DE3804256A1 - Verfahren zum ueberpruefen der uebertragungsqualitaet eines aufzeichnungssystemes, insbesondere zum aufzeichnen und wiedergeben eines langzeit-elektrokardiogramms - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überprüfen der Aufzeichnungsqualität eines Aufzeichnungssystems, insbesondere zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Langzeit- Elektrokardiogramms gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Langzeitaufzeichnung von physiologischen Parametern gewinnt zunehmend an klinischer Bedeutung. Insbesondere betrifft dieses die Langzeitaufzeichnung des Elektrokardiogramms (EKG) an Patienten, um durch die Analyse der aufgezeichneten Werte auf gegebenenfalls verborgene Krankheiten oder krankhafte Veranlagungen des Patienten Rückschlüsse ziehen zu können. Die kontinuierliche Registrierung eines EKG über einen längeren Zeitraum, meist zwischen 24 und 48 Stunden, erfolgt in der Regel unter Anwendung tragbarer batteriebetriebener Aufzeichnungsgeräte bzw. Sendeanlagen in Kombination mit entsprechenden stationären Empfangs- und Aufzeichnungsgeräten. Durch die Auswertung des Langzeit-EKG ist eine diagnostische Abklärung und Analyse komplexer, insbesondere ventikulärer Rhythmusstörungen des Herzens unter Berücksichtigung individueller Schwankungen der Arrhythmieneigung im Rahmen der circadianen Rhythmik möglich. Ein Langzeit-EKG wird häufig auch zur therapiebegleitenden Kontrolle eingesetzt. Insbesondere die Analyse des ST-Segmentes im Langzeit-EKG kann hierbei zum Nachweis einer etwaigen stummen Myocardischämie dienen. Eine Analyse des ST-Segmentes setzt jedoch voraus, daß die Signale möglichst naturgetreu aufgezeichnet und wiedergegeben werden. Die Frage der Wiedergabetreue des EKG-Signales bei Aufzeichnung und Wiedergabe und insbesondere der Wiedergabetreue des ST-Segmentes ist bis heute Gegenstand der Forschung. Frühere Untersuchungen zeigten, daß der Standard der American Heart Association (AHA) für EKG-Geräte, der ebenfalls auf ambulante EKG-Systeme für Langzeituntersuchungen angewendet wird, von den derzeitigen Langzeit-EKG-Geräten nicht erfüllt wird; vgl. Bragg-Remschel et al in der Zeitschrift American Heart Journal, 103 : 20, 1982. Nach dem AHA-Standard soll die obere Grenzfrequenz des gesamten Übertragungsweges 100 Hz und die untere Grenzfrequenz 0,05 Hz betragen. Die höchste durch die oben genannten Autoren gemessene Grenzfrequenz beträgt jedoch nur 27 Hz, die niedrigste gemessene untere Grenzfrequenz 0,07 Hz. Im Bereich zwischen der oberen und unteren Grenzfrequenz soll der Frequenzgang nach der Forderung des AHA-Standards eine Abweichung vom jeweiligen Wert von 6% nicht überschreiten. Auch diese Forderung wurde von keinem der untersuchten Geräte erfüllt. Insbesondere werden bei den direkt aufzeichnenden Langzeit-EKG-Geräten große Schwankungen mit Abweichungen von über 100% zwischen oberer und unterer Grenzfrequenz gemessen, die nach dem AHA-Standard nicht zulässig sind und über deren Einfluß auf die Wiedergabe des ST-Segmentes bislang nichts bekannt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art dahingehend zu verbessern, daß auf eine einfache Weise die Aufzeichnungsqualität und Übertragungsqualität des gesamten Systems überprüft werden kann und damit auch eine Korrektur der aufgezeichneten Signale sowie Analyse der Meßwerte zuverlässiger möglich ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Der Einfluß der oben beschriebenen Schwankungen im Frequenz- und Amplitudengang auf die Wiedergabequalität bekannter Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte kann demgemäß beurteilt werden, wenn das Übertragungsverhalten im gesamten Frequenzbereich des Gerätesystems bekannt ist. Hierzu wird ein Testsignal mit bekannter Amplitude und bekanntem Frequenzgang aufgezeichnet und wiedergegeben. Vorzugsweise wird als Testsignal ein Stufensignal z. B. mit einer Amplitude von 1 mV und einer Periodenfrequenz von 0,01 Hz verwendet. Aus dem wiedergegebenen Testsignal kann dann das Übertragungsverhalten des gesamten Gerätesystems durch einen Vergleich des ursprünglichen Testsignales mit dem wiedergegebenen Signal ermittelt werden, so daß dann auch die tatsächlichen aufgezeichneten und wiedergegebenen Meßwerte anhand der errechneten Übertragungsfunktion korrigiert werden können. Die Berechnung der Übertragungsfunktion erfolgt mit einem einfachen Rechner, wobei aus der Frequenzantwort die wichtigsten, die Übertragung, Aufzeichnung und Wiedergabe beeinflussenden Parameter hervorgehen.

