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Elektrokardiograph Es sind Elektrokardiographen bekannt, bei denen
über einen besonderen Verstärker und ein besonderes Oszillographenmeßwerk gleichzeitig
mit einem oder mehreren der Elektrokardiogramme eine Herzschallkurve registriert
werden kann. Es hat sich nun herausgestellt, daß die auf diese Weise aufgenommene
einfache Herzschallkurve für die Zwecke der Diagnostikvölligunzureiehend ist. DerHerzschall
setzt sich nämlich aus einer großen Anzahl verschiedener Frequenzen zusammen, für
die das Ohr verschiedene Empfindlichkeit hat. Diese nimmt nach den höheren Frequenzen
hin (bis etwa i ooo Hz) zu. Zeichnet man nun eine Kurve auf, die sämtliche Frequenzen
umfaßt, so werden gewöhnlich die hohen, d. h. gerade die für das Ohr auffälligsten
Frequenzen überhaupt nicht mehr auflösbar dargestellt, da sie eine um mindestens
eine Größenordnung geringere Amplitude haben. Es ist daher vorgeschlagen worden,
eine bestimmte Auswahl von Frequenzen besonders in einzelnem Kurven darzustellen.
Zu diesem Zweck ist man bisher so vorgegangen, daß man den für die Aufzeichnung
des Herzschalles verwendeten Verstärker umschaltbar gebaut hat, so daß in einer
Schaltstellung beispielsweise die tieferen Frequenzen und in der anderen Schaltstellung
besonders die hohen Frequenzen zur Aufzeichnung gelangten. Neue Forschungen haben
nun ergeben, daß auch diese Art der Diagnose unzureichend ist, denn sie bietet keine
Möglichkeit, die Kurven verschiedener Frequenzen miteinander zu vergleichen, da
keine Phasen- bzw. Zeitbeziehungen herstellbar sind. Man ist daher dazu übergegangen,
aus dem Herzschall mit Hilfe mehrerer selektiver Verstärker oder Siebkreise eine
Reihe bestimmter Frequenzbänder auszusondern und die diesen entsprechenden Kurven
auf einem Registrierstreifen gemeinsam aufzuzeichnen. Um eine Bezugsgröße zu haben,
wird gleichzeitig
eine Zeitmarke, beispielsweise die Kurve der
.Netzspannung, mit registriert. Auch diese Methode hat noch, abgesehen von dein
apparativen Aufwand, der durch die dafür notwendigen Meßwerke und die Registriereinrichtung
bedingt ist, den großen' .Nachteil, daß sie keine eindeutige Beziehungen zu der
Herzaktionsspannung herzustellen gestattet. Ein nebenher aufgenommenes Elektrokardiogramm,
für das also wieder ein besonderes Gerät erforderlich ist, wird kaum die Auswertung
der Phasenverhältnisse zwischen Herzschall und Herzaktionsspannung ermöglichen.
Gerade der Vergleich der verschiedenen Frequenzen in richtiger Phasenbeziehung zu
einem Elektrokardiogramm gibt aber wichtige Aufschlüsse über die Vorgänge bei der
Herzrevolution.
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Die Erfindung ermöglicht nun die Lösung dieser Aufgabe in besonders
einfacher Weise bei Vermeidung der obenerwähnten Nachteile unter Verwendung eines
Elektrokardiographen zur Aufzeichnung sowohl der aus mehreren Patientenableitungen
gewonnenen Aktionsspannungen des Herzens als auch rnehr:rer in an sich bekannter
Weise durch selektive Glieder nach Frequenzbereichen ausgewählter Herzschallkurven:
sie bestellt darin, daß lieben einem besonderen Meßwerk für die hohen Frequenzbereiche
zur Aufzeichnung der die niederen oder der die mittleren Frquenzen des Herzschalles
umfassenden Kurven oder beider umschaltbare 1leß@verke des Elektrokardiographen
dienen und daß bei Umschaltung auf Herzschallschreibung in der Elektrokardiographenschaltung
gleichzeitig eine Unischaltung erfolgt, derart, daß über ein in dieser verbleibendes
Meßwerk eine Patientetrableitung als Bezugskurve mitgeschrieben werden kann. Es
ist also neben den Mitteln zur Aussiebung der Frequenzen lediglich ein einziges
Meßwerk zusätzlich erforderlich, und man kann ein in den meisten Fällen bereits
vorhandenes Gerät benutzen, um die Herzschallkurven aufzunehmen. Die Erfindung bietet
neben diesem apparativen und dein großen diagnostischen Fortschritt, der in der
Möglichkeit der phasenrichtigen gleichzeitigen Aufnahme verschiedener Herzschallfrequenzen
und eines Bezugselektrokardiogramms besteht, außerdem noch den Vorteil, daß eilte
erhebliche Ersparnis an Registrierrnaterial erzielt wird. Bisher mußten nämlich
mit den bekannten Geräten für eitle Diagnose mindestens drei verschiedene Aufnahmen
gemacht werden. Von diesen Aufnahmen umfaßte die erste gewöhnlich die drei Ableitungen
der Herzaktionsspannung, u. L1. dazu eine allgemeine Herzschallkurve und eine oder
mehrere Venenpulskurven. Die zweite Aufnahme enthielt eine Aufnahme der tiefen Frequenzen
der Herzschallkurve und dazu mindestens eine Ableitung der Herzaktionsspannung.
