Pierwszenstwo: 21.01.1972 (P. 153010) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 20.02.1975 74778 KI. 30a,4/03 MKP A61b 5/04 Twórcy wynalazku: Pawel Olejniczak, Henryk Kubzdela Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Medyczna w Poznaniu, Poznan (Polska) Elektrokardiofon Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie umoz¬ liwiajace zapis na tasmie [magnetofonowej i odtwa¬ rzanie z niej przebiegu elektrokardiograficznego, dalej zwane elektrokardiofonem.Elektrokardiogram zarejestrowany w sposób tra¬ dycyjny bezposrednio na tasmie papierowej jest obciazony wadami wynikajacymi tak z metody za¬ pisu jak i natury materialu stosowanego do jego dokonania.Elektrokardiogramy klasyczne, ze wzgledu na wspomniane wady, nie sa w stanie oddac ciaglosci pracy serca przez dluzszy okres czasu i moga byc stosowane zasadniczo tylko wyrywkowo, gdyz za¬ pisywanie pracy serca na tasmie papierowej wy¬ magaloby dla ciaglego zapisu takich ilosci tasmy papieru, ze metoda ta stalaby sie mie tylko zbyt kosztowna, ale uzyskany material badawczy dla jednego chorego bylby objetosciowo tak wielki, ze nie starczyloby pomieszczen nawet dla niedlugiego okresu przechowywania tak uzyskanego materialu, nie mówiac o trudnosciach przegladania takiego zapisu, by wyszukac najcharakterystyczniejsze za¬ burzenia w celu ich przeanalizowania. Totez meto¬ de elektrokardiograficzna stosuje sie jedynie wy¬ rywkowo, co znowu nie pozwala na stawianie wla¬ sciwej i dokladnej diagnozy, zwlaszcza w takich przypadkach, jak w chorobach serca przebiegaja¬ cych z nierówno rozlozonymi w czasie zaburzeniami rytmu i miarowosci. Zaradza sie temu wprawdzie przez równoczesne stosowanie oscyloskopu ekrano- 15 20 25 30 2 wego czyli kardioskopu z ewentualnym sygnalem swietlnym lub akustycznym, pozwalajacym obser¬ watorowi na wlaczanie elektrokardiografu wówczas, gdy pojawi sie jakas nieregularnosc pracy serca, wymaga to jednak stalej obecnosci obserwatora przy chorym i absorbujacego skupienia jego uwagi.Czyniono zatem próby uzyskania utrwalenia zapisu dzialania serca na tasmie magnetycznej. Dokonanie zas zapisu na tasmie magnetycznej wymagalo jed¬ nak przeksztalcenia impulsu o bardzo niskiej cze¬ stotliwosci w sygnal o czestotliwosci zapisywalnej na tasmie magnetofonowej, by impuls ten mógl byc na tasmie tej utrwalony. Tasma magnetyczna po¬ zwala na dowolne odtwarzanie zapisu tak na elek¬ trokardiografie jak i optycznie na ekranie czy tez akustycznie, przy czym material tak zapisany zaj¬ muje dla celów diagnostycznych stosunkowo nie¬ wiele miejsca, moze byc wielokrotnie badany, przy czym latwo wycinac z tasmy tylko najcharaktery- styczniejsze odchylenia od normy, latwe do prze¬ chowania w niewielkim materiale aktowym cho¬ rego.W celu zapisywania na tasmie magnetycznej takich elektrokardiogramów stosowano specjalnie skonstruowana dla tych celów aparature zapisowa i odtwarzajaca, znacznie podrazajaca koszty diag¬ nostycznego zestawu: elektrokardiograf — elektro- kardioskop — urzadzenie do zapisywania na tasme magnetyczna i do odtwarzania zapisów. Urzadzenie takie, specjalnie do tego celu