DE3843714A1 - Verfahren zur bestimmung elektrokardiographischer signale und anordnung zur wiedergabe von elektrokardiographischen signalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von elektro­ kardiographischen Signalen gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Wiedergabe elektrokardio­ graphischer Signale gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.

Die JP-OS 57-81 329 beschreibt eine Vorrichtung zur kontinuier­ lichen Aufzeichnung elektrokardiographischer Signale bzw. Wellenformen über eine längere Zeitperiode und zur nachfolgenden Reproduktion bzw. Wiedergabe der aufgezeichneten Wellenformen, so daß jede Änderung hinsichtlich dieser Wellenformen unterscheidbar ist; dadurch ist es möglich, Herzleiden festzustellen und exakt deren Zustand zu identifizieren. Einige der bekannten Geräte bzw. Anordnungen sind für eine Aufzeichnung über eine Zeitspanne von 24 Stunden oder mehr ausgelegt.

Geräte zum Lesen und zur visuellen Wiedergabe der aufgezeichneten Signale bzw. Wellenformen verwenden hauptsächlich die drei Methoden zur Wiedergabe der aufgezeichneten Wellenformen:

• (1) ein Verfahren, bei dem die aufgezeichneten Wellenformen komprimiert und dann kontinuierlich aufgezeichnet oder wiedergegeben werden;
• (2) ein Verfahren, welches die Tatsache betont, daß eine ST-Strecke, die in elektrokardiographischen Wellen­ formen enthalten ist, von größter Bedeutung bei der Beurteilung von Herzkrankheiten ist und welches die ST-Strecke auf einer Kathodenstrahlröhre unter Verwendung einer R-Signalwellensynchronisierung durch Überlagerung zur Anzeige bringt, und
• (3) ein Verfahren zur Lieferung einer Trendanzeige an jedem Meßpunkt.

Das Verfahren (1) ist aber insoweit nachteilig, als daß die aufgezeichneten Wellenformen klein sind und es schwierig ist, die ST-Strecke exakt zu erkennen. Das Verfahren (2) ermöglicht es, nur bei einigen Herzschlägen Änderungen zu erkennen, und dieses Verfahren eignet sich nicht zur Aufzeichnung auf Papier oder dergleichen. Mit dem Verfahren (3) kann nur eine Änderung in der ST-Strecke an einem speziellen Punkt festgestellt werden, so daß es unmöglich wird, eine ganze Wellenform exakt zu beurteilen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. Patentanspruchs 7 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren eine elektrokardiogra­ phische Wellenform synchron mit einem vorbestimmten charakte­ ristischen Punkt der Wellenform überlagert und eine Zahl von überlagerten Wellenformen wird dargestellt, während mit festen Beträgen Positionen geändert werden, an welchen die überlagerten Wellenformen dargestellt werden. Dies macht es möglich, leicht die Stelle jeder Abweichung in einer elektrokardiographischen Wellenform zu erkennen.

Zur Lösung der genannten Schwierigkeiten weist die erfindungs­ gemäße Anordnung einen Detektor zur Erfassung eines vorbestimmten charakteristischen Punktes auf, der in einer eingegebenen elektrokardiographischen Wellenform enthalten ist, ferner eine Einrichtung zur Überlagerung eines vorbestimmten Wertes auf eine elektrokardiographische Wellenform synchron mit dem erfaßten charakteristischen Punkt, und eine Ausgangseinrichtung zur Anzeige und Ausgabe einer Vielzahl von elektrokardiographischen Wellenformen, die durch die Überlagerungseinrichtung überlagert sind, während die Wiedergabepositionen geändert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Anordnung ist ein Detektor zur Erfassung eines vorbestimmten charakteristischen Punktes vorgesehen, der in einer eingebenen elektrokardiographischen Wellenform enthalten ist, ferner eine Einrichtung zur Über­ lagerung eines vorbestimmten Betrages einer elektrokardiographi­ schen Wellenform synchron mit dem erfaßten charakteristischen Punkt, und eine Ausgabeeinrichtung für die überlagerte Wellenform zur Wiedergabe und Ausgabe einer Vielzahl von elektrokardio­ graphischen Wellenformen, die eine Überlagerung durch die Überlagerungseinrichtung erfahren haben, während die Wiedergabe­ positionen geändert werden. Außerdem ist eine Abtasteinrichtung zur Abtastung einer vorbestimmten Teilwellenform bei jedem vorbestimmten Betrag einer eingegebenen elektrokardiographischen Welle vorgesehen und eine Ausgabeeinrichtung für die Teilwellen­ form zur Wiedergabe und zur Ausgabe einer Vielzahl von abgetaste­ ten Wellenformen während der Änderung der Wiedergabepositionen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein elektrokardiographi­ sches Signal oder EKG-Signal synchron an einem vorbestimmten charakteristischen Punkt des Signals überlagert, eine Zahl von überlagerten Wellenformen wird dargestellt, während die Wieder­ gabeposition um einem festen Wert geändert wird und wenigstens ein spezielles Teilsignal, das in den überlagerten EKG-Signalen enthalten ist, wird in pluraler Form entsprechend dem Wiedergabe­ bereich des überlagerten Signals zur Anzeige gebracht. Dies macht es möglich, die Stelle einer Abweichung in einem EKG-Signal bzw. einer EKG-Wellenform anzuzeigen.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und einer Anordnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Einheit zur Elektrokardio­ grammanalyse für eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Anordnung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Aufzeichnung einer elektrokardiographischen Wellenform, wie sie bei der erfindungsgemäßen Anordnung Anwendung findet,

Fig. 3 eine Darstellung zur Beschreibung einer elektrokardio­ graphischen Wellenform,

Fig. 4a und 4b ein Fließbild für die Ausgangssteuerung bei der Bestimmung bzw. Darstellung der elektrokardiogra­ phischen Wellenformen,

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels eines EKG-Ausgangssignals bei einer Ausführungsform der Anordnung,

Fig. 6 eine Darstellung des EKG-Ausgangssignals bei einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Einrichtung zur Elektrokardiogrammanalyse bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8a und 8b ein Fließbild für die Steuerung der EKG-Ausgangs­ signale einer dritten Ausführungsform, und

Fig. 9 die EKG-Ausgangssignale beispielhaft für die dritte Ausführungsform.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und einer Anordnung zur Bestimmung und/oder Anzeige der EKG-Wellenformen, im folgenden EKG-Signale genannt, beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer bei der Erfindung verwendeten Ausführungsform einer Einrichtung zur Elektrokardiogrammanalyse. Die Einrichtung enthält eine Steuereinheit 11, die die Gesamtsteuerung der Ausführungsform in Übereinstimmung mit einem Programm durchführt, von dem ein Beispiel in Verbindung mit Fig. 4 erläutert ist und das in einem ROM 12 gespeichert ist. Der ROM 12 speichert auch verschiedene Parameter zusätzlich zu dem Programm. Ein Kassettenband-Leser 13 liest EKG-Signale von einem Kassettenband 30, auf dem die EKG- Signale durch eine Aufzeichnungseinrichtung gespeichert sind, wie sie als Beispiel in Verbindung mit Fig. 2 dargestellt ist. Der Leser 13 ist mit einer Leseschaltung 14 verbunden, welche den Bandleser 13 steuert, um die EKG-Signale vom Band 30 abzulesen, die Signale zu digitalisieren und das binäre Ausgangssignal zu einem Speicher 15 zu geben, der wenigstens zwei Herzschläge eines EKG-Signales, das er von dem Lesekreis 14 erhält, speichert.

