DE2462785C2 - Anordnung zur Auswertung von Herzaktionssignalen mit Hilfe eines Bandspeichers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Auswertung von Herzaktionssignalen mit Hilfe eines Bandspeichers, auf welchem neben den Herzaktionssignalen zugleich eine Markierung zur Lokalisierung eines Herzaktionssignals aufgespeichert ist.

Ein Verfahren der Analyse von Herzaktions-Signalen besteht darin, größere Mengen derartiger Signale zu speichern, wobei die Speicherung der Signale vorgenommen ν ^;rd, während der Patient sich bei seinen normalen Tätigkeiten befindet. Da es unmöglich wäre, derartig aufgezeichnete Signale in einer zeitlichen 1:1-Beziehung auf Grund de¹· langen Aufzeichnungsperiode zu analysieren, mub die nachfolgende Darstellung der Herzaktions-Signale mit einer erhöhten Geschwindigkeit erfolgen. Diese Art der Analyse wird dadurch erreicht, daß die Herzaktions-Signale in Echtzeit auf ein kleines kompaktes Bandaufzeichnungsgerät aufgezeichnet werden, das vom Patienten getragen wird, der angewiesen wurde seinen normalen Tätigkeiten nachzugehen. Die aufgezeichneten Signale werden dann durch Rückspielen der Signale mit einer viel höheren Geschwindigkeit und unter Darstellung der Signale auf einem Kathodenstrahl-Oszillographen verarbeitet, wobei jeder EKG-Komplex den vorhergehenden Komplexen überlagert wird. Als ein besonderes Beispiel eines Systems, wie es für die Aufzeichnung und Rückspielung von Herzaktions-Signalen mit Aufzeichnung bei Echtzeit und Rückspielen mit hoher Geschwindigkeit verwendet wird, sei auf das System gemäß US-Patentschrift 3215136 hingewiesen.

Bei der in der US-Patentschrift 3 215 136 offenbarten Abtastvorrichtung wird die Überlagerung der Herzaktions-Signale dadurch erreicht, daß das gleiche Herzaktions-Signal in zwei verschiedenen Spuren eines magnetischen Aufzeichnungsbandes aufgezeichnet wird, v.'obei jedoch die gleichen Signale in verlchiedenen Spuren longitudinal versetzt aufgezeichnet werden. Das Rückspielen der Herzaktions-Signale ω wird dadurch erreicht, daß versetzte Rückspielmagnetköpfe zur Wiedergabe der Signale aus den beiden Spuren verwendet werden. Ein erster dieser Rückspielköpfe erzeugt die Herzaktions-Signale aus der ersten der Bandspuren, um ein Trigger-Signal zu erzeugen, während der zweite der Rückspielköpfe das Hefzaktiöns-Sigrial auf einem Sichtanzeiger, einem Oszillographen, wiedergibt,

Die beiden Rückspielköpfe geben die Information wieder, die longitudinal in den beiden Spuren versetzt aufgezeichnet ist, so daß das Trigger-Signal, das aus der ersten Spur erzeugt wurde, die Horizontalablenkung des Oszillographen synchronisiert, so daß jede EKG-Spur auf dem Oszillographen zum gleichen Zeitpunkt in dem EKG-Komplex ausgelöst w»rd. Auf diese Weise wird jede EKG-Spur vollständig dargestellt.

Die bekannten Vorrichtungen zur überlagerten Darstellung der vorher beschriebenen Art können nur Daten von einem Paar von EKG-Leitern verarbeiten und darstellen, die an den Patienten angelegt sind und tiiese bekannten Vorrichtungen ermöglichen ein Rückspielen mit hoher Geschwindigkeit nur bei einem Geschwindigkeitswert. Die bekannten elektrokardiographischen Abtastsysteme nach Art der US-Patentschrift 3215 136 haben sich als äußerst wertvolle Hilfe für den Kardiologen zur Bestimmung des Vorhandenseins und der Charakteristiken bestimmter Abnormitäten erwiesen, obwohl die genannten Beschränkungen der Vorrichtung vorliegen.