wykonane, bylo bar- 747783 74778 4 dzo kosztowne, przy czym nie nadawalo sie do zastosowania do jakiegokolwiek innnego celu i mo¬ glo byc stosowane w danej chwili tylko do badania jednego pacjenta, zwlaszcza o ile chodzilo o wybie¬ ranie z zapisu najcharakterystyczniejiszych odchylen od normy i analizowanie ich.Wedlug wynalazku okazalo sie, ze zapisy takie mozna nanosic na dowolna tasme magnetyczna zwyklego dowolnego magnetofonu i ze mozna na¬ stepnie te zapisy przenosic za posrednictwem do¬ wolnego magnetofonu na urzadzenie elektrokardio¬ graficzne, elektrokardioskopowe czy sluchac aku¬ stycznie. Dzieki takiemu rozwiazaniu techniki za¬ pisu i mozliwosci odtwarzania tego zapisu z dowol¬ nego znajdujacego sie w handlu magnetofonu pozwolilo to znacznie obnizyc koszty aparaturowe, Wedlug wynalazku zapis elektrokardiograficzny na zwyklym magnetofonie dokonuje sie, przenoszac impulsy drgan serca na tasme magnetofonowa za posrednictwem oddzielnego urzadzenia zwanego elektrokardiofonem, skladajacego sie z modulatora czestotliwosci przeksztalcajacego impulsy niskiej czestotliwosci pracy serca na sygnal o czestotliwo¬ sci zapisywalnej na tasmie magnetofonowej, przy czym urzadzenie to zawiera równoczesnie uklad demodulacji pozwalajacy na odtwarzanie zapisu z tasmy magnetofonowej na elektrokardiografie.Uklad modulatora wedlug wynalazku ma na wejsciu wtórnik emiterowy o duzej opornosci wej¬ sciowej, nastepnie muitiwibraltoir astabilny, którego czestotliwosc drgan jest quasi wprost proporcjonal¬ na do napiecia polaryzacji baz tranzystorów oraz wyjsciowy wtórnik emiterowy oddzielajacy multi- wibrator astabilny od wejscia na magnetofon, zas uklad demodulacyjny urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku sklada sie na wejsciu, do którego doprowadzony jest sygnal z magnetofonu, z stopnia wzmacniajace¬ go, z przerzutnika Schmitta oraz dwurezonansowego wzmacniacza z osobnymi dwoma wyjsciami trans¬ formatorowymi dla kazdej czestotliwosci rezonan¬ sowej oddzielnie, przy czym kazde z tych wyjsc jest zaopatrzone w uklad detekcyjny oraz czynny dolnoprzepustowy filtr typu RC.Urzadzenie wedlug wynalazku stanowiace elektro- kardiofon do zapisu na tasmie magnetofonowej im¬ pulsów elektrokardiograficznych oraz odtwarzania z niej tych impulsów uwidoczniono w postaci ukla¬ dów polaczen na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia uklad polaczen modulatora wedlug wyna¬ lazku do przeksztalcania impulsów elektrokardio^ graficznych, zas fig. 2 przedstawia uklad polaczen demodulatora do odtwarzania impulsów elektrokar¬ diograficznych utrwalonych na tasmie magnetofo¬ nowej.Elektrokardiofon wedlug wynalazku, w czesci umozliwiajacej zapis na tasmie magnetofonowej * jak to uwidoczniono na fig. 1, sklada sie z wej¬ sciowego wtórnika emiterowego o duzej opornosci wejsciowej rzedu okolo 1 MQ, obejmujacego tran¬ zystory Tx i T2, potencjometr P1? oporniki Rx i R2 oraz kondensatory Cx i C2, który steruje czestotli¬ wosc multiwibratora astabilnego. Multiwibrator astabilny, obejmuje tranzystory T3 i T4, konden¬ sator C4, oporniki R5 i R^, kondensator C5 i oporniki R4 