Eine Detektorschaltung 16 zur Erfassung eines charakteristischen Punktes liest das im Speicher 15 gespeicherte EKG-Signal heraus und erfaßt einen charakteristischen Punkt, beispielsweise eine R-Zacke des EKG-Signals, der durch die Steuereinheit 11 festge­ legt wird. Eine Überlagerungsschaltung 17 überlagert das EKG- Signal aus dem Speicher 15 synchron mit dem charakteristischen Punkt, der durch die Schaltung 16 erfaßt wird. Die Überlagerungs­ schaltung 17 bewirkt eine EKG-Signalüberlagerung, bis ein Befehl für eine Anzeigepositionsänderung von der Steuereinheit 11 ankommt; zwischenzeitlich wird das EKG-Signal, das aus dem Speicher 15 gelesen wird, in seiner Gesamtheit in einer Form überlagert, die mit dem charakteristischen Punkt synchronisiert ist. Mit 18 ist eine Abtastschaltung für eine ST-Abweichung bezeichnet, die dazu dient, einen Wert aus dem gelesenen EKG- Signal mit einer willkürlichen Zeitsteuerung (in bezug auf einen Punkt S) abzutasten, wobei diese Zeitsteuerung bzw. Abtastung zwischen den Punkten S und T vorgenommen wird. Eine Detektor­ schaltung 19 stellt die Herzfrequenz durch Messung des Zeit­ intervalls fest, an welchem z. B. die R-Signalspitze im EKG- Signal erzeugt wird. Eine Anzeige- bzw. Wiedergabesteuerung 20 sammelt das überlagerte Signal des EKG-Signals der Überla­ gerungsschaltung 17, eine ST-Trendkurve von der ST-Abweichungs­ abtastschaltung 18, HR-Trendkurven-Daten von der HR-Detektor­ schaltung 19 und zeigt die Ergebnisse auf einem Schirm (Kathoden­ strahlröhre) an. Die Anzeige- bzw. Wiedergabesteuerung 20 ist mit einer Anzeigeeinheit 21 zur Wiedergabe vorbestimmter Daten auf dem Bildschirm verbunden. Mit 22 ist eine Druckersteuerung bezeichnet, welche den ST-Trendkurven der Abtastschaltung 18 und alle Daten der HR-Trendkurvenndaten von der HR-Detektorschaltung 19 sammelt bzw. aufnimmt und die Ergebnisse auf einem Drucker 23 ausdruckt. Eine Zeit- oder Taktgeberschaltung 24 ist mit der Steuereinheit 11 verbunden.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer Aufzeichnungseinheit für EKG-Signale eines Patienten, die auf einem Kassettenband 30 enthalten sind. Diese Einrichtung enthält biologische Induktions­ elektroden 31, 32, 33, die auf die Oberfläche eines lebenden Körpers aufgebracht sind, um die EKG-Signale abzugeben, ferner eine Verstärkerschaltung 41 zur Verstärkung der EKG-Signale von den Elektroden 31 bis 33 und eine Schreibsteuerung 42 zur Aufzeichnung der EKG-Signale auf einem Kassettenbandrecorder 43. Letzterer dient zur Aufzeichnung der Daten von der Schreib­ steuerung 42 auf dem Kassettenband 30.

Das durch die Elektroden 31 bis 33 induzierte EKG-Signal stellt normalerweise sich wiederholende zackenförmige Signalwellen derart dar, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist und besteht aus aufeinanderfolgenden Signalwellen P, Q, R, S und T. Die P-Zacke wird durch arterielle Erregung verursacht und die Signalwellen Q, R, S, d.h. die Signalwellengruppe Q, R, S durch ventrikuläre Erregung. Die Signalwelle T wird durch ventrikuläre Erholung verursacht. Der T-Signalwelle folgt manchmal ein kleiner Anstieg, der als U-Signalwelle bezeichnet wird.

Die Detektorschaltung 16 zur Erfassung eines charakteristischen Punktes liest die EKG-Signaldaten aus dem Speicher 15 als Zeitfolge und erfaßt die Spitzenpunkte oder die den nach unten weisenden Zacken der Signalkurve entsprechenden Punkte. Diese erfaßten Zackenpunkte werden in Form ihrer Erzeugungszeitinter­ valle und der vorherrschenden Werte verglichen, um festzustellen, - welche Zacke des EKG-Signales aus der Korrelation der erfaßten oberen und unteren Zackenpunkte festgestellt wurden.

Beispielsweise wird der erste erfaßte Zackenpunkt als P-Signal­ spitze angesehen, die als Bezugspunkt für die Erfassung des charakteristischen Punktes dient und die Überwachung wird durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein nach unten weisender Spitzenpunkt entsprechend dem Q-Zackenpunkt innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode erfaßt wurde und die Überwachung wird weiter durchgeführt, um festzulegen, ob ein Spitzenpunkt, welcher einer R-Zacke mit einer Pegeldifferenz, die größer als eine vorbestimmte Pegeldifferenz ist, entspricht, innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode erfaßt wurde nach der Erfassung des nach unten weisenden Spitzenpunktes entsprechend der Q-Zacke. Dieser Prozess wird auf ähnliche Weise wiederholt, um die S- Zacke, die T-Zacke usw. zu erfassen.

Die Art und Weise der Erfassung eines charakteristischen Punktes gemäß vorliegender Ausführungsform ist nicht auf die vorstehend beschriebene Methode beschränkt. Es ist zulässig, eine Anordnung zu verwenden, bei der eine Zacke mit einem Wert, welcher der R- Zacke entspricht, zuerst erfaßt wird, wobei die R-Zacke der am einfachsten feststellbare Spitzenpunkt in dem EKG-Signal ist, und eine Suche ausgelöst wird, um innerhalb vorbestimmter Zeitperio­ den die nach unten und die nach oben weisenden Zacken zu erfassen. Dadurch werden aufeinanderfolgend die Zacken R, Q und P in dieser Reihenfolge erfaßt, wonach die Zacken S und P in der erwähnten Reihenfolge erfaßt werden.

Wenn eine vorbestimmte Signalspitze bzw. Zacke nicht durch diese Feststellung der Spitzenpunkte der zackenförmig gestalteten Signale erfaßt wird, wird dies als Hinweis dafür genommen, daß die Erfassung charakteristischer Punkte des EKG-Signales nicht von dem richtigen Bezugspunkt ausging, dann wird der nächste Spitzenpunkt als neuer Bezugspunkt benutzt und die nächste Erfassung der Spitzenpunkte durchgeführt. Abtastpunkte für die Erzeugung einer Trendkurve können ebenfalls erfaßt werden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Positionen infolge der Feststellung charakteristischer Punkte als Bezugswert.

Herzrhythmusstörungen und Funktionsstörungen bei der Erregungs­ leitung lassen sich von den Zeitverhältnissen der zackenförmigen Signalwellen erfassen.

Ischämische Herzkrankheiten, Myokarditis und Perikarditis nach einem Herzinfarkt oder dergleichen, Hypertrophie des linken und rechten Herzvorhofs und der Herzkammer, elektrolytische Abnormi­ täten, Wirkungen von Arzneimitteln und abnorme innere Absonderun­ gen lassen sich aus den Änderungen in der Form der zacken­ förmigen Signalwellen diagnostizieren.

Um diese Diagnosen auszuführen, ist die leichte Erkennung des Zustandes einer Änderung der Signalwellenform wesentlich. Da die Stellen, an welchen Änderungen auftreten, im wesentlichen durch den Bereich festgelegt werden, der einer Diagnose unterliegt, sollte die Detektorschaltung 16 so konzipiert sein, daß ein charakteristischer Punkt unmittelbar vor dem Bereich auf solche Weise erfaßt wird, daß es leicht ist, Änderungen in dem Bereich zu erkennen, in welchem sich die spitzenförmige Signalwelle ändert.

Eine Abweichung im Bereich der ST-Strecke wird am häufigsten bei diesen Diagnosen benützt.

Zuerst wird ein Scheitelwert an jedem Meßpunkt für die Erzeugung der ST-Trendkurve ähnlich dem Stand der Technik durch eine Abtastschaltung 18 für die ST-Abweichung gemessen. Die Schaltung 18 ist synchronisiert und nimmt z.B. den Scheitelwert der R- Signalwelle als Meßpunkt und der Scheitelwert wird abgetastet. Der Scheitelwert ist die Potentialdifferenz von einem Referenz­ punkt b auf einer Referenzebene zu einem speziellen Punkt auf einer speziellen Linie, strichpunktiert dargestellt in Fig. 3, die nach einer vorbestimmten Zeitperiode nach der R-Zacke folgt. Dieser spezielle Punkt kann der Punkt a sein, der in Fig. 3 auf der voll ausgezogenen Linie liegt, oder der Punkt a , der auf einer gestrichelten Linie liegt.

Der Scheitelwert ist im Falle des Punktes a negativ und im Falle des Punktes a ₂ positiv. Eine ST-Trendkurve wird durch aufei­ nanderfolgende Wiedergabe bzw. Anzeige dieser Scheitelwerte als Trendkurve erhalten.

Bei dieser Ausführungsform wird zusätzlich zu der ST-Trendkurve ein vorbestimmter Wert des EKG-Signales überlagert und durch die Überlagerungsschaltung 17 erzeugt, wobei die R-Signalspitze, die einen charakteristischen Punkt unmittelbar vor beispielsweise der ST-Strecke darstellt, als Synchronisierpunkt benutzt wird. Auf diese Weise kann eine ST-Abweichung auf einen Blick erkannt werden.

