JPS63153701A - 携帯用長時間心電図装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、心電図信号を交流バイアス直接記録方式で
長時間記録し、後刻その記録信号を短時間で再生する携
帯用長時間心電図装置に関するものである。

〔発明の概要〕

この発明は、携帯用長時間心電図装置において、記録器
の磁気記録回路あるいは再生器の再生回路に高域補償回
路を設けると共に、再生回路に位相補償回路を設けるこ
とにより、心電図信号の記録・再生時における波形歪を
改善するようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来の携帯用長時間心電計の記録器と再生器の回路構成
を第１２図（Ａ）（Ｂ）に示す。これは１チヤンネルの
場合の構成例であり、２チヤンネル。

３チヤンネルのものもあるが基本的構成は同じであるや 第１２図（Ａ）は記録器の構成で、１〜３は体の表面に
取り付ける電極であり、差動増幅器４により電極１，２
間の電位差を電極乙の電位を基準として取り出す。

この差動増幅器４によって取り出した差動信号（ＥＣＧ
信号）を、増幅器５によって磁気テープ９に記録するの
に適当な大きさまで増幅する。そして、バイアス発振器
６によって発生される交流バイアス信号を加算器７によ
って加えて、記録用磁気ヘッド８によって磁気テープＳ
に記録する。

なお、このバイアス発振器６および加算器７は、オーデ
ィオ用テープレコーダに一般的に用いられている交流バ
イアス直接記録方式に関わるものである。

第１２図（Ｂ）は再生器の構成であり、磁気テープ９に
記録された信号を再生用磁気ヘッド１０で検出し、前置
増幅器１１により所定の振幅に増幅して、振幅等化回路
１２によって低域の微分特性および高域の損失を補償し
て所定のＥＣＧ信号を出力端子１３に出力する。

第１３図乃至第１６図は、このような従来の心電図装置
の記録器と再生器および総合の周波数特性を示す線図で
あり、実線は振幅特性を、破線は位相特性を示す。

第１３図は第１２図（、Ａ　）の差動増幅器４と増幅器
５の特性であり、−３ｄＢ帯域で０．０５Ｈｚ−１００
）１ｚ。

位相特性は１０）１ｚを基準に０．０５Ｈｚで＋４５”
　、１ｏＯＨｚで一４５ａ程度である。

第１４図は第１３図の特性をもつ第１２図（Ａ）の記録
器で記録し、第１２図（Ｂ）の再生器で再生したときの
再生用磁気ヘッド１０または前置増幅器１１の出力特性
を示し、低域での振幅のうねりはヘッドの形状効果によ
るもので、高域の損失はスペーシング損失等の各種損失
によるものである。

現状の磁気テープおよび磁気ヘッドの特性では、記録時
換算で２０Ｈｚ程度で理想出力特性より一６ｄＢの損失
がある。

第１５図は第１２図（Ｂ）の振幅等化回路１２の周波数
特性を示し、第１４図に示した再生用磁気ヘッド出力特
性を補償し、記録、再生層総合の周波数特性を第１６図
に示すように平担にしようとするものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、高域の損失を補償するために、第１５図に示す
ように記録時換算で１０Ｈｚ程度から６ｄＢ／ａｃｔの
高域補償を行な”うことか一般に行なわれるが、これを
行なうと同図に破線で示すように位相が進み、再生波形
の忠実度が失なわれる。

この点は１例えば文献”　Ｆ　ｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｒｅ
ｓｐｏｎｓｅｃｈａｒａｃｔ、ｒｉｓｔ、ｉｃｓ　　ｏ
ｆ　　ａｍｂｕｌａ七ｏｒｙ　　ＥＣＧ　　ｍｏｎｉｔ
ｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓ　　ａｎｄ　　ヒｈｅｉｒ　
　ｉｍｐｌｉｃａ’ｔｉｏｎｓ　　ｆｏｒ　　ＳＴ　　
ｓｅｇ　−ｍｅｎｔ　　ａｎａｌｙｓｉｓ”　　Ｊａｎ
ｕａｒｙ、１９８２．　　Ａｍｅｒｉｃａｎ　　Ｈｅａ
ｒ七Ｊｏｕｒｎａｌ＋　Ｄｅｂｓａｒａｈ　Ａ　Ｂｒａ
ｇｇ−Ｒｅｍｓｃｈｅｌに詳細に述べられている。

また１位相特性のみならず、上記構成をとる限り、高域
の周波数特性は２０〜３０Ｈｚ程度であり、心電波形の
記録・再生には十分とはいえない。

また他の例として記録側に高域補償特性を付加し、再生
器側では低域の補償のみで高域補償を行なわない方法も
行なわれているが、得ら九る総合特性は前述した例と同
様である。