Beispielhaft für die gängigen Gerätesysteme wurde das Übertragungsverhalten an einem amplitudenmoduliertem Gerätesystem untersucht. Der Einfluß von oberer und unterer Grenzfrequenz für sich und des gesamten Übertragungsverhaltens auf das ST-Segment eines Langzeit-EKG kann dann entsprechend berücksichtigt werden.

Zur Überprüfung der Übertragungscharakteristik von EKG-Auf­ zeichnungssystemen wurde folgendermaßen vorgegangen:

Als Testsignal wurde eine Stufenfunktion mit einem Spannungssprung von 0 auf 1 mV auf einem Funktionsgenerator generiert. Diese Funktion wurde dann mit einer Frequenz von 0,01 Hz über die EKG-Elektroden des Gerätesystems über eine Dauer von 30 Minuten auf ein Magnetband aufgezeichnet. Das Antwortsignal des Gerätesystems auf das Testsignal wurde anschließend vergrößert und über ein Digitalisierungstablett digitalisiert. Aus dem zeitabhängigen eingegebenen Testsignal und dem Antwortsignal des Gerätesystems kann dann die frequenzabhängige Übertragungsfunktion als Quotient der Laplace-Transformationen von Ausgangssignal und Eingangssignal bestimmt werden. Die Frequenzantwort des Gerätesystems kann durch eine Kombination des reellen und imaginären Anteiles der komplexen Übertragungsfunktion bestimmt werden.

Durch die mathematische Beschreibung der Übertragungsfunktion können innerhalb der Übertragungsstrecke kritische Bereiche bestimmt werden. Hiermit können durch die Wiedergabequalität bedingte Signalabweichungen für jedes beliebige digitalisierte Eingangssignal bestimmt werden, indem die entsprechenden Algorithmen in einen Rechner eingegeben und die aufgezeichneten und wiedergegebenen Signale entsprechend korrigiert werden.

Es ist eine Tatsache, daß die Geräteeigenschaften des Aufzeichnungs- und des Wiedergabesystemes sich im Laufe der Zeit ändern können. Ebenso haben die verwendeten Speichermedien, z. B. Magnetbänder, unterschiedliche Qualität, wobei sich diese Qualität im Laufe des Gebrauchs durch Mehrfachlöschung etc. verändern kann. Ebenso können die Systemeigenschaften auch von Spur zu Spur des verwendeten Magnetbandes wechseln. Es ist daher zu empfehlen, vor jeder Aufzeichnung eines EKG-Signales das Testsignal aufzuzeichnen, so daß die EKG-Signale zuverlässig ausgewertet werden können.