Insbesondere wird bei der beschriebenen Ausführungsform die Zacke der R-Signalwelle als charakteristischer Punkt angenommen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wie nachstehend erläutert wird; ein vorbestimmter Wert (beispielsweise ein 30-Sekunden-Intervall) des EKG-Signals wird synchron mit diesem charakteristischen Punkt überlagert und das Ergebnis wird zur Anzeige gebracht bzw. ausgegeben, während aufeinanderfolgend die Wiedergabeposition geändert wird. Außerdem werden die HR-Kurve und die ST-Trend­ kurve, welche die Scheitelwerte willkürlicher Positionen des ST- Bereiches aufzeichnen, gespeichert und gleichzeitig als überla­ gerte Signalwellen miteinander zur Anzeige gebracht bzw. ausgegeben, wodurch es möglich ist, leicht eine Zahl von EKG- Signalwellenabweichungen zu erkennen.

Die Steuerung des EKG-Signalausganges der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Flußbilder nach Fig. 4a und 4b näher erläutert.

Wenn das Kassettenband 30 mit dem darauf aufgezeichneten EKG- Signal in die Bandleseeinrichtung 13 des Geräts eingesetzt und das Gerät gestartet wird, geht das Programm zum Schritt S₁. Hier gibt die Steuereinheit 11 einen Befehl an die Leseschaltung 14, um die Leseeinrichtung 13 derart zu steuern, daß das aufgezeich­ nete EKG-Signal in Aufeinanderfolge gelesen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Lesezeitinformation in der Zeitgeberschaltung 24 so eingestellt, daß eine zeitgenaue Steuerung entsprechend der Zeit bei der Aufzeichnung erfolgt. Das Signal wird beim Schritt S ₂ in den Speicher 15 eingeschrieben. Die Kapazität des Speichers 15 muß ausreichend sein für mehr als zwei Takte des EKG-Signals. Die Schritte S ₁, S ₂ werden kontinuierlich aufeinanderfolgend ausgeführt. Beim Schritt S ₃ wird das EKG-Signal, das in den Speicher 15 eingeschrieben ist, an die Detektorschaltung 16 für den charakteristischen Punkt abgegeben, wo der ausgewählte charakteristische Punkt, nämlich die Spitze der R-Signalwelle erfaßt wird. Beim Schritt S ₃ wird die Zeit von der R-Zacke des vorhergehenden Taktes gemessen. Dies wird durch Einschreiben der zeithaltenden Daten der Zeitgeberschaltung 24 durchgeführt.

Beim Schritt S ₅ bewirkt die Überlagerungsschaltung 17 synchron mit der Detektor-Zeitsteuerung dieses charakteristischen Punktes die Überlagerung des erfaßten EKG-Signales des entsprechenden charakteristischen Punktes mit einer Zeitsteuerung, welche die gleiche ist wie die bei der vorher überlagerten Signalform. Demzufolge haben die R-Signalspitzen der überlagerten EKG- Signale alle die gleiche Position.

Es folgt dann der Schritt S 10, bei welchem die HR-Detektorschal­ tung 19 die Herzfrequenz von dem erfaßten Zeitintervall des charakteristischen Punktes (R-Spitze) berechnet, wobei das Zeitintervall beim Schritt S 4 gemessen wird. Die dadurch erhaltene Herzfrequenz wird der Display-Steuerung 20 und der Druckersteuerung 22 gleichzeitig wie die Zeitinformation beim Schritt S 11 zugeführt. Die Display- oder Wiedergabesteuerung 20 und die Druckersteuerung 22 entwickeln den HR-Wert auf einer Zeitachse entsprechend der Wiedergabe-Ausgangssignalposition des Seitenspeichers 20 a, 22 a, welche einen vorgegebenen Wert der Ausgangsinformation, enthaltend den HR-Wert, speichern.

Beim Schritt S 15 wird dann die ST-Abweichabtastschaltung 18 gestartet, um einen ST-Spitzenwert (Spitzenwert des Bezugspegels) einer Position zu erhalten, der vorherrscht nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit ab dem charakteristischen Punkt, wie dies vorstehend erwähnt wurde, und dieser Spitzenwert wird als ST- Abweichwert an dieser Position abgetastet. Beim nächsten Schritt S 16 wird dieser abgetastete ST-Wert abgerufen, um über die Display-Steuerung 20 und die Druckersteuerung 22 zum gleichen Zeitpunkt ausgegeben werden wie die Zeitinformation. Die Steuerung 20 und die Steuerung 22 entwickeln diesen Abtastwert der ST-Abweichung auf einer Zeitachse entsprechend der Ausgabe­ position der ST-Abweichungswiedergabe der Seitenspeicher (Puffer) 20 a, 22 a. Bei der beschriebenen Ausführungsform werden z.B. diese ST-Abweichung und der Wert HR auf der gleichen Zeitachse dargestellt, wie dies durch die Bezugszeichen 52 und 53 in Fig. 5 gezeigt ist und deren Plazierungen befinden sich an unterschied­ lichen Ausgabepositionen. Die Zeitachse entspricht der vertikalen Achse mit identischen Zeiten.

Beim Schritt S 20 wird dann festgestellt, ob die aufgezeichnete Information von der Bandkassette 30 nicht mehr ankommt. Wenn keine aufgezeichnete Information mehr vorliegt, geht das Programm zum Schritt S 26 über. Wenn noch eine aufgezeichnete Information vorliegt, geht das Programm zum Schritt S 21, an welchem bestimmt wird, ob ein vorbestimmter Betrag (ein vorbestimmtes Zeitinter­ vall) des EKG-Signals überlagert wurde. Wenn beispielsweise ein vorbestimmter Wert (z.B. 30 Sekunden) nicht überlagert wurde, d.h. keine Überlagerung zu verzeichnen ist, dann kehrt das Programm zum Schritt S 3 zurück, bei welchem die Erfassung des charakteristischen Punktes für das nächste EKG-Signal durchge­ führt wird.

Wenn die Verarbeitung für die Überlagerung des vorbestimmten Wertes (Zeitintervalls) des EKG-Signals ausgeführt wurde, geht das Programm vom Schritt S 21 zum Schritt S 22 über, bei welchem ein Befehl zur Änderung der Wiedergabeposition für die überlager­ te Wellenform an die Überlagerungsschaltung 17, die Steuerung 20 und die Steuerung 22 abgegeben wird, wodurch das überlagerte Signal, das gehalten wird, zurückgestellt wird. Die Steuerung 20 und die Steuerung 22, die diesen Befehl empfangen haben, erzeugen dieses überlagerte Signal in dem Seitenpuffer an einer Position, die der Wiedergabeposition entspricht. Dann wird beim Schritt S 25 festgestellt, ob die Daten, die in den Seitenpuffern erzeugt wurden, durch die Steuerungen 20, 22 ausgegeben werden können, nämlich ob es möglich ist, eine Zeile (oder eine Seite) auszuge­ ben. Wenn es es immer noch unmöglich ist, Daten auszugeben, kehrt das Programm zum Schritt S 3 zurück, um eine Überlappungs- bzw. Überdeckungsbearbeitung für das nächste EKG-Signal auszuführen.

Wenn beim Schritt S 25 festgestellt wird, daß die Ausgabe der Wiedergabe möglich ist, schreitet das Programm zum Schritt S 26 vor, bei welchem eine Zeile (eine Reihe) von Daten auf der Wiedergabeeinheit 21 unter Steuerung der Steuereinheit 20 zur Anzeige gebracht wird und eine Zeile der Daten am Drucker 23 unter Steuerung der Steuereinheit 22 ausgedruckt wird. Bei dieser Wiedergabe/Ausgabeoperation wird das überlagerte Signal, welches in den Seitenpuffern entwickelt wird, ausgegeben, während die Wiedergabeposition an vorbestimmten Zeiten geändert wird und der HR-Trendkurve und ST-Trendkurve werden gleichzeitig ausgegeben, wobei die Zeit oder der Zeitabschnitt, die bzw. der dem Anzeige­ intervall des überlagerten Signals einer Reihe entspricht, als vertikale Zeitachse dient.