Eine Erweiterung der bekannten Abtastvorrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde, ist eine Verbesserung, wie sie aus der US-Patentschrift 3718 772 hervorgeht, bei der die Wiedergabe der Herzaktions-Signale aus einer einzigen Spur eines Magnetaufzeichnungsgerätes erfolgt. Insbesondere ermöglicht das Wiedergabesystem, daß die Aufzeichnung mit einer sehr geringen Geschwindigkeit in einer einzigen Spur erfolgt, und daß dann das Rückspielen bei einer hohen Geschwindigkeit erfolgt, wobei die Überlagerung der EKG-Komplexe auf einer Sichtanzeige, etwa einem Oszillographen, durchgeführt wird. Die Horizontalablenkung steuernde Triggersignale werden durch die Wiedergabe aus einer einzigen Spur entwickelt, wobei ein erster Rückspiel-Triggermagnetkopf verwendet wird. Die Triggersignale werden u,r eine bestimmte Periode verzögert, um verzögerte Triggersignale zu bilden, die die Ablenkung des Osziltographen steuern. Dies erzeugt eine stabile Überlagerung der Herzaktions-Signale, da die Signale durch einen zweiten Rückspielkopf wiedergegeben werden, der versetzt zum ersten Rück^>ielkopf angeordnet ist. Bei diesem System ergeben sich Daten von nur einem EKG-Leiterpaar, das an einem Patienten angebracht ist.

Bei derartigen Anordnungen zur Auswertung von Herzaktions-Signalen mit Hilfe eines Bandspeichers ergibt sich des öfteren die Notwendigkeit, bestimmte Herzaktionssignale für eine genauere Überprüfung zu lokalisieren. Gerade bei Aufnahmen von Herzaktions-Signalen über mehrere Stunden hinweg, ist dies bei den vorgenannten Anordnungen mit Aufwand verbunden. Aus der DE-OS 2015 538 ist eine Anordnung zur Auswertung von Herzaktionssignalen mit Hilfe eines Bandspeichers bekannt, bei der neben den Herzaktions-Signalen in einer getrennten Spur Ton-, insbesondere Sprachsignale, aufgezeichnet werden. Bei der Auswertung werden sowohl die Herzaktions-Sigiiale als auch dieSprachsignale wiedergegeben, wofbei aus den letzteren zu entnehmen ist, welche Tätigkeiten die untersuchte Person gerade durchgeführt hat. Die bekannte Anordnung gestattet nur eine ver^ hältnismäßig grobe Zuordnung der Herzaktions-Signale zu bestimmten Zeitpunkten, Ferner ist eine eigene Spur zur Aufzeichnung der Zuordnungssprachsignale erforderlich, sowie entsprechende Aufnahme- und Wiedergabeschaltungen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Anordnung zur Auswertung von Herzaktions-Signa-Ien mit Hilfe eines Bandspeichers derart auszugestalten, daß ohne eine zusätzliche Aufzeichnung eine exakte Lokalisierung von Herzaktions-Signalen bezüglich der Aufnahmezeit ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung gelingt dies dadurch, daß zur Lokalisierung die Anzahl der Herzschläge dient.

Da zur Horizontalablenkung für die Sichtanzeige bei der Wiedergabe ohnehin ein Triggersignal pro Herzschlag erzeugt wird, können diese Triggersignale einem Vorwärts/Rückwärtszähler zugeführt werden, dessen Zählung angezeigt wird.

Angewandt wird die Erfindung auf eine Magnetbandabtastanordnung mit Mehrfachgeschwindigkeit zur Verarbeitung und Beobachtung von großen Mengen von Herzaktions-Signalen, die von zwei Paaren von EKG-Leitern kommen, in einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne. Die Information von den beiden Leitern wird gleichzeitig an eine einzige Cszillographenröhre in Form von zwei übereinanderliegenden Spuren entweder bei Echtzeit oder mit einem Hochgeschwindigkeits-Vielfachem davon angeboten, und zwar als überlagerte EKG-Darsteliung oder selbst übereinander gelagert, so daß sich eine Überlagerung von bereits überlagerten Herzaktions-Signalen ergibt. Ein arrhythmisches Strichdiagrainm wird auf der Oszillographenröhre ebenfalls dargestellt. Das Rückspielen erfolgt entweder bei Echtzeit oder mit einer von mehreren hohen Rückspielgeschwindigkeiten, nämlich dem 30-, 60- oder 120fachen der Echtzeit. Die Rückspielverstärker haben besondere Amplituden- und Frequenzverhalten, die bei Wahl einer bestimmten Rückspielgeschwindigkeit logisch umgeschaltet werden, so daß sie eine genaue Wiedergabe der EKG-Information sichern.