このような装置の特性を評価する波形として第１７図（
ａ）に示すような波形のパルスが用いられるが；この波
形を記録・再生した場合、同図（ｂ）に示すような波形
が得られる。この波形で立上り及び立下りの変化点での
オーバシュートとアンダシュートは位相の歪によるもの
である。

位相の歪による心電波形歪については文献″ｓｉｇｎａ
ｌ　Ｄｉｓｔｏｒｔ、ｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｃａｒｄｉｏｇｒａｍＤｕｅ　ｔｏ　Ｉｎａｄｅ
ｑｕａｔｅ　ｐｈａｓｅ　Ｒｅ５ｐｏｎｓ”　　ＩＥＥ
Ｅ　ｖｏｌ。

ＢＭＥ−３０，Ｎｏ、６　ＪＯＮＢ　１９８３　　ＤＡ
ＶＩＡ　ＴＡ’／ＥＥＲａｎｄＲＩＣＩ（ＡＡＤ　ＶＩ
ＮＣＥＮＴ　ニ述べられティる。

この発明は、上記のような問題を解決して、心電図信号
の記録・再生時における波形歪を低減し、より忠実度の
高い心電波形が得られる携帯用長時間心電図装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため、この発明による携帯用長時間心電図装置は、
記録器の磁気記録回路あるいは再生器の再生回路に高域
補償回路を設けると共に、再生回路に位相補償回路を設
けることによって、従来の問題点を解決したものである
。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（Ａ）（Ｂ）は、この発明の第１実施例示す携帯
用長時間心電図装置の記録器と再生器の回路構成図であ
り、第１２図（Ａ）（Ｂ）と同じ部分には同一符号を付
してあり、そ九らの説明は省略する。

第１図（Ａ）は記録器の構成を示し、第１２図（Ａ）に
示した従来例と異なるのは、増幅回路５と加算器７との
間に記録信号波形の高域を補償する高域補償回路２０を
設けたことであり、第１図（Ｂ）に示す再生器の振幅等
化回路１２と出力端子１３との間に設けた位相補償回路
２１と共にこの発明の特徴とするものである。

位相補償回路２１は、記録器の高域補償回路２０および
再生器の振幅等化回路１２（この回路も従来と同様に高
域補償特性を有する）による位相歪を低減する役目をな
す。

第２図乃至第５図にこの実施例の各部の周波数特性を示
す。

第２図は、高域補償回路２０を含めた第１図（Ａ）の記
録器全体の周波数特性示す。前述の従来例に比べ１００
Ｈｚ近傍で６〜１０ｄＢのエンファシス特性を持たせ、
位相を進ませるようにしたことを特徴としている。なお
、この図中に従来例の振幅特性を一点鎖線、位相特性を
二点鎖線で示している。

この第２図の特性の記録器を用いて記録し、それを第１
図（Ｂ）の再生器で再生したときに得られる再生用磁気
ヘッド１０の出力特性を第３図に示す。この再生ヘッド
出力は、従来例に比べてその最高出力周波数が記録器換
算で２０）１７．から４０Ｈｚに延びる。

第４図は第１図（Ｂ）の再生器の特性で、振幅特性は従
来例と同じであるが１位相特性は高域において遅れてい
る。これは位相補償回路２１の効果によるものである。

なお、同図中に従来例の位相特性を一点鎖線で示してい
る。

第５図はこの実施例による記録・再生総合の周波数特性
を示し、記録器による位相進みを再生器による位相遅れ
で打ち消して平坦な位相特性を得ることができる。

また、振幅特性に関しても、記録器における高域補償回
路２０による高域補償と再生器における振幅等化回路１
２による高域補償の２重の補償により、従来例に比して
３倍程度まで高域特性を改善できる。

第６図は第１図（Ａ）に示した記録器の具体例を、第７
図は第１図（Ｂ）に示した再生器の具体例をそれぞれ示
す。これらの具体例はこの発明に関わる部分のみを具体
的回路で示してし）る。

第６図において、破線で囲んだ部分が第１図（Ａ）の増
幅器５及び高域補償回路２０を構成している。

この回路は、オペアンプＩＣ１と抵抗Ｒ，，Ｒ２゜Ｒ３
及びコンデンサＣＩ、　Ｃ２によって回路構成さ九、そ
の周波数−ゲイン特性は次の式で表わさここで、τ、＝
Ｃ，Ｒ，，τ３＝Ｃ２Ｒ２゜α＝Ｒ３／Ｒ，である。

なお、Ｒｌ−Ｒｓは各抵抗の値を、Ｃ＋　、　Ｃ２は各
コンデンサの８景を表わすものとする。

そして、第２図に示した特性を得るよけ、α＝０．２５
程度、τ３くτ２〈τ１となるように定数を決定する。

特に、τ１．τ２はこの発明に関わる重要な定数であり
、記録用磁気ヘッド８及び再生用磁気ヘッド１０の特性
等を考慮して決定する必要がある。

第７図の再生器でも、破線で囲んだ振幅等化回路１２と
位相補償回路２１を具体的回路で示している。

この振幅等化回路１２はオペアンプＩＣ２と抵抗Ｒ４＋
　Ｒ５＋　Ｒ６及びコンデンサＣ３によって回路構成さ
れ１位相補償回路２１はオペアンプＩＣ３と抵抗Ｒ７、
Ｒ８、Ｒ９及びコンデンサＣ４によって回路構成されて
いる。