Bei der Wiedergabe der Daten und dem Ausdruckende schreitet das Programm zum Schritt S 27 fort, bei welchem festgestellt wird, ob dies das Ende der aufgezeichneten Information ist. Wenn es nicht das Ende der aufgezeichneten Information ist, kehrt das Programm zum Schritt S 3 zurück, um die Bearbeitung für das nächste EKG- Signal auszuführen. Wenn dies dann das Ende der aufgezeichneten Information ist, wird die Bearbeitung beendet.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die erfaßte R- Signalwelle in überlagerter Form synchron zur R-Spitze einge­ schrieben, und die Position, bei welcher die R-Signalwelle beschrieben wird, wird mit einem festen Zeitintervall verschoben. Diese Wellenform wird nach Kombination mit der ST-Trendkurve und HR-Trendkurve ausgegeben, welche nach der üblichen Methode erhalten werden, wodurch es leicht möglich ist, das Ausmaß der ST-Änderung und die Änderung ihrer Form zu erkennen.

Die Überlagerung ermöglicht es, einen gesamten Herzschlag auf einer kleinen Aufzeichnungsfläche und auf einem Wiedergabeshirm darzustellen.

Ein Beispiel einer auf diese Weise erhaltenen Datenausgabe ist in Fig. 5 gezeigt.

In Fig. 5 ist mit 51 die Zeitachse T bezeichnet, bei welcher eine Skaleneinteilung einer Minute entspricht. Mit 52 ist die HR- Trendkurve bezeichnet, die die Änderung des HR-Wertes zu jedem Augenblick entsprechend der Zeitachse T anzeigt. Mit 53 ist die ST-Trendkurve bezeichnet, die die Änderung des ST-Spitzenwertes zu jedem Augenblick entsprechend der Zeitachse T anzeigt. Mit 54 ist die Wiedergabe des EKG-Signals bezeichnet, bei dem das EKG- Signal alle 30 Sekunden überlagert wird und eine Wiedergabe in einer Zeile erfolgt, während die Wiedergabeposition geändert wird. Bei dieser Ausführungsform entspricht eine Zeile eine Reihe drei Minuten.

Im folgenden wird auf eine zweite Ausführungsform Bezug genommen.

Vorstehend ist beschrieben, daß die Spitze der R-Signalwelle als charakteristischer Punkt erfaßt wird, das EKG-Signal synchron mit dieser Spitze überlagert wird und die Werte HR, ST als biologische Information entlang der Signalwelle angezeigt werden. Der charakteristische Punkt und die zur Anzeige gebrachte biologische Information sind jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen Werte beschränkt. Jede Art von biologischen Informationen, die auf der Kassette aufgezeichnet ist, wird genügen. Es ist auch zulässig, daß die biologische Information auf einem Aufzeichnungsmedium anderer Art als auf einer Kassette aufgezeichnet wird.

Die Anzeige und die Ausgabe ist nicht auf die vorstehend beschriebene Arbeitsweise beschränkt.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Anzeige/Ausgabe nach einem anderen Verfahren in Synchronisation mit dem gleichen charak­ teristischen Punkt der vorstehend beschriebenen ersten Aus­ führungsform.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird anstelle der Wiedergabe der ST-Trendkurve oder dergleichen auf der Zeitachse senkrecht zum EKG-Signal gemäß vorstehender Beschreibung die Wiedergabe auf der gleichen Achse vorgenommen. Als charakteristischer Punkt kann der Punkt P in Fig. 3 verwendet werden.

Gemäß der beschriebenen Ausführungsform wird ein vorbestimmter Wert des EKG-Signals synchron mit z.B. der P-Zacke oder R-Zacke des EKG-Signals überlagert und es erfolgt die Wiedergabe während einer aufeinanderfolgenden Änderung der Wiedergabeposition. Entsprechend können die Wellenformen in größerer Größe im Vergleich zu dem Fall zur Anzeige gebracht werden, in welchem die gesamten Wellenformen bzw. das gesamte Signal nach Komprimierung innerhalb von Grenzen angezeigt wird, die durch eine identische Zeichachse bestimmt werden. Demzufolge kann die Form des EKG- Signals leicht herausgefunden werden, sogar in sehr kleinen Teilabschnitten.

Da eine große Zahl von Signalen überlagert wird, können die Abweichungen zwischen den Signalen sehr leicht erkannt werden. Zusammen bzw. entlang der überlagerten Signale kann z.B. das ST- Trendsignal gezeigt werden, wobei die gleiche Zeitachse oder orthogonale Zeitachsen benützt werden und die Position der überlagerten Signale werden zeitlich entsprechend dem ST- Trendsignal angezeigt, so daß es erkennbar ist. Infolgedessen kann der Umfang der ST-Änderung mit einem Blick erfaßt werden und eine Änderung des Signals kann festgestellt werden, in dem das entsprechende überlagerte Signal bei der Beobachtung dieses Signals spezifiziert wird. Dadurch wird es möglich, eine Änderung bei einer Zahl von EKG-Signal sehr schnell und zuverlässig zu identifizieren.

Wenn demzufolge ein EKG-Signal über 24 Stunden ausgedruckt oder zur Anzeige gebracht wird, läßt sich der Grad der Änderung zuverlässig innerhalb einer kurzen Zeitperiode feststellen und die Beobachtung der Änderung ermöglicht eine angemessene Diagnose.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung läßt sich eine Änderung des EKG-Signals leicht feststellen und eine Anzahl von EKG-Signalen läßt sich schnell und genau überprüfen.

Der Ausdruck, daß EKG-Signale überlagert werden, bedeutet, daß wenigstens zwei oder mehr EKG-Signale, die aufeinanderfolgend erzeugt werden, gespeichert und dann gleichzeitig angezeigt werden, d.h. mehrere EKG-Signale, jeweils bestehend aus den Zacken P, R, S, T werden aufgezeichnet und danach durch koinzi­ dente Überlagerung miteinander wiedergegeben.

Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform beschrieben.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird eine Zahl von EKG-Signalen einander überlagert und synchron mit einem vorbestimmten charakteristischen Punkt zur Anzeige gebracht. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Verfahrensweise beschränkt. Eine Vielzahl von speziellen Teilsignalen, die in einem überlagerten EKG- Signal enthalten sind, können wiedergegeben bzw. zur Anzeige gebracht werden und eine zeitabhängige Änderung bzw. zeitliche Änderung des speziellen Teilsignals kann erkannt werden. Eine solche Anordnung wird ebenfalls durch vorliegende Erfindung mit umfaßt.

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild eines Geräts zur Analyse eines Elektrokardiogramms gemäß einer dritten Ausführungsform, die sich zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Operation eignet.

Solche Teile in Fig. 7, die mit Teilen der Anordnung nach Fig. 1 identisch sind, sind durch gleiche Bezugszeichen angegeben.

Die Anordnung nach Fig. 7 enthält eine Steuereinheit 11, welche die Gesamtsteuerung der Ausführungsform in Übereinstimmung mit einem Programm durchführt, von dem ein Beispiel in Fig. 8 gezeigt ist und das in dem ROM 12 gespeichert ist. Der ROM 12 enthält auch verschiedene Parameter zusätzlich zu dem Programm.

Ein Kassettenbandleser 13 liest EKG-Signale vom Kassettenband 30, auf dem die EKG-Signale durch eine Aufzeichnungseinrichtung gespeichert sind. Der Leser 13 ist mit der Leseschaltung 14 verbunden, welche den Leser 13 steuert, um die EKG-Signale vom Band 30 zu lesen, um die Signale zu digitalisieren und als binäre Ausgangssignale an den Speicher 15 zu geben, der imstande ist, wenigstens zwei Herzschläge eines EKG-Signals aus der Leseschaltung 14 zu speichern. Die Überlagerungsschaltung 17 überlagert das EKG-Signal des Speichers 15 mit einem charakte­ ristischen Punkt, der durch eine den charakteristischen Punkt erfassende Schaltung 76 erfaßt wird. Die Überlagerungsschaltung 17 führt die Überlagerung der EKG-Signale durch, bis ein Befehl für eine Änderung der Anzeigeposition von der Steuereinheit 11 ankommt; in der Zwischenzeit wird das EKG-Signal, das vom Speicher 15 gelesen wird, in seiner Gesamtheit überlagert in einer Form, die synchronisiert ist mit dem charakteristischen Punkt.

