 Hz, adjusted. Anyone can then use the display unit 9 Breath are displayed. But it can just as well through appropriate signal processing an average frequency or an instantaneous frequency can be displayed.

Überschreitet beispielsweise eine so ermittelte Frequenz vorgegebene Toleranzwerte, wird die Alarmeinheit 10 mit optischer bzw. akustischer Anzeige aktiviert.For example, if a frequency determined in this way exceeds a predetermined one Tolerance values, the alarm unit 10 is activated with an optical or acoustic display.

In der Fig. 1 ist weiterhin eine Steuereinheit 60 für den Verstärker 6 eingezeichnet. Mit dieser Steuereinheit 60 kann der Verstärkungsgrad des Verstärkers 6 entsprechend spezifischen Patientendaten eingestellt werden. Experimentelle Untersuchungen haben ergeben, daß speziell bei Säuglingen eine eindeutige Korrelation zwischen dem Verlauf von Atemkurven und Gewicht des Säuglings besteht. Entsprechend wird der Verstärkungsgrad des Verstärkers 6 vor der Triggerstufe 7 in Abhängigkeit vom Gewicht eingestellt. Die Steuereinheit 60 ist dabei derart ausgebildet, daß lediglich das Gewicht eingestellt wird, womit die Steuergröße für den Verstärker 6 bestimmt ist.In FIG. 1 there is also a control unit 60 for the amplifier 6 drawn. With this control unit 60, the gain of the amplifier 6 can be set according to specific patient data. Experimental research have shown that, especially in infants, there is a clear correlation between the course of breathing curves and the weight of the infant. Accordingly the gain of the amplifier 6 before the trigger stage 7 as a function of Weight set. The control unit 60 is designed such that only the weight is set, which determines the control variable for the amplifier 6 is.

In der Fig. 2 bedeuten 1 bis 10 die bereits anhand Fig. 1 erläuterten Einheiten. Die Schaltung weicht hier insofern von der Fig. 1 ab, daß der Verstärker 2 mit Filter 3 in Serie mit dem Filter 5 und Verstärker 6 geschaltet ist. Es wird also hier von einem gemeinsamen Verzweigungspunkt das Signal für die Blockierungsstufe 4 abgenommen. Über einen anschließenden Verzweigungspunkt wird das auszuwertende Signal auf einen zweiten, parallel geführten Verarbeitungskanal gegeben, der wiederum aus einem Filter 15 mit Verstärker 16 und anschließender Triggerstufe17 gebildet ist.In FIG. 2, 1 to 10 denote those already explained with reference to FIG. 1 Units. The circuit here differs from FIG. 1 in that the amplifier 2 with filter 3 is connected in series with filter 5 and amplifier 6. It will So here the signal for the blocking stage from a common branch point 4 removed. The. To be evaluated is via a subsequent branch point The signal is sent to a second, parallel processing channel, which in turn formed from a filter 15 with amplifier 16 and subsequent trigger stage 17 is.

Das Filter 15 ist auf einen für die Motorik von Säuglingen charakteristischen Frequenzbereich, der zwischen 0,1 und 20 Hz liegt, einjustiert. Von den Triggerstufen 7 und 17 werden parallel eine Signalausgangseinheit 8, eine Anzeigeeinheit 9 für die Atmung, eine Alarmeinheit 10 für die Atmung und eine Anzeigeeinheit 19 für den zweiten Verarbeitungskanal angesteuert.The filter 15 is characteristic of the motor skills of infants Frequency range between 0.1 and 20 Hz adjusted. From the trigger levels 7 and 17 are in parallel a signal output unit 8, a display unit 9 for the breathing, an alarm unit 10 for breathing and a display unit 19 for the second processing channel controlled.

Mit der Schaltung nach Fig. 2 wird speziell folgende Auswertung realisiert: Im Filter 3 wird breitbandig ein interessierender Signalbereich herausgefiltert.With the circuit according to Fig. 2, the following evaluation is specifically implemented: In the filter 3, a signal range of interest is filtered out in a broadband manner.