Es ist darüber hinaus vorteilhaft, zusätzlich zu dem Testsignal weitere Testsignale aufzuzeichnen, und zwar eine Sinuswelle mit konstanter Frequenz, vorzugsweise 10 Hz, sowie eine ansteigende Sinuswelle mit konstanter Frequenz, vorzugsweise wiederum 10 Hz, wobei die umhüllende Amplitude etwa linear ansteigt. Die beiden zusätzlichen Testsignale lassen auf statistische und systematische Fehler des Gerätesystems schließen, die zwar nicht korrigierbar sind, aber als Qualitätsindex herangezogen werden können. Die Sinuswelle mit konstanter Amplitude läßt Rückschlüsse auf die Qualität des Aufzeichnungsmateriales, z. B. des Magnetbandes zu, wenn mehr oder weniger sogenannte Drop outs auftreten. So kann aus der ansteigenden Sinuswelle auf die Qualität des Übertragungssystems geschlossen werden, je nachdem, auf welchen Wert die ansteigende umhüllende Amplitude begrenzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1 und 1b das eingegebene Testsignal und die normierte Signalantwort eines typischen mit Frequenzmodulation arbeitenden Aufzeichnungssystems;

Fig. 2a und 2b die Amplituden- bzw. Phasencharakteristik, aufgetragen über der Frequenz des zu Fig. 1 verwendeten Aufzeichnungssystems;

Fig. 3a und 3b den Verlauf des Testsignales und der normierten Signalantwort eines typischen analog arbeitenden Aufzeichnungssystems;

Fig. 4a und 4b die berechnete Amplituden- bzw. Phasencharakteristik, aufgezeichnet über der Frequenz, für das in Fig. 3 verwendete Aufzeichnungssystem;

Fig. 5 ein synthetisiertes EKG-Signal mit einer abnormen Abweichung im ST-Segment;

Fig. 6 das Frequenzspektrum des separierten ST-Segmentes;

Fig. 7 das Frequenzspektrum des synthetisierten EKG-Signales ohne ST-Segment;

Fig. 8a und 8b das eingegebene synthetisierte EKG-Signal gemäß Fig. 5 bzw. das mit einem direkt aufzeichnenden Gerät aufgezeichnete Signal;

Fig. 9a und 9b Diagramme entsprechend Fig. 8a und 8b für ein anderes direkt aufzeichnendes System;

Fig. 10a und 10b die Amplituden- bzw. Phasencharakteristik des in Fig. 9 verwendeten Aufzeichnungssystems;

Fig. 11a und 11b ein synthetisiertes EKG-Signal mit einer unvermittelt auftretenden Änderung des ST-Segmentes nach fünf Herzschlägen bzw. das mit einem auch zu Fig. 9 verwendeten Aufzeichnungsgerät aufgezeichnete EKG- Signal;

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines aufgezeichneten zweiten Testsignales;

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines aufgezeichneten dritten Testsignales.

Bei einem mit Frequenzmodulation arbeitenden Aufzeichnungssystem wird die analog zugeführte Information als proportionale Frequenzänderung einer Trägerfrequenz mit konstanter Amplitude dargestellt, die die Magnetisierung einer Magnetbandbeschichtung ändert. Die Übertragungs-, Aufzeichnungs- und Wiedergabequalität eines solchen Systems hängt hauptsächlich von dem Verstärker, der Bandgeschwindigkeit und der Konstanz der Trägerfrequenz ab. Da die beiden letzten Größen heute relativ konstant gehalten werden können, wird die Qualität des Aufzeichnungssystemes hauptsächlich durch die untere und obere Grenzfrequenz der Verstärker bestimmt.

Als Testsignal zur Überprüfung des Gerätesystems wird, wie in Fig. 1a dargestellt, ein Testsignal in Form eines Stufensignales verwendet, das periodisch z. B. mit einer Frequenz von 0,01 Hz wiederholt wird. Durch diese Wiederholung können Fehler in der Beschichtung des Magnetbandes, sogenannte Drop outs, bei der späteren Auswertung berücksichtigt werden. Die Periodenfrequenz des Stufensignales muß wesentlich geringer als die untere Grenzfrequenz des Aufzeichnungssystemes sein. Ebenso muß die Anstiegszeit des Stufensignales kleiner als der Reziprokwert der oberen Grenzfrequenz sein. Die Amplitude darf auch nicht den linearen Bereich des Aufzeichnungssystemes überschreiten. Aus diesem Grunde wird ein Testsignal mit einer Amplitude von 1 mV und einer Periodenfrequenz von 0,01 Hz verwendet.