Die Anzeige- bzw. Wiedergabesteuerung 20 sammelt und erzeugt das überlagerte Signal des EKG-Signals der Überlagerungsschaltung 17, eine Trendkurve jedes charakteristischen Punktes, der von der Schaltung 78 zur Abtastung eines charakteristischen Punktes erhalten wird, Signalintervalldaten einer Detektorschaltung 79, die Signalintervalle bzw. Wellenformintervalle erfaßt, und ein abgetastetes Teilsignal, welches von der Abtastschaltung 75 erhalten wird; außerdem liefert die Steuerung 20 die Anzeige der Ergebnisse auf einer Bildröhre der Anzeigeeinheit 21. Die Anzeigeeinheit 21 dient zur Wiedergabe vorgegebener Daten auf dem Bildschirm. Die Steuerung 22 sammelt und erzeugt in dem internen Seitenpuffer 22 a das überlagerte EKG-Signal der Schaltung 17 der Trendkurve jedes charakteristischen Punktes, der von der Abtastschaltung 78 erhalten wird, die Signalintervalldaten der Detektorschaltung 79 und die abgetasteten Teilsignale der Abtastschaltung 75, und druckt die Ergebnisse am Drucker 23 aus.

Die Zeitsteuerschaltung 24 ist mit der Steuereinheit 11 verbun­ den.

Die Abtastschaltung 75 tastet spezielle Teilsignale ab, z.B. P, QRS und T des vom Speicher 15 gelesenen EKG-Signals und gibt diese Signale an die Wiedergabesteuerung 20 und die Druckersteue­ rung 22. Wenn von der Detektorschaltung 76 eine Signalspitze eines Teilsignals erfaßt wird, die in dem EKG-Signal des Speichers 15 enthalten ist und als Referenzpunkt dient, tastet die Schaltung 75 das EKG-Signal innerhalb eines bestimmten Bereichs auf jeder Seite des Referenzpunktes ab und gibt diese als gewünschtes Teilsignal ab. Demzufolge enthält die Schaltung 75 einen internen Puffer zur Speicherung des Teilsignals.

Die einen charakteristischen Punkt erfassende Detektorschaltung 76 liest das EKG-Signal aus dem Speicher 15 und erfaßt den charakteristischen Punkt, beispielsweise die R-Spitze, die durch die Steuereinheit 11 bestimmt wird. Die Schaltung 76 mißt den Spitzenwert jedes charakteristischen Punktes im EKG-Signal, wie auch die Zeit bis zum Auftreten des charakteristischen Punktes und erfaßt einen gewünschten charakteristischen Punkt durch Bezugnahme auf eine relative Änderung oder dergleichen zwischen charakteristischen Punkten. Die Art der Erfassung des charakteri­ stischen Punktes ist bereits vorstehend beschrieben und muß daher nicht nochmals erläutert werden. Die Abtastschaltung 78 tastet die Werte bei beliebigen charakteristischen Punkten des EKG-Signals ab, das vom Speicher 15 gelesen wird und bildet eine Trend­ kurve des jeweiligen Punktes. Bei dieser Ausführungsform tastet die Schaltung 78 den Scheitelwert der P-Signalspitze, den Scheitelwert der QRS-Signalspitze, den Scheitelwert bei jedem Maßpunkt im ST-Bereich und den Scheitelwert der T-Signalspitze ab. Die Schaltung 79 mißt das Zeitintervall, beispielsweise der R-Signalspitze des EKG-Signals und erfaßt das Intervall des EKG- Signals.

Ischämische Herzkrankheiten, Myokarditis und Perikarditis bei einem Herzinfarkt oder dergleichen, Hypertrophie des linken und rechten Herzvorhofs und der Herzkammer, elektrolytische Abnormi­ täten, Wirkungen von Arzneimitteln, und abnorme innere Absonde­ rungen können aus den Änderungen der Formen der spitzenförmigen Wellen des EKG-Signals diagnostiziert werden, das von den biologischen Induktionselektroden induziert wird. Um diese Diagnosen auszuführen, ist eine leichte Erkennung des Zustandes einer Änderung in dem Signal wesentlich. Da die Orte, an welchen Änderungen auftreten, im wesentlichen durch den Bereich festge­ legt werden, welcher der Diagnose unterliegt, sollte die Detektorschaltung 76 angewiesen sein, einen charakteristischen Punkt unmittelbar vor dem Bereich auf solche Weise zu erfassen, daß es einfach ist, eine Änderung in dem Bereich zu erkennen, in welchem sich die Signalspitze ändert.

Zuerst wird daher der Scheitelwert an einem vorbestimmten Meßpunkt zur Bildung des Tredngraphen des charakterstischen Punktes durch die Abtastschaltung 78 gemessen. Die Schaltung 78 tastet die Scheitelwerte der P-Signalspitze, R-Signalspitze und T-Signalspitze ab. Aufgrund der Tatsache, daß eine Abweichung im Bereich ST häufig bei der Diagnose verwendet wird unter Ausnut­ zung des EKG-Signals, ist die Schaltung auf die R-Signalspitze als Meßpunkt synchronisert und der Scheitelwert wird auf den Bereich ST-bezogen abgetastet. Der Scheitelwert befindet sich an einem speziellen auf einer speziellen Linie, die in Fig. 3 strichpunk­ tiert angegeben ist, woraufhin eine vorbestimmte Zeitperiode von der R-Signalspitze verstreicht. Der ST-Abtastpunkt kann der Punkt a ₁ sein, der auf der ausgezeichneten Linie dargestellt ist, oder der Punkt a ₂, der auf einer gestrichelten Linie dargestellt ist.

Der Scheitelwert ist negativ im Falle des Punktes a ₁ und ist positiv im Falle des Punktes a ₂. Diese abgetasteten Scheitelwerte werden aufeinanderfolgend als Trendkurve wiedergegeben und der Zustand einer Änderung des Scheitelwerts läßt sich auf einen Blick feststellen.

Bei dieser Ausführungsform wird zusätzlich zu der Trendkurve der abgetasteten Scheitelwerte ein Teilsignal nach Überlagerung auf die Trendkurve erzeugt bzw. abgegeben, so daß eine Signalab­ weichung und nicht der Scheitelwert des Abtastpunktes auf einen Blick erfaßbar ist, wobei das Teilsignal durch die Schaltung 75 bei vorbestimmten Herzschlägen bzw. Takten des EKG-Signals vom Kassettenband 30 gelesen wird.

Die Trendkurve des P-Signalspitzenscheitelwertes und das P- Signal werden auf der gleichen Zeitachse des gleichen Anzeigebe­ reiches abgegeben und die Trendkurve des QRS-Signalspitzenschei­ telwertes sowie das QRS-Signal werden auf der gleichen Zeitachse im gleichen Anzeigebereich ausgegeben; auch die Trendkurve des T-Signalspitzenscheitelwertes und das T-Signal werden auf der gleichen Zeitachse im gleichen Anzeigebereich ausgegeben.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird ein vorbestimmter Wert eines EKG-Signals einer Überlagerungsprozedur unterzogen und durch die Überlagerungsschaltung 17 abgegeben, wobei die R- Signalspitze, die einen charakteristischen Punkt unmittelbar vor beispielsweise der ST-Strecke darstellt, als Synchronsierpunkt benutzt wird. Auf diese Weise kann eine ST-Abweichung auf einen Blick festgestellt werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die R-Signalspitze als charakteristischer Punkt benutzt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist und nachstehend beschrieben wird; ein vorbestimmter Wert, beispielsweise ein 128-Sekunden-Intervall, des EKG-Signals unterliegt der Überlagerung in Synchronisation zu diesem charakteristischen Punkt. Das Ergebnis wird zur Anzeige gebracht/ausgegeben, während aufeinanderfolgend die Anzeigeposi­ tion geändert wird. Auf diese Weise kann die Größe des Signals im Vergleich zu einem kiomprimierten Elektrokardiagramm-Ausgangssig­ nal erhöht werden und die ST-Abweichung und die Abweichung in jedem anderen Signalbereichabschnitt kann auf einen Blick erkannt werden.

Außerdem wird jede Trendkurve und jedes Teilsignal gesammelt und zusammen zur gleichen Zeit wie das überlagerte Signal angezeigt bzw. ausgegeben, wodurch es möglich ist, leicht im einzelnen eine Zahl von Abweichungen des EKG-Signals festzustellen.

Die Steuerung der EKG-Ausgabe bei der Anordnung nach Fig. 7 wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fließbilder nach Fig. 8A und 8B erläutert.