Signale in diesem Bereich werden einerseits hinsichtlich ihrer Amplitude überprüft und bewirken gegebenenfalls über die Blockierungsstufe 4 den Block des Signalgebers 1 mit Ladungsverstärker und werden ansonsten in den parallelen Kanälen getrennt ausgewertet. Im ersten Kanal erfolgt die Auswertung hinsichtlich der Atmung. Dazu wird mit dem Filter 5 aus dem breitbandigen Signalbereich des Filters 3 der für die Atmung relevante Bereich, mit dem Filter 15 dagegen der für die Motorik relevante Bereich herausgefiltert. Bei derartiger Auswertung kann also das Gesamtsignal in Atmungssignale einerseits und Motoriksignale andererseits diskriminiert werden. Die Signalausgangseinheit 8 bein- haltet wiederum sowohl das Gesamtsignal, die Motorikkurve, die Atemkurve, die beiden Triggersignalkurven und das Alarmsignal. An den Anzeigeeinheiten 9 und 19 können im einzelnen Atmungs- oder Motoriksignale aufgezählt oder unmittelbar hinsichtlich ihrer Frequenz ausgewertet werden.Signals in this area are on the one hand with regard to their amplitude checked and, if necessary, cause the block to be blocked via blocking level 4 Signal transmitter 1 with charge amplifier and are otherwise in the parallel channels evaluated separately. In the first channel, the evaluation is carried out with regard to breathing. For this purpose, with the filter 5 from the broadband signal range of the filter 3 the Area relevant for breathing, with the filter 15 on the other hand that for motor skills relevant area filtered out. With such an evaluation, the total signal can in respiratory signals on the one hand and motor signals on the other hand are discriminated. The signal output unit 8 includes in turn hold both the overall signal, the motor activity curve, the breathing curve, the two trigger signal curves and the alarm signal. Respiratory or motor signals can be displayed on the display units 9 and 19 enumerated or immediately evaluated with regard to their frequency.

In einem dritten Auswertekanal können in entsprechender Weise der Herzaktion zuzuordnende Signale diskriminiert, verarbeitet und angezeigt werden. Der hierfür charakteristische, in Frage kommende Frequenzbereich liegt zwischen 0,5 Hz und 1000 Hz.In a third evaluation channel, the Signals to be assigned to heart action are discriminated, processed and displayed. The relevant frequency range, which is characteristic for this, is between 0.5 Hz and 1000 Hz.

Eine komplexere Signaldiskriminierung ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 möglich. Dem Kraftsignalgeber 1 ist hier ein Mikrocomputer 20 zur softwaremäßigen Auswertung zugeordnet. Zwischen Kraftsignalgeber 1 und Mikrocomputer 20 ist ein Analog-/Digital-Wandler 21 vorhanden und weiterhin zur Rückkopplung auf den Ladungsverstärker eine Blockierungseinheit 24, die in diesem Ausführungsbeispiel direkt digital arbeiten kann. Über einen Digital-/Analog.Wandler 22 werden die Signale vom Mikrocomputer 20 zu einer Signalausgangseinheit 28 gegeben. Ebenso ist eine Anzeigeeinheit 29 und eine Alarmeinheit 30 vorhanden. Dem Mikrocomputer 20 ist eine Einheit 23 zur Spannungsversorgung zugeordnet.A more complex signal discrimination is in the embodiment according to FIG. 3 possible. The force signal generator 1 is here a microcomputer 20 for software Assigned evaluation. Between force signal generator 1 and microcomputer 20 is a Analog / digital converter 21 is present and continues to provide feedback to the charge amplifier a blocking unit 24, which in this exemplary embodiment work directly digitally can. The signals from the microcomputer are transmitted via a digital / analog converter 22 20 given to a signal output unit 28. There is also a display unit 29 and an alarm unit 30 is provided. The microcomputer 20 is a unit 23 for Power supply assigned.

Im Speicherteil des Mikrocomputers 20 sind die Kriterien für die Signalauswertung software-mäßig abgespeichert. Aufgrund der software-mäßigen Auswertung lassen sich mehr Kriterien zur Diskriminierung des Gesamtsignals herausziehen, so daß sich insbesondere auch Atemsignale und Herzaktionen voneinander trennen lassen. Derartige Einzelsignale stehen dann an der Ausgangseinheit 28 als Atemkurven, Herzaktionskurven und auch als Motorikkurven zur Verfügung. Neben der rein software-mäßigen Auswertung können die Eingangssignale des Mikrocomputers 20 natürlich auch partiell vorverarbeitet und/oder mehrkanalig eingespeist werden.The criteria for signal evaluation are in the memory part of the microcomputer 20 stored in software. Due to the software evaluation, pull out more criteria to discriminate the overall signal, so that in particular also allow breathing signals and heart actions to be separated from one another. Such individual signals are then available at the output unit 28 as breathing curves, cardiac action curves and also available as motor skills curves. In addition to the purely software-based evaluation the input signals of the microcomputer 20 can of course also be partially preprocessed and / or be fed in with multiple channels.

Dabei kann speziell die rechnerintensive Filterung bei höheren Frequenzen in die Vorverarbeitung verlegt werden.In particular, the computer-intensive filtering at higher frequencies can be used moved to preprocessing.

Über geeignete Ausgabegeräte, beispielsweise mit Sichtschirm, lassen sich prozessorgesteuerte Auswertungen der Signalkurven unmittelbar on-line durchführen. So können Histogramme direkt ausgegeben werden; darüber hinaus sind auch gleitende Frequenzzeitkurven oder auch beispielsweise die Atemfrequenz als Funktion der Atemtiefe ausgebbar. Eine derartige Anzeige ermöglicht eine unmittelbare diagnostische Aussage.Use suitable output devices, for example with a viewing screen Processor-controlled evaluations of the signal curves can be carried out directly on-line. So histograms can be output directly; In addition, they are also sliding Frequency-time curves or, for example, the breathing rate as a function of the breathing depth outputable. Such a display enables an immediate diagnostic statement.