i R6. Caly ten uklad mozna dostroic potencjo¬ metrem P2, umozliwiajacym jednoczesnie wybór wlasciwego zakresu modulacji czestotliwosciowej.Multiwibrator jest oddzielony od wejscia do mag- 5 netofonu wtórnikiem emiterowym obejmujacym tranzystor T5, oporniki Rg, R9 i R10 oraz kondensator C6.Proces modulacji przebiega jak nastepuje: sygnal elektrokardiograficzny, o maksymalnej amplitudzie 10 nie przekraczajacej 0,5 V, poprzez wejsciowy emi¬ ter steruje czestotliwosc multiwibratora astabilnego.Gdy nie ma sygnalu sterujacego, czestotliwosc mul¬ tiwibratora astabilnego, rzedu 1300 Hz, jest ustalona 15 napieciem stalym dostarczanym przez emiter wej¬ sciowy. Napiecie to mozna regulowac potencjome¬ trem Pj. Maksymalna dewiacja czestotliwosci za¬ chodzaca w procesie modulacji sygnalem elektro¬ kardiograficznym wynosi ±180 Hz. Na wyjsciu 20 modulatora uzyskuje sie sygnal periodyczny o ksztalcie prostokatnym, o stalej amplitudzie i zmiennej czestotliwosci, proporcjonalnej do am¬ plitudy modulujacego sygnalu elektrokardiograficz¬ nego. 25 Elektrokardiofon w czesci odtwarzajacej zapis z tasmy magnetofonowej wedlug fig. 2, w celu uzy¬ skania elektrokardiogramu przebiegu elektrokardio¬ graficznego, sklada sie z wzmacniacza wejsciowego obejmujacego tranzystor T9, opornik R23, potencjo- 30 i R14 oraz kondensatory C7 i C8 i potencjometry P3 i P4, przerzutnika Schmitta, obejmujacego z kolei tranzystory T7 i T8, kondensatory C9 i oporniki R15, Rie Ri7 Ri8 i Ri» oraz z wzmacniacza dwurezonan¬ sowego z osobnymi wyjsciami transformatorowymi 35 dla kazdej czestotliwosci rezonansowej oddzielnie, obejmujacego tranzystor T9, opornik R23, potencjo¬ metr R^ oraz dwa transformatory. Kazdy z trans¬ formatorów polaczony jest na wyjsciu z ukladem detekcyjnym zlozonym z diod D3, D4, D5 i D6 i kon- 40 densatora C13 oraz diod D7, D8, D9 i D10 i konden¬ satora C14, przy czym sa one polaczone z filtrami dolnoprzepustowymi RC obejmujacymi po jednej stronie tranzystor T9 oporniki R25 i R27, kondensa¬ tory Cu i C12 oraz potencjometr P5, po drugiej zas 45 stronie tranzystor T10 oporniki R^, R^ i R^ oraz kondensatory C15 i C16.Impulsy zakodowanego na tasmie magnetofono¬ wej przebiegu elektrokardiograficznego przekazane zostaja z magnetofonu na wejsciowy wtórnik emi¬ terowy, który zapewnia prawidlowe dopasowanie opornosciowe demodulatora do standardowych ma¬ gnetofonów.Zadaniem stopnia wzmacniajacego oraz przerzut- 55 nika Schmitta jest przywrócenie sygnalowi odtwa¬ rzanemu z tasmy magnetofonowej jego pierwotnej formy jaka posiadal na wyjsciu modulatora.Wzmacniacz dwurezonansowy dokonuje transfor¬ macji zmian czestotliwosci w zmiany amplitudy, 60 zas uklady detekcyjne oraz ich filtry dolnoprzepu- stowe redukuja sygnal modulowany wydzielajac jednoczesnie z niego przebieg zmian amplitudy.Przebieg elektrokardiograficzny uzyskuje sie zatem na wyjsciu demodulatora, jako róznice napiec na 65 wyjsciach filtrów dolnoprzepustowyeh. Dzieki za¬ stosowaniu tego typu wyjscia róznicowego, uzyska-5 74778 6 no duzy stopien redukcji sygnalu modulowanego oraz niski wspólczynnik znieksztalcen nielinearnych. PL