Die dritte Aufnahme enthielt dann eine Kurve der hohen Frequenzen des Herzschalles
sowie ebenfalls eine Ableitung der Herzaktionsspannung. Die gleichzeitige Aufnahme
von Elektrokardiogrammen und Herzschallkurven ist nämlich aus folgenden Gründen
nicht möglich: Für die Aufzeichnung des Herzschalles ist für die Registrierung eine
Papiergeschwindigkeit von ioo bis i5o mm/Sek. notwendig. Wenn bei dieser Papiergeschwindigkeit
ein Elektrokardiogramm noch gut auswertbar sein soll, muß es eine Ausschlagshöhe
von 4o bis 6o mm/mV aufweisen. Wenn bei dieser Amplitude auf die normale Papierstreifenbreite
drei Elektrokardiogramme und u. U. eine Herzschallkurve sowie eilte Venenpulskurve
geschrieben werden sollten, würde ein völliges Zusammenlaufen der Kurven auftreten,
da die Aplituden der Elektrokardiogramme zu groß ausfallen. Eitle Verbreiterung
des Registrierstreifens ist aber aus wirtschaftlichen und technischen Gründen nicht
möglich, so daß man also gezwungen ist, die für die Diagnose verwendeten Elektrokardiogramme
für sich aufzunehmen mit einer geringen Papiergeschwindigkeit von etwa 501nm/Sek.
und die Herzschallkurven für sich getrennt darzustellen. Die gleichzeitige Registrierung
mehrerer Herzschallkurven gemäß der Erfindung ermöglicht es nun, mit zwei Aufnahmen
für eilte ausreichende Diagnose auszukommen. In der ersten Aufnahme werden bei geringer
Papiergeschwindigkeit die Elektrokardiogramme sowie u. U. die Venerrpulskurven erfaßt,
und in der »weiten Aufnahme werden bei hoher Papiergeschwindigkeit die verschiedenen
Herzschallkurven zusammen mit einem lediglich als Bezugswert dienenden Elektrokardiogramm
aufgezeichnet.
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In der Zeichnung ist eine schematische Darstellung eines Elektrokardiographen
gemäß der Erfindung gegeben.
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In einer Schallaufnahmevorric.htung, beispielsweise einem Mikrophon
i, wird der Herzschall in eitle verhältnisgleiche elektrisehe Größe umgesetzt. Die
elektrischen Ströme oder Spannungen gelangen in einen Verstärker 2, der zweckmäßigerweise
über einen größeren Frequenzbereich verzerrungsfrei verstärkt. Derartige Verstärker
sind in der Technik bereits unter der Bezeichnung Breitbandverstärker bekannt. In
dem Ausgangskreis dieses Verstärkers liegen die Eingangskreise drei weiterer Verstärker
3, 4, 51 die für selektive Verstärkung ausgebildet sind, d. h. also, die nur einen
bestimmten Frequenzbereich verstärken und alle außerhalb dieses Bereiches liegenden
Frequenzen
unterdrücken. Der wirksame Frequenzbereich ist so gewählt,
daß in dem Verstärker 3 nur die höchsten noch in Frage kommenden Frequenzen des
Herzschalles verstärkt werden, und in dem Verstärker 5 die tiefen Frequenzen. An
sich ist für die meisten Zwecke der Diagnose bereits die gleichzeitige Darstellung
der höchsten und der tiefen Frequenzen ausreichend, jedoch hat es sich z4weilen
als zweckmäßig erwiesen, auch die mittleren Frequenzen noch besonders darzustellen.