In Fig. 2b ist das normierte Antwortsignal dargestellt, wobei A der Normierungsfaktor ist. Die Anstiegszeit des Antwortsignales wird durch die obere Grenzfrequenz f _u , der anschließende expontentielle Abfall durch die untere Grenzfrequenz f₁ verursacht. Diese Frequenzen können von der Anstiegszeit f _r und der Abfallszeit t _f der Stufenantwort folgendermaßen berechnet werden:

f _u = 0,35/t _r und f₁ = 0,35/t _f . (1)

Die Anstiegszeit t _r ist die Zeit, in der das Antwortsignal von Beginn auf 90% seiner Amplitude abgesunken ist, wohingegen die Abfallszeit der Wert ist, in der das Antwortsignal von 90% seiner Amplitude auf 10% abfällt.

Die Frequenzantwort H(f) des Aufzeichnungssystems wird von der Laplace-Transformierten L(f) der Eingangs- und Ausgangsspannungen V 1(t) und V 2(t) ermittelt:

H(f) = L(V 2(t))/L(V 2(t)),

worin

Phase und Amplitude der Frequenzantwort werden aus (1) nach Aufteilung in den Realteil Re(H) und den Imaginärteil Im(H) ermittelt zu:

ϕ = arctan (Im(H)/Re(H)

und

Die Frequenzantwort H(f) kann anstatt mit Hilfe einer Berechnung des Integrals numerisch und in guter Näherung bestimmt werden zu:

In den Fig. 2a und 2b ist die berechnete Frequenzantwort hinsichtlich Amplitude bzw. Phase dargestellt.

Bei einem direkt aufzeichnenden System wird die analoge Information als eine proportionale Magnetisierung der Beschichtung des Magnetbandes gespeichert. Die Signalübertragung wird im wesentlichen durch den Magnetkopf und die Berührung zwischen diesem und dem Band beeinflußt. Zudem wird dann, wenn ein magnetisierter Bereich sich dem Luftspalt des Magnetkopfes nähert, eine Spannung in der Lesespule induziert, sobald dieser Bereich die Kante des Kopfes erreicht. Während dieser magnetisierte Bereich an dem Magnetkopf vorbeistreicht, wird ein symmetrisches Signal, üblicherweise eine Sinusspannung dem Originalsignal überlagert. Die Kopffrequenz f _s und die Amplitude C des induzierten Signales hängt von der Größe und der Form des Magnetkopfes und des Luftspaltes sowie zusätzlich von der Bandgeschwindigkeit ab.

In Fig. 4a ist das Testsignal aufgezeichnet, in Fig. 4b das wiederum normierte Antwortsignal. Die schraffierten Bereiche sind durch die Wechselwirkungen am Magnetkopf bedingt. Die Kopffrequenzen f _s liegen für unterschiedliche Aufzeichnungssysteme zwischen 0,09 Hz und 0,027 Hz. Wie aus Fig. 3b ersichtlich, sind die durch den Magnetkopf und dessen Wechselwirkung mit dem Magnetband hervorgerufenen Effekte diejenigen, die das aufgezeichnete Signal am stärksten beeinflussen. Wenn diese Kopffrequenz und das Frequenzspektrum des EKG im gleichen Frequenzbereich liegen, dann ist auch das aufgezeichnete EKG-Signal unterschiedlich zu dem Originalsignal.

Wiederum kann die Frequenzantwort numerisch aus dem Antwortsignal gemäß Fig. 3b mit Hilfe einer Laplace-Transformation berechnet werden. Die Grundlösung kann angegeben werden zu:

Die Grundlösung setzt sich aus drei Termen I, II und III zusammen. Der Term I entspricht der Grundlösung, wie sie oben zu Aufzeichnungssystemen mit Frequenzmodulation angegeben wurde. Der Term II entspricht der Laplace-transformierten, einer durch den Magnetkopfeffekt verursachten einperiodigen Sinuswelle. Der Term III berücksichtigt die Eigenschaften des Magnetsystems und des Verstärkers und bringt zum Ausdruck, daß das Niederfrequenzverhalten von direkt aufzeichnenden Systemen die Charakteristik eines Tiefpaßfilters zweiter Ordnung aufweist.