Wenn die Bandkassette 30, auf der das EKG-Signal durch die Aufzeichnungseinrichtung nach Fig. 2 aufgezeichnet ist, in den Bandkassettenleser 13 der Anordnung eingesetzt und gestartet wird, geht das Programm zum Schritt S 101 in Fig. 8. Bei diesem Schritt instruiert die Steuereinheit 11 die Leseschaltung, den Bandleser 13 zu steuern, so daß das aufgezeichnete EKG-Signal in aufeinanderfolgender Weise herausgelesen wird. Zu dieser Zeit wird die Lesezeitinformation in der Zeitsteuerschaltung 24 gesetzt, was durchgeführt wird, um eine mit der Zeit bei der Aufzeichnung übereinstimmende Zeitabfolge zu erhalten. Das Signal wird in den Speicher während des Schrittes S 102 eingeschrieben. Die Kapazität des Speichers 15 muß ausreichen für mehr als zwei Herzschläge bzw. Takte des EKG-Signals. Die Schritte S 101, S 102 werden aufeinanderfolgend und kontinuierlich ausgeführt und das gelesene EKG-Signal wird aufeinanderfolgend in die Speicher­ schaltung 15 eingeschrieben. Neu gelesene EKG-Signale werden aufeinanderfolgend gespeichert, nachdem sie auf die vorher herausgelesenen, ältesten EKG-Signale überlagert worden sind.

Demzufolge ist es notwendig, daß der Speicher 15 die vorstehend erwähnte Speicherkapazität von wenigstens zwei Takten hat, um an die Verarbeitungsgeschwindigkeit angepaßt zu sein, damit ein nicht erfaßtes bzw. bearbeitetes EKG-Signal nicht gelöscht wird, nachdem die Verarbeitung des EKG-Signals gemäß nachfolgender Erläuterung endet. Beim Schritt S 103 wird das älteste, nicht verarbeitete EKG-Signal, das in den Speicher 15 eingeschrieben ist, an die Detektorschaltung 76 abgegeben, wo der designierte charakteristische Punkt, nämlich die R-Signalspitze (z.B. die Spitze der P-Zacke, QRS-Zacke und T-Zacke , der ST-Meßpunkt usw.), erfaßt werden. Beim Schritt S 104 nimmt die Detektorschal­ tung 79 Bezug auf die R-Signalspitze, die von der Schaltung 76 erfaßt wird, und die Zeit, die von der Zeitschaltung 24 gemessen wird, um die Zeit bzw. verstrichene Zeit seit der R-Signalspitze des früheren Taktes zu erfassen. Die gemessene Zeit wird der Steuerung 20 und der Steuerung 22 zugeführt.

Weiterhin wird beim Schritt S 105 von der Überlagerungsschaltung 17 synchron mit dem Zeitablauf der Erfassung der R-Signalspitze durch die Schaltung 76 die Überlagerung des erfaßten EKG- Signals des entsprechenden charakteristischen Punktes zu einer Zeit durchgeführt, welche die gleiche ist, wie bezüglich des vorher überlagerten Signals. Demzufolge haben die Spitzenpunkte (Zacken) des R-Signals der überlagerten EKG-Signale alle die gleiche Position. Zur gleichen Zeit wird die Abtastschaltung 78 gestartet. Beim Schritt S 106 wird daher der Scheitelwert der P- Zacke (Scheitelwert des Bezugspegels) festgestellt, er wird an dieser Stelle bzw. Position als Abweichungswert vom P-Signal abgetastet und die Abtastung wird der Steuerung 20 und der Steuerung 22 zugeführt. Auf ähnliche Weise wird der Scheitelwert der QRS-Spitze beim Schritt S 107 festgestellt bzw. ermittelt und dieser Wert wird als QRS-Abweichung an dieser Stelle abgetastet und der abgetastete Wert wird zur Steuerung 20 und 22 abgegeben. Dann wird beim Schritt S 108 der ST-Scheitelwert an einer Position festgestellt, die nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach der R-Spitze vorliegt. Dieser Wert wird abgetastet als ST-Abweichung an dieser Stelle und die Abweichung an die Steuerung 20 und 22 gegeben. Beim Schritt S 109 wird der T-Spitzenwert festgestellt, er wird als T-Abweichung an dieser Position abgetastet und der abgetastete Wert wird der Steuerung 20 und 22 zugeführt.

Die Steuerungen 20 und 22, die diese abgetasteten Werte erhalten haben, entwickeln jeden Abtastwert auf einer Zeitachse entspre­ chend der Wiedergabe-Ausgangsposition der Seitenpuffer 20 a, 22 a, welche einen vorbestimmten Wert der Ausgangsinformation spei­ chern, die die Abtastwerte enthält. Beispielsweise wird bei der vorliegenden Ausführungsform jeder Abtastwert derart entwickelt, daß er auf der gleichen Zeitachse (Horizontalachse) ausgedrückt wird, wodurch die Abweichung davon leicht erkennbar ist.

Auch das R-Signalintervall wird an der gleichen Position der Horizontalachse wie die anderen Werte angezeigt, wobei die Vertikalachse bzw. Abszisse als Zeitachse dient. Es ist zulässig, eine Anordnung zu benutzen, bei der das Zeitintervall in die Herzfrequenz umgesetzt ist und als Herzfrequenz anstelle des R- Signalintervalls angezeigt wird.

Danach wird beim Schritt S 110 bestimmt, ob die aufgezeichnete Information von der Bandkassette 30 hinsichtlich ihrer Zuführung beendet wurde. Wenn keine weitere aufgezeichnete Information mehr vorliegt, geht das Programm zum Schritt S 126 über. Wenn noch eine aufgezeichnete Information vorliegt, geht das Programm zum Schritt S 111, an welchem bestimmt wird, ob ein vorbestimmter Wert (eine vorbestimmte Zeit) des EKG-Signals einer Überlagerungs­ prozedur unterliegt. Wenn ein vorbestimmter Wert, beispielsweise 128 Sekunden, keiner Überlagerungsprozedur unterliegt, geht das Programm zum Schritt S 112. Beim Schritt S 112 wird festgelegt, ob ein vorbestimmter Wert (oder eine feste Zeit) des EKG-Signals angekommen ist. Wenn dieser vorgegebene Wert, z.B. 25 Herz­ schläge, eingegangen sind, geht das Programm zum Schritt S 113 über, bei dem die Abtastschaltung 25 gestartet wird. Beim Schritt S 114 tastet die Schaltung 75 das P-Signal des vorliegenden EKG- Signals (z.B. das EKG-Signal für den 25. Herzschlag) ab und gibt ein Ausgangssignal der Abtastung an die Steuereinheit 20 und die Steuereinheit 22. Bei Empfang des Abtastsignals erzeugen die Steuerung 20 und die Steuerung 22 dieses Teilsignal an einer Stelle, die der Wiedergabeposition des Signals in den Seitenpuf­ fern entspricht. Wie Fig. 9 zeigt, wird das Signal angezeigt, während die Wiedergabeposition geringfügig geändert wird, so daß es in der nachfolgend beschriebenen Weise innerhalb einer Anzeigeposition für das überlagerte EKG-Signal angezeigt werden kann. Bei dieser Ausführungsform werden vier oder fünf Signale an einer Wiedergabeposition als überlagertes EKG-Signal angezeigt. Anschließend wird in der vorstehend beschriebenen Weise das Signal QRS beim Schritt S 115 abgetastet, das Signal T wird beim Schritt S 116 abgetastet und es erfolgt ein entsprechendes Ausgangssignal zur Steuerung 20 und zur Steuerung 22. Bei Empfang der Abtastsignale entwickeln die Steuerung 20 und die Steuerung 22 diese Teilsignale an Positionen, die den Signal-Wiedergabepo­ sitionen in den Seitenpuffern entsprechen. Das Programm kehrt dann zum Schritt S 103 zurück, um die Erfassung des charakteristi­ schen Punktes für das nächstes EKG-Signal durchzuführen.

Wenn der vorbestimmte Wert (die vorbestimmte Zeit) des EKG- Signals beim Schritt S 111 einer Überlagerungsprozedur ausgesetzt wurde, geht das Programm vom Schritt S 122, bei welchem ein Befehl zur Änderung der Wiedergabeposition für ein überlagertes Signal an die Schaltung 17, die Steuerung 20 und die Steuerung 22 abgegeben wird, im Programm weiter. Die Schaltung 17, die diesen Befehl erhalten hat, gibt als Ausgangssignal das vorliegende Überlagerungssignal an die Steuerung 20 und die Steuerung 22 beim Schritt S 123, wodurch eine Rückstellung vorgenommen wird bezüglich des überlagerten Signals, das gerade gehalten wird. Die Steuerung 20 und die Steuerung 22, die das Überlagerungssignal empfangen haben, entwickeln dieses Überlagerungssignal in den Seitenpuffern an einer Position, die der Wiedergabeposition entspricht. Danach wird beim Schritt S 125 entschieden, ob die in den Seitenpuffern durch die Steuereinheiten 20 und 22 entwickel­ ten Daten herausgegeben werden können, nämlich ob die Ausgangsda­ ten einer ausgebbaren Zeile (oder Seite) entwickelt worden sind. Ist es immer noch unmöglich, die Daten auszugeben, kehrt das Programm zum Schritt S 103 zurück, um die Überlagerung für das nächste EKG-Signal auszuführen.