Hierfür dient der auf diese Frequenzen abgestimmte Verstärker q..
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Statt der Speisung der selektiven Verstärker aus einem Vorverstärker
kann man auch unter Fortlassung dieses Verstärkers die selektiven Verstärker so
bemessen, daß ihre Verstärkerwirkung für die Darstellung der Kurven ausreichend
ist. Man kann aber auch auf die selektiven Verstärker verzichten und statt dessen
in den Ausgangskreis des Breitbandverstärkers mehrere Siebketten legen, die bestimmte
Frequenzbereiche aussieben und in den Oszillographenmeßwerken getrennt, aber gleichzeitig
zur Darstellung bringen. Unter Umständen kann hierbei eine geringe Verstärkung der
Ausgangsenergie der Siebketten von Nutzen sein.
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Infolge der für die Elektrokardiographie bedingten Eigenfrequenz der
zur Aufzeichnung verwendeten Meßwerke ist nur eine beschränkte Anwendung dieser
Meßwerke für die Herzschalldarstellung möglich. Die Eigenfrequenz der Meßwerke ist
gerade ausreichend, um die tiefen und mittlerem Herzschallfrequenzen noch verzerrungsfrei
zur Darstellung zu bringen. Die hohen Frequenzen erfordern ein besonderes Oszillographenmeßwerk
mit etwas mehr als doppelter Eigenfrequenz als die der Elektrokardiographenmeßwerke,
das in der Zeichnung mit 6 bezeichnet ist.
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Die beiden Verstärker g und io dienen zur Verstärkung der Herzaktionsspannungen
für die Aufnahme von Elektrokardiogrammen. Es ist angenommen, daß diese Verstärker,
an deren Eingang die drei Ableitungen I, II, III beispielsweise nach Art des Einthovenschen
Ableitungsschemas liegen, in einer Differenzschaltung miteinander verbunden sind,
so. daß zwei Ableitungen unmittelbar in den Meßwerken i i und 12 und die dritte
Ableitung in dem Differentialmeßwerk 13 als Differenz aus dein ersten beiden zur
Darstellung gelangen. In dem Gerät ist außerdem noch ein weiterer Verstärker 14
mit einem Meßwerk 15 vorgesehen, der die Aufzeichnungen des mit einem an sich bekannten
Taster 16 aufgenommenen Venenpulses ermöglicht.
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Die beiden Elektrokardiographenmeßiverke i i und 12 sind nun mit je
einem Umschalter 17 und 18 verbunden. In der dargestellten Schaltstellung liegt
das Meßwerk i i an dein Ausgang des die mittleren Frequenzen des Herzschalles erfassenden
Verstärkers q., und das Meßwerk 12 liegt an dem Ausgang des die hörbaren Frequenzen
verstärkenden Verstärkers 5. Da nun mit dem Meßwerk 13 gleichzeitig mit der Aufzeichnung
der Herzschallkurven durch die Meßwerke 6, 11 und 12 ein Elektrokardiogramm geschrieben
werden soll, müssen die aus der Elektrokardiographenschaltung abgeschalteten Meßwerke
i i und 12 dort durch äquivalente Widerstände i9 und 20 ersetzt werden. Dieses kann,
wie in der Figur dargestellt ist, gleichzeitig bei der Umschaltung der Schalter
17 und 18 erfolgen. Werden die beiden Schalter 17 und 18 nach dem Meßwerk 13 zu
umgeschaltet, so erfolgt die Aufzeichnung sämtlicher drei Ableitungen der Herzaktionsspannungen.
Für die Aufnahme wird man also mit diesem Gerät in der dargestellten Schaltung mit
hoher Papiergeschwindigkeit die drei Herzschallkurven, ein Elektrokardiogramm und
unter Umständen eine Venenpulskurve aufzeichnen und in der anderen gewünschten Schaltstellung
bei langsamer Papiergeschwindigkeit die drei Elektrokardiogramme und die Venenpulskurve
zur Darstellung bringen.
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Die dargestellten Umschalter wird man praktisch mit dein bei derartigen
Universalgeräten bereits bekannten Meßstellenumschalter vereinigen oder zumindest
zwangsläufig kuppeln, so daß mit diesem Hauptumschalter alle Verbindungsmöglichkeiten
ausgeführt werden können.