In den Fig. 4a und 4b sind die Amplituden- und Phasencharakteristiken eines direkt aufzeichnenden Systems nach dieser Berechnung gezeigt. Mit einem Satz der lediglich fünf Parameter A, C, f _s , f₁ und f _u , die sämtlich aus einer einzigen Messung mit Hilfe eines Testsignales ermittelt werden können, kann somit die Frequenzantwort eines Aufzeichnungssystemes mit Hilfe der Gleichung (7) berechnet werden. Zudem kann für jedes EKG-Originalsignal das aufgezeichnete EKG-Signal berechnet werden, ohne daß tatsächlich ein Aufzeichnungssystem benutzt wird. Dementsprechend kann eine Vielzahl von typischen Abweichungen innerhalb eines EKG-Signales aufgrund dieser Parameter mit Hilfe eines einfachen kleinen Rechners simuliert werden. Auf der anderen Seite kann aus einem aufgezeichneten EKG-Signal mit Hilfe der angegebenen Signalverarbeitung das Originalsignal rekonstruiert werden.

Da die oben angegebenen fünf Parameter bei unterschiedlichen Aufzeichnungssystemen unterschiedlich sind und auch innerhalb gleicher Geräte eines Herstellers durch Gebrauch differieren, sollte das Testsignal vor und gegebenenfalls nach jeder Aufzeichnung eines EKG aufgezeichnet werden.

Der Einfluß der Übertragungsfunktion auf das EKG und speziell auf das ST-Segment kann ermittelt werden, wenn die Frequenzverteilung eines EKG-Signales und speziell des ST-Segmentes bekannt sind. In Fig. 5 ist ein mit Hilfe eines Funktionsgenerators synthetisiertes EKG-Signal mit einer abnormen ST-Absenkung dargestellt. Das hierzu gehörige diskrete Linienspektrum für das ST-Segment ist in Fig. 6, das diskrete Spektrum für das EKG-Signal ohne ST-Segment ist in Fig. 7 aufgetragen. Die niedrigste Frequenz jeweils mit relativ hoher Amplitude liegt bei 1 Hz, was der Herzfrequenz entspricht. Das Frequenzspektrum gemäß Fig. 7 weist zusätzlich hohe Amplituden bei 4 und 5 Hz auf. Oberhalb einer Frequenz von 30 Hz treten praktisch keine Frequenzanteile mit Amplituden oberhalb von 10% der Maximalamplitude bei 4 Hz auf, auch wenn das Frequenzspektrum noch Anteile bis 100 Hz aufweist. Die Anteile im Spektrum bei höheren Frequenzen sind hauptsächlich durch die schnellen Übergänge zwischen den R- und S-Wellen verursacht. Die obere Grenzfrequenz des Aufzeichnungssystemes beeinflußt daher diese Wellen am meisten.

Das in Fig. 6 gezeigte Frequenzspektrum für das ST-Segment zeigt im Gegensatz zu dem Spektrum gemäß Fig. 7 insbesondere eine hohe Amplitude bei 2 Hz. Bei Frequenzen oberhalb von 30 Hz sind die Signale vernachlässigbar. Für eine ausreichende Aufzeichnung lediglich des ST-Segmentes ist daher nur eine Bandbreite von etwa dem 30fachen der Herzfrequenz notwendig.