Wenn beim Schritt S 125 eine Entscheidung dahingehend getroffen wird, daß die Ausgabe der Anzeige möglich ist, geht das Programm zum Schritt S 126 über, bei welchem die im Seitenpuffer 20 a entwickelten Ausgabedaten auf der Anzeigeeinheit 21 unter Steuerung der Steuereinrichtung 20 angezeigt werden und die in den Seitenspeichern 22 a gespeicherten Ausgangsdaten werden am Drucker 23 unter Steuerung der Druckersteuerung 22 gedruckt. Bei dieser Anzeige-/Ausgabeoperation wird das Überlagerungssignal, das in den Seitenpuffern 20 a, 22 a erzeugt wurde, die Trend-Daten und die Teilsignaldaten usw. ausgegeben, während die Wiedergabe­ position bei jeder vorbestimmten Zeit geändert wird. Ein detailliertes Beispiel der Ausgaben zeigt Fig. 9.

In Fig. 9 ist mit 151 auf der Oberseite eine Änderung in dem R-R- Signalintervall bezeichnet, das unter Verwendung der vertikalen Achse als Zeitachse in "msec"-Einheiten angezeigt wird. Mit 152 ist eine überlagerte Kurve, die eine Trendkurve veranschaulicht, bezeichnet, welcher eine Änderung des Scheitelwertes der P-Zacke anzeigt und den Zustand einer Abweichung des P-Signals bei jedem vorbestimmten Wert des EKG-Signals. Die vertikale Achse zeigt dabei das gemessene Potential in "10 µV"-Einheiten an.

Mit 153 ist die überlagerte Kurve bezeichnet, bei der die Trend­ kurve des Scheitelwertes der QRS-Signalspitze und das QRS- Signal jedes vorbestimmten Wertes des EKG-Signals miteinander überlagert sind, wobei die vertikale Achse den Potentialwert in 10 µV angibt. Mit 154 ist die Trendkurve jedes Scheitelwertes der ST-Strecke, mit 155 eine Kurve, bei der der Scheitelwert der T-Signalspitze und des T-Signals jedes vorgegebenen Wertes des EKG-Signals überlagert sind, und mit 156 ist das Überlagerungs­ signal für jeden vorbestimmten Wert bzw. Zeitabschnitt des EKG- Signals bezeichnet, das während der Positionsänderung ausgegeben wird. Die Graphen bzw. Kurven 151 bis 155 werden so ausgegeben, daß sie innerhalb der gleichen Zeitperiode auf der Wiedergabepo­ sition des überlagerten EKG-Signals liegen. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel werden die QRS-Signale kollektiv in identischer Art behandelt. Es ist jedoch möglich, eine Anordnung zu verwenden, bei der diese Signale getrennt behandelt werden, nämlich geteilt in ein Q-Signal, R-Signal und S-Signal und graphisch dargestellt werden oder bei der sie in beliebige zwei Signale aufgeteilt und ausgegeben werden.

Somit wird jede abgetastete Trendkurve und jedes Teilsignal ausgegeben, wobei die dem Intervall der Anzeigepositionen des überlagerten EKG-Signals entsprechende Zeit als horizontale Achse dient.

Wenn die Datenanzeige und das Ausdrucken beendet werden, schreitet das Programm zum Schritt S 127, bei welchem festgestellt wird, ob das Ende der aufgezeichneten Information vorliegt. Wenn festgestellt wird, daß die aufgezeichnete Information noch nicht beendet ist, kehrt das Programm zum Schritt S 103 zurück, um die Verarbeitung für das nächste EKG-Signal auszuführen. Wenn das Ende der aufgezeichneten Information jedoch vorliegt, wird die Bearbeitung beendet.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das erfaßte Signal R in überlagerter Form und synchron zur R-Spitze eingeschrieben und die Position, bei der das Signal R einge­ schrieben wird, wird mit einem festen Zeitintervall verschoben. Dieses Signal wird nach Kombination mit der Trendkurve des R-R- Intervalls und der Trendkurve des P-Scheitelwerts, dem P-Signal und der Trendkurve des QRS-Scheitelwertes, der ST-Trendkurve und der Trendkurve des T-Scheitelwertes, und dem T-Signal ausgegeben, wodurch es möglich ist, den Umfang einer Änderung in jedem EKG- Signalbereich und die Änderung in dessen Signalform leicht festzustellen.

Die Überlagerung von Signalen ermöglicht es, einen vollständigen Herzschlag in einem kleinen Aufzeichnungsgebiet und auf einem Wiedergabeschirm auszudrücken. Zu dieser Zeit wird das Teilsignal an der Scheitelwert-Trend-Position der Spitze bei jedem vorbe­ stimmten Signal (jedem festen Herzschlag) des EKG-Signals erzeugt wird, wodurch die Anzeige des Teilsignals an der Stelle, an welcher ein Anstieg des Herzschlages vorliegt, dichter wird, so daß eine Änderung in diesem Signal leicht erkennbar ist. Es ist jedoch zulässig, die Steuerung derart auszuführen, daß das zu einer bestimmten Zeit abgelesene EKG-Signal jeweils zu einer vorbestimmten Zeit abgetastet wird und das Teilsignal angezeigt wird. Durch Anwendung einer solchen Steuerung kann eine Änderung in dem Signal zu jeder vorbestimmten Zeit leicht erkannt werden.

Somit wird ein bestimmter Wert eines EKG-Signals synchron mit z.B. der R-Welle des EKG-Signals überlagert und dieses Signal wird angezeigt, während die Wiedergabeposition aufeinanderfolgend geändert wird. Entsprechend können die Gesamtsignale in größerer Größe im Vergleich zu dem Fall angezeigt werden, in welchem die Signale nach Komprimierung innerhalb von Grenzen angezeigt werden, die durch eine identische Zeitachse festgelegt sind.

Demzufolge kann die Form des EKG-Signals leicht sogar bis zu sehr feinen Abschnitten herausgefunden werden.

Da eine große Zahl von Signalen einander überlagert sind, können Abweichungen zwischen diesen Signalen sehr leicht festgestellt werden. Entlang der überlagerten Signale wird jeder abgetastete Scheitelwert angezeigt, während er so bearbeitet wird, daß er der gleichen Zeitachse entspricht. Hierdurch wird ein leichtes Erkennen der zeitabhängigen Änderung bzw. der mit der Zeit erfolgenden Änderung von detaillierteren Teilsignalen mit einem Blick sogar bis zu sehr detaillierten Bereichen hinab möglich. Eine Änderung der Zahl der EKG-Signale kann damit sehr schnell und zuverlässig erkannt werden.

Wenn demzufolge ein 24 Stunden entsprechendes EKG-Signal gedruckt oder angezeigt wird, läßt sich der Grad der Änderung in diesem Signal zuverlässig innerhalb einer kurzen Zeitperiode feststellen und die Beobachtung der Änderung ermöglicht eine angemessene Diagnose.

Gemäß der Erfindung und vorstehenden Beschreibung kann eine Änderung in einem EKG-Signal leicht erkannt werden und die Zahl der EKG-Signale kann schnell und genau überprüft werden.

Die Erfindung betrifft damit ein Verfahren zur Bestimmung bzw. zur Erzeugung eines EKG-Signals durch Erzeugung eines überlager­ ten Signals synchron zu einem vorgegebenen charakteristischen Punkt des Signals selbst und durch Festlegung bzw. Erzeugung einer Zahl von überlagerten Signalen bei Änderung der Positionen um einen festen Wert, bei welchen die überlagerten Signale angegeben oder ausgedruckt werden, wodurch es möglich ist, den Zustand jeder Abweichung des EKG-Signals anzuzeigen.

Gemäß der Erfindung werden Daten, die für ein EKG-Signal indikativ sind, über eine längere Zeitperiode kontinuierlich eingelesen. Das EKG-Signal wird synchron mit einem vorbestimmten charakteristischen Punkt des Signals einer Überlagerung unterwor­ fen und eine Zahl von überlagerten Signalen wird bestimmt bzw. ausgedrückt und/oder wiedergegeben, während die Positionen, bei welchen die Signale festgelegt werden, jeweils bei einem festen Wert oder Teil der Signale geändert werden, wodurch es möglich ist, den Status einer Abweichung des EKG-Signals zu erkennen.