In der Fig. 4 kennzeichnet 41 einen Signalwandler. Dieser besteht speziell aus zwei in der Polarisation gegensinnig hintereinandergeschalteten piezokeramischen Plättchen, von denen das eine den Kraftaufnehmer und das andere ein Kompensationselement bilden. Dem Kraftaufnehmer 41 ist ein Operationsverstärker 42 als Ladungsverstärker nachgeschaltet, der mit den Widerständen 43 bis 46 und einem Rückkoppelkondensator 47 beschaltet ist. Parallel zum Rückkoppelkondensator 47 liegt eine Kurzschlußleitung mit einem Schalter 48. Dieser Schalter wird von einem Relais 49 dann geschlossen, wenn von der Blockierungsstufe 4 bzw. 24 der Fig. 1 bis 3 ein Ausgangssignal erzeugt wird. Weiterhin ist für das Relais 49 noch eine Sperrdiode 50 vorhanden. Mit 53 i, der Signalanschluß bezeichnet, der über ein Betriebskabel zu den Signaiverarbeitungssystemen der Fig. 1 bis 3 führt.In FIG. 4, 41 denotes a signal converter. This exists specially made of two piezoceramic ones connected in series in opposite directions in polarization Platelets, one of which is the force transducer and the other is a compensation element form. The force transducer 41 is an operational amplifier 42 as a charge amplifier downstream, the one with the resistors 43 to 46 and a feedback capacitor 47 is connected. A short-circuit line is located parallel to the feedback capacitor 47 with a switch 48. This switch is then closed by a relay 49, when the blocking stage 4 or 24 of FIGS. 1 to 3 generates an output signal will. There is also a blocking diode 50 for the relay 49. At 53 i, denotes the signal connection which is connected to the signal processing systems via an operating cable 1 to 3 leads.

Das beschriebene System wurde speziell anhand der Säuglingsüberwachung beschrieben. Durch entsprechende Modifizierung der Signalkriterien ist eine Überwachung auch von älteren Patienten möglich.The system described was specifically designed using infant monitoring described. Monitoring is possible by modifying the signal criteria accordingly also possible for older patients.

4 Figuren 13 Patentansprüche4 Figures 13 claims

Claims

Patent claims X system for recording the life functions of patients, especially of infants, with one built into a bed for the patient Force transducer for the detection of mass displacements of the patient's body and a downstream charge amplifier, d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t, that the output signal of the charge amplifier (1, 42 to 47) via at least one Filter (5) for filtering out a frequency range of interest to one Evaluation unit (7) is given for deriving display and / or alarm signals, such output signals at the charge amplifier (1, 42 to 47), their amplitudes exceed a certain amount before frequency discrimination is detected and automatically lead to a discharge of the charge amplifier (1, 42 to 47).

2. System according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the output signal of the charge amplifier (1) via an additional, one Amplifier (2) downstream filter (5) given to a blocking stage (4) which is fed back to the charge amplifier (1).

3. System according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the charge amplifier (1) is an operational amplifier (42 to 46) with a feedback capacitor (47) is connected to the blocking stage (4) via a switching contact (48) assigned to the relay (49) is short-circuited.

4. System according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the filter (5) to the frequency range 0.1 to 5 Hz, preferably 0.3 to 3 Hz, which is characteristic of infant breathing, is set.

5. The system of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the output signal of the charge amplifier (1) in at least one further parallel processing channel via a further filter (15) with the frequency range 0.1 to 20 Hz, which is characteristic of the infant's motor skills, to a further evaluation unit (17) is given.

6. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the output signal of the charge amplifier (1) in a further output channel via another filter with the frequency range from 0.5 to 1000 Hz, which is characteristic for the heart actions of the infant is given to another evaluation unit will.

7. System according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the evaluation unit (7, 17) has a trigger stage with a variable threshold the reinforcement is.

8. The system of claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the amplifier (6) connected upstream of the evaluation unit (7) has a control element (60) is assigned, with which the gain of the amplifier (6) as a function specific patient data, in particular the weight of the infant can be.

9. System according to any one of the preceding claims, characterized in c h g e It is not indicated that the evaluation unit is a computer unit, preferably Microcomputer (20) with memory and computer part, for the purpose of digital signal processing is provided.

10. System according to claim 1 and 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the output signal of the charge amplifier (1) via an analog / digital converter (21) to the computer unit (20) and that the output signal of the computer unit, if necessary be given to output units (29) via a digital / analog converter (25).

11. System according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the memory part of the microcomputer (20) software-wise range limits and other criteria for discriminating breathing, motor and cardiac action curves are stored.

12. System according to claim 1 and 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the blocking unit (24) is controlled by the computer unit (20) is.

13. System according to claim 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in the memory part of the micro-computer (20) evaluation programs for breathing, Motor and / or cardiac action curves are stored in software.