再生器の再生スピードを記録時のＮ倍としたとき、振幅
等化回路１２の時定数で４＝−Ｒ６Ｃ６および位相補償
回路２１の時定数１５　＝Ｒ９Ｃ４は、概略τ４＝τ５
＝τ＋／Ｎの関係に設定する二とにより、第４図の特性
を実現することができ、総合特性として第５図に、示し
た周波数特性を得ることができる。

次に、この発明の第２実施例を第８図（Ａ）（Ｂ）に示
す。

この実施例では、第８図（Ａ）に示す記録器は第１２図
（、Ａ）に示した従来例と同じ構成であり、平坦な周波
数特性を有する。一方、第８図（Ｂ）に示す再生器の再
生回路に高域補償回路２０及び位相補償回路２１を付加
している。

第９図乃至第１１図は、この第２実施例の周波数特性を
示し、第Ｓ図に示す記録器の周波数時、性、第８図に示
す再生用磁気ヘッドの出力特性、及び第９図に実線と破
線で示す振幅等化器１２の出力の振幅及び位相特性は、
第１２図（Ａ）（Ｂ）に示した従来例に関する第１３図
、第１４図、及び第１５図の特性とそれぞれ同様である
。

しかし、再生回路に高域補償回路２０と位相補償回路２
１をを付加したことにより、そのＩＭ幅。

位相特性は第１１図に一点鎖線及び二点鎖線で示すよう
になる。

これにより、第１実施例の場合と同様に、広域補償回路
２０により高域でのヘッド出力特性を補償し、その補償
による位相の歪は位相補償回路２１によって補償するこ
とができる。

その結果、第５図に示したような振幅１位相共に良好な
特性を得ることができる。

なお、第８図（Ｂ）の再生器の具体例としては。

第７図に示した再生器の具体例における前置増幅器１１
以後の任意の位置、例えば振幅等価回路１２と位相補償
回路２１との間に、第６図に破線で囲んで示した高領域
補償回路２０を含む回路を挿入することにより実現でき
る。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、この発明による携帯用長時間
心電図装置は、心電図信号の記録・再生時における波形
歪が少なく、忠実度の高い心電波形が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）はこの発明の第１実施例の記録器と
再生器の回路構成を示すブロック図、第２図乃至第５図
は同じくその各部の特性を示す線図、 第６図は第１図（Ａ）に示した記録器の具体例を示す回
路図。 第７図は第１図ＣＢ）に示した再生器の具体例を示回路
図。 第８図（Ａ）（Ｂ）はこの発明の第２実施例の記録器と
再生器の回路構成を示すブロック図、第Ｓ図乃至第１１
図は同じくその各部の特性を示す線図。 第１２図（Ａ）（Ｂ）は従来の携帯用長時間心電ス装置
の記録器と再生器の回路構成を示すブロック図、 第１３図乃至第１６図は同じくその各部の特性を示す線
図。 第１７図は携帯用長時間心電図装置の特性を評価する（
ｉ号の波形図である。 １．２．３　　電極　　　４・・・差動増幅器Ｓ−増幅
器　　　　　　６・・バイアス発！賢器７・・・加算器
　　　　　　８・・記録用磁気ヘット日・・・磁気テー
プ　　　１０・・・再生用磁気ヘッド１１・前置増幅器
　　　１２・・振幅等化回路１３・・・出力端子　　　
　２０・・高域補償回路２１・・・位相補償回路 第２図 釧 第３図 第４図　　　　　　　第５図 問ユ数　　　　　　　　　　　　　　　　　７０±　町
波数第８図（Ａ） 第８図旧） 第９図 第１０図 再１ 第１１図 を 周ε数 第１２図（Ａ） 第１２図（巳） 第１４図 第１５図　　　　　　　　第１６図 １０ｍ　　　　周波数　　　　　　　−ｒｙ　　　　　
　　　　　　Ｚυｍ嶌数以第１７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　心電図信号を交流バイアス直接記録方式で長時間記
   録する記録器と、その記録信号を短時間で再生する再生
   器とを備えた携帯用長時間心電図装置において、 前記記録器の磁気記録回路あるいは前記再生器の再生回
   路に高域補償回路を設けると共に、前記再生回路に位相
   補償回路を設け、前記心電図信号の記録・再生時におけ
   る波形歪を改善するようにしたことを特徴とする携帯用
   長時間心電図装置。