Zusammen mit den überlagerten Signalen wird eine diesen entspre­ chende ST-Trendkurve, der diesen entspricht, und die Herzfre­ quenz gleichzeitig ausgegeben, so daß diese zusammen mit den vorliegenden Umgebungsbedingungen überprüft werden können.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden Daten, die für ein EKG-Signal indikativ sind und über eine längere Zeitperiode kontinuierlich aufgezeichnet sind, eingelesen. Ein vorbestimmter Betrag des EKG-Signals wird synchron zu einem vorbestimmten charakteristischen Punkt des Signals überlagert und eine Zahl von überlagerten EKG-Signalen wird ausgedrückt bzw. aufbereitet, während die Positionen, an welchen sie aufbereitet oder ausge­ drückt werden, geändert werden. Vorbestimmte Teilsignale, wie eine P-Zacke, T-Zacke und QRS-Zacke werden in jedem vorbestimmten Betrag oder Teilbereich des EKG-Signals herausgezogen, der Scheitelwert der P-Zackenspitze, der Scheitelwert der QRS- Zackenspitze, der Scheitelwert an jeder willkürlichen Position in einer ST-Strecke und der Scheitelwert der T-Zacke dienen jeweils als charakteristischer Wert. Eine Trendkurve des Scheitelwertes der P-Zacke und die P-Zacke bzw. Welle werden auf der gleichen Zeitachse des gleichen Wiedergabebereichs ausgegeben, die Trend­ kurve des Scheitelwertes der QRS-Spitze und der QRS-Welle werden auf der gleichen Zeitachse ausgegeben und auch die Trendkurve des Scheitelwertes der T-Zacke und die T-Zacke werden auf der gleichen Zeitachse des gleichen Wiedergabebereiches ausgegeben.

Claims (18)

1. Verfahren zum Bestimmen bzw. Darstellen eines elektrokardio­ graphischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrokardiographisches Signal synchron mit einem vorbestimmten charakteristischen Punkt in dem Signal überlagert wird und daß eine Zahl von überlagerten Signalen während einer Änderung der Positionen mit einem festen Wert, an welchem die überlagerten Signale bestimmt werden, durchgeführt wird, wodurch es möglich ist, den Zustand jeder Abweichung des elektrokardiographischen Signals anzuzeigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte charakteristische Punkt ein QRS-Segment des elektrokardiographischen Signals ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte charakteristische Punkt eine R-Zacke ist und eine ST-Abweichung in vergleichbaren Termen ausdrückt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ST-Trendkurve gleichzeitig auf dem gleichen Anzeigeschirm ausgedrückt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herzfrequenz gleichzeitig auf dem gleichen Bildschirm angezeigt wird bzw. ausgedrückt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel eines gewünschten charakteristischen Punktes eines ST- Segments gleichzeitig zur Anzeige gebracht wird.

7. Verfahren zur Bestimmung bzw. zum Ausdrücken eines EKG- Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ein EKG-Signal synchron zu einem vorbestimmten charakteristi­ schen Punkt des EKG-Signals einer Überlagerung unterworfen wird, daß eine Zahl von überlagerten Signalen während der Änderung von Positionen um einen ersten, vorgegebenen Wert geändert werden, an welchen die überlagerten Signale bestimmt oder ausgedrückt werden, wodurch es möglich ist, den Zustand jeder Abweichung des EKG-Signals anzuzeigen, daß in pluraler Form entsprechend einem Bereich, in welchem die überlagerten EKG-Signale angezeigt werden, wenigstens ein spezifisches Teilsignal angezeigt wird, das in jedem zweiten vorbestimmten Wert bzw. Betrag des EKG-Signals der überlagerten EKG-Signale enthalten ist und daß eine Verifikation der zeitlichen Änderung bezüglich des speziellen Teilsignals der überlagerten Signale ermöglicht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine TrendKurve eines spezifischen Punktes eines vorbestimmten Wellenformabschnittes in dem EKG-Signal gleichzeitig in Übereinstimmung mit dem Bereich angezeigt wird, in welchem die überlagerten EKG-Signale angezeigt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Teilsignal einer P-Zacke, T-Zacke und eine QRS-Welle enthält und einen Scheitelwert der P- Wellenspitze, einen Scheitelwert der QRS-Wellenspitze, einen Scheitelwert an jeder Position des ST-Segments enthält und ein Scheitelwert einer T-Spitze als charakteristischer Punkt der vorbestimmten Wellenformabschnitte, einen Trendkurve des Scheitelwertes der P-Spitze und die P-Spitze auf der gleichen Zeitachse des gleichen Wiedergabebereichs ausgege­ ben werden und daß eine Trendkurve des Scheitelwertes der T-Spitze und die T-Zacke auf der gleichen Zeitachse des gleichen Wiedergabebereiches ausgegeben werden.

10. Anordnung zur Bestimmung und/oder Wiedergabe elektrokardio­ graphischer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektoreinrichtung (16) zur Erfassung eines vorbestimmten charakteristischen Punktes vorgesehen ist, der in dem eingegebenen elektrokardiographischen Signal enthalten ist, daß eine Überlagerungseinrichtung (17) zur Überlagerung eines vorbestimmten Wertes oder Teiles des EKG-Signals synchron mit dem erfaßten charakteristischen Punkt angeord­ net ist und daß eine Ausgabeeinrichtung (21, 23) zur Wiedergabe und zur Ausgabe einer Vielzahl von EKG-Signalen vorgesehen ist, welche durch die Überlagerungs­ einrichtung (17) überlagert sind, während die Positionen, an welchen die elektrokardiographischen Signale angezeigt werden, geändert werden.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (23) ein Drucker ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung (21) ein Display ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung einer Trendkurve durch Abtasten von Werten des EKG-Signals und beliebiger zeitlicher Positionen synchron zu dem charakte­ ristischen Punkt vorgesehen ist, wobei der charakteristische Punkt durch die Detektoreinrichtung (16) erfaßt wird, und daß die Ausgabeeinrichtung der Trendkurve zusammen mit den überlagerten Signalen ausgibt.

14. Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Herzfrequenz feststel­ lende Einrichtung vorgesehen ist, die ein Intervall mißt, in welchem das EKG-Signal erzeugt wird, daß die Ausgabeeinrichtung die Herzfrequenz zusammen mit den überlagerten Signalen ausgibt.

15. Anordnung zur Bestimmung und/oder Wiedergabe EKG-Signale,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor zur Erfassung eines vorbestimmten charakteristischen Punktes in einem eingegebe­ nen EKG-Signal vorgesehen ist,
daß eine Überlagerungseinrichtung (17) zur Überlagerung eines vorbestimmten Wertes oder Teiles des EKG-Signals synchron mit dem erfaßten charakteristischen Punkt vorhanden ist,
daß eine Ausgabeeinrichtung für das überlagerte Signal zur Anzeige und zur Ausgabe einer Vielzahl von EKG-Signalen vorgesehen ist, die durch die Überlagerungseinrichtung einer Überlagerung unterworfen sind, während Positionen, an welchen die überlagerten Signale wiedergegeben werden, verändert werden,
daß eine Abtasteinrichtung zum Abtasten eines vorbestimmten Teilsignals bei jeweils einem vorbestimmten Wert eines eingegebenen EKG-Signals vorgesehen ist,
daß eine Ausgabeeinrichtung zur Anzeige und zur Ausgabe einer Vielzahl abgetasteter Signale während der Änderung der Positionen, an welchen die abgetasteten Signale angezeigt werden, vorgesehen ist.

16. Anordnung Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung für das überlagerte Signal und die Ausgabeeinrichtung für das Teilsignal Signale an einen Drucker anlegen.

17. Anordnung nach Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Einrichtung zur Vorbereitung bzw. Erzeugung einer Trendkurve durch Abtasten von Werten des vorbe­ stimmten Teilsignals vorgesehen ist, das durch die Ab­ tasteinrichtung an willkürlichen Zeitpositionen abgetastet wird, und daß die Ausgabeeinrichtung für das Teilsignal die Trendkurve in einer Form ausgibt, in welcher er auf das ausgegebene Teilsignal überlagert ist.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Messen eines Zeitintervalls, an dem das EKG-Signal erzeugt wird, vorgesehen ist, und daß eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Ergebnissen der durch die Meßeinrichtung durchgeführten Messung vorgesehen ist und daß ein Intervall zwischen Herzschlägen ausgegeben wird.