Durch einen Vergleich des tatsächlichen Frequenzspektrums bzw. der Häufigkeitsverteilung der einzelnen Frequenzen des EKG-Signales und der Frequenzantwort des Aufzeichnungssystemes kann eine Abweichung des aufgezeichneten Verlaufes des EKG-Signales von dem Originalverlauf grob geschätzt werden. Solange der Amplitudenbetrag der Frequenzantwort flach verläuft und die Phase sich im wesentlichen linear ändert, dann tritt keine oder nur eine unwesentliche Verzerrung des aufgezeichneten Signales auf. Die Aufzeichnung wird jedoch bei denjenigen spektralen Komponenten verzerrt sein, wo eine Welligkeit im Betrag der Übertragungsfunktion vorliegt oder wo sich die Phase nicht linear ändert. Da zudem jede Änderung der Herzfrequenz eine Verschiebung der spektralen Zusammensetzung entlang der Frequenzachse bewirkt, müßten entsprechende Frequenzspektren bei unterschiedlichen Herzfrequenzen aufgestellt werden.

Zwei typische Beispiele von Verzerrungen der mit einem analog arbeitenden System aufgezeichneten EKG-Signals sind in den Fig. 8 und 9 für zwei unterschiedliche Gerätetypen gezeigt. In den Fig. 8a und 9a ist jeweils wieder das synthetisierte EKG-Signal entsprechend Fig. 5 dargestellt. Das erste Gerät zeigt gemäß Fig. 8b keinen horizontalen Verlauf des ST-Segmentes, sondern einen aufsteigenden. Zudem wird in dem aufgezeigten Signal eine U-Welle sichtbar, die in dem Originalsignal nicht auftritt. Die Amplituden- und Phasencharakteristik dieses Gerätes ist in den Fig. 6a und 4b dargestellt. Die fünf oben erwähnten Parameter sind bei diesem Gerät f _u = 40 Hz, f _k = 0,20 Hz, f _f = 0,29 Hz, C = -0,40 und A = 0,9. Aus der Amplituden- und Phasencharakteristik entsprechend den Fig. 4a und 4b sieht man, daß die Amplitudenwelligkeit des Frequenzspektrums insbesondere im Bereich der maximalen Amplituden des ST-Segmentes sehr stark ist, wodurch sich die Verzerrungen im aufgezeichneten EKG-Signal erklären. Außerdem war bei diesem Gerät die Kopffrequenz f _s relativ hoch.

In Fig. 9b ist das aufgezeichnete Signal des gleichen synthetisierten EKG-Signales dargestellt, wobei jedoch jetzt ein anderes Gerät verwendet wurde, dessen Amplituden- und Phasencharakteristik in den Fig. 10a und 10b dargestellt ist. Man sieht, daß das Frequenzspektrum sowohl hinsichtlich der Amplitude als auch der Phasenverschiebung in dem Bereich oberhalb 1 Hz relativ linear bzw. flach verläuft, so daß generell weniger Störungen zu erwarten sind. Die Kopffrequenz betrug bei diesem Gerät 0,09 Hz, die obere Frequenz f _u 25 Hz, die untere Grenzfrequenz f₁ 0,14 Hz, der Parameter C = -0,25 und der Normierungsfaktor A war 1,0.

Bei den bisher diskutierten EKG-Diagrammen wurde vorausgesetzt, daß sich das EKG-Signal über eine lange Zeit von einigen Minuten nicht ändert. Üblicherweise ändern jedoch die EKG-Signale ihre Strukturen. Ein extremer Fall ist in Fig. 11a gezeigt. Dieses wiederum synthetisierte EKG-Signal weist nach fünf Herzschlägen eine plötzliche Absenkung des ST-Segmentes auf. Diese Absenkung erzeugt eine zusätzliche Sinuswelle mit der Kopffrequenz f _s , sobald sich der durch diese Absenkung magnetisierte Bereich dem Magnetkopf nähert, wie dieses oben für direkt aufzeichnende Systeme erläutert wurde. Das aufgezeichnete EKG-Signal gemäß Fig. 12 zeigt deutlich dieses überlagerte Sinussignal. Für diese Aufzeichnung wurde ein Gerät mit einer Frequenz- und Phasencharakteristik gemäß den Fig. 10a und 10b verwendet, bei dem ansonsten die Verzerrungen nur sehr gering sind.

Eine akzeptable Aufzeichnung von EKG-Signalen kann anhand der obigen Erläuterungen dann erfolgen, wenn

• 1. der Normierungsparameter A möglichst nahe an dem Wert 1 liegt,
• 2. die untere Grenzfrequenz f₁ so niedrig wie möglich ist und
• 3. die obere Grenzfrequenz f _u so hoch wie möglich ist.

Diese Bedingungen gelten sowohl für Geräte, die mit Frequenzmodulation arbeiten, als auch für direkt aufzeichnende Geräte. Direkt aufzeichnende Geräte müssen zwei weitere Bedingungen erfüllen, nämlich

• 4. der Parameter C soll so klein wie möglich sein und
• 5. die Kopffrequenz f _s soll ebenfalls so klein wie möglich sein.

Die Überprüfung der Übertragungs-, Aufzeichnungs- und Wiedergabequalität von Aufzeichnungssystemen, die durch den obigen Parametersatz gekennzeichnet werden kann, ist gemäß der Erfindung durch eine einzige Aufzeichnung eines Testsignales in Form eines Stufensignales zu bestimmen. Ein weiterer Hinweis auf die Qualität der Übertragungsstrecke ist die Aufzeichnung und Wiedergabe weiterer Testsignale. Vor jeder Aufzeichnung sollte ein zweites Testsignal in Form einer kontinuierlichen Sinuswelle aufgezeichnet werden. Das aufgezeichnete und wiedergegebene Signal kann dann z. B. dem in Fig. 12 dargestellten Signal entsprechen. Dieses Signal zeigt den kontinuierlichen Sinusverlauf, ist jedoch an einer Stelle gestört. Diese Störung kann einem Drop out zugeordnet werden, d. h. einem Fehler in der Magnetbeschichtung des Bandes. Tritt eine Vielzahl derartiger Fehler auf, so sollte das Magnetband gewechselt werden.

Ein drittes Testsignal entsprechend einer Sinuswelle konstanter Frequenz, jedoch mit einer linear ansteigenden Amplitude AH der Umhüllenden sollte ebenfalls vor jeder Aufzeichnung eines EKG-Signales aufgezeichnet werden. Ab einem bestimmten kritischen Wert A _k wird dieses Signal durch die Verstärker- und Filtereigenschaften des in dem Gerät verwendeten Verstärkers begrenzt. Die Aufzeichnung des linear ansteigenden dritten Testsignales gibt einen Hinweis auf den Amplitudengang bzw. die Amplitudendynamik des in dem Gerät verwendeten Verstärkers. Herkömmliche Geräte zeigen eine lineare Amplitudendynamik bis zu Amplituden von etwa 2 mV.

Claims (6)

1. Verfahren zum Überprüfen der Übertragungsqualität eines Aufzeichnungssystems zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines physiologischen Parameters, insbesondere zum Aufzeichnen und Wiedergeben eines Langzeit-Elektrokardiogramms (EKG), wobei der physiologische Parameter gemessen, die Meßwerte zu dem Aufzeichnungssystem übertragen, dort aufgezeichnet und wiedergegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Testsignal mit bekanntem Amplituden- und Frequenzgang in gleicher Weise wie die Meßwerte zu dem Aufzeichnungssystem übertragen wird, daß als Testsignal ein Stufensignal verwendet wird, und daß die frequenzabhängige Übertragungsfunktion hinsichtlich Amplitude und Phase berechnet und daraus die Übertragungsqualität bestimmende Parameter abgeleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Testsignal ein periodisches Stufensignal konstanter Amplitude verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Periodenfrequenz des Stufensignales im Bereich von 0,01 Hz gewählt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezeichneten Meßwerte des physiologischen Parameters mit Hilfe der Übertragungsfunktion korrigiert werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliches Testsignal ein Sinussignal konstanter Frequenz und konstanter Amplitude aufgezeichnet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliches drittes Testsignal ein Sinussignal konstanter Frequenz mit einer ansteigenden umhüllenden Amplitude verwendet wird.