Eine veränderbare Verzögerungsschleife für die Bandanlage dient zusammen mit zwei versetzt angeordneten kückspielköpfen dazu, eine veränderbare Reaktionszeit beim Schalten von einer Hochgeschwindigkeitii-Darstellung der EKG-Komplexe auf Echtzeitwiedergabe zu ermöglichen, wobei ein Ausschreiben der zuvor betrachteten überlagerten EKG-Komplexe auf einen Papierschreiber erfolgt. Eine Digitaluhr, die einen optischen Encoder verwendet, ermöglicht eine visuelle Darstellung der Tageszeit der Aufzeichnung. Ein programmierter Bandspanrimechanismus gewährleistet, daß der Antrieb des optischen Encoders ohne Schlupf auch während hoher Beschleunigungen und Verzögerungen des Magnetbandes erfolgt. Der Startzeitpunkt der digitalen Anzeige der Uhr wird voreingestellt, damit er mit dem Start der Tageszeit ^für die zuvor auf dem Band aufgezeichneten Informationen übereinstimmt. Die Digitaluhr dient auch zur Zeitsynchronisation verarbeiteter Daten für die Verwendung durch externe Vorrichtungen. Ein Herzschlag-Summierer ermöglicht eine digitale Darstellung der Anzahl der auf dem Magnetband aufgezeichneten Herzschläge, entweder auf stündlicher oder kumulativer Basis. Ein arrhythrriischer Rechner stellt die Anzahl Von Vorzeitigen ventrikularen !Kontraktionen (PVC) und supraventrikülaren ectopischen Schlägen (SVT) fest, stellt diese digital dar und beiäL'gt einen Vorgangsmarkierer auf einem Papierschreiber. v?enn die arrhythmischen Ereignisse eine vorgewählte Anzahl von Ereignissen während einer vorbestimmten Zeitperiode überschreiten. Ein Mehrfacbgeschwindigkeits-Vielkanal-Papierschroiber gibt analoge Trenddaten, gedruckte Pigitaldaten und Vorgangsmarkierungen wieder. Die Trendinformation ist die Herzschlaggeschwindigkeit und der ST-Segmentpegel, wobei eine Abtastung eines ganzen 24-Stunden-Bandes in zwölf Minuten erfolgt. Der Papierschreiber gibt auch digital gedruckt die Tageszeit und arrhythmische Informationen wieder.

Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden anhand der Zeichnungen durchgeführten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Anordnung zum Auswerten elektrischer Herzaktions-Signale gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einem vorderen Schaltpult, der Bandanlage mehrerer digitaler Ausgangsanzeigen, einer Gszillographischen Anzeige und einem Papierschreiber,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des E^ndanlagen-Triggersystems zur Steuerung der Ablenkung der überlagerten Oszillographenanzeige,

Fig. 3 eine Reihe von Signalformen zur Veranschaulichung des Bandanlagen-Triggersystems,

Fig. ^fi den optischen Encoder zur Erzeugung eines Taktsignals in Übereinstimmung mit der Bandbewegung,

F ig. 4 (A) Signalformen zur Veranschaulichung des Betriebs des optischen Encoders gemäß Fig. 4,

Fig. 5 ein Blockschaltbild der Digitaluhr, ein-ό schließlich der Uhranzeige,

Fig. 6 ein Blockdiagramm der Mehrstrahl-Oszillographenanzeige, einschließlich des Treibersystems,

Fig. 7 eine typische Trendaufzeichnung, einschließlich von Vorgangsmarkierern und Digitalinformationen,

Fig. 8 ein Blockschaltbild des Papierschreibersteuersystems,

Fig. 9 ein Blockschaltbild des Herzgeschwindigkeit-Trendsystems zur Erzeugung eines Trendausgangssignals für den Papierschreiber,

Fig. 10 ein Blockschaltbild für das ST-Segmentpegelsystem zur Erzeugung eines Trendausgangssignals für den Papierschreiber,

Fig. 11 das vordere Schaltpult des arrhythmischen \5 Analysierers,

Fig. 12 ein Blockschaltbild des arrhythmischen Analysierers, der Signale an das Schaltpult gemäß Fig. 17, und den Papierschreiber liefert,

Fig. 13 einen typischen EKG-Komplex in Vergleich zu einem EKG-Komplex mit einem breiten QRS-Segment,

Fig U einen typischen EKG-Komplex verglichen mit EKG-Komplexen, die Abnormitäten in der Amplitude des QRS-S tgments haben, und
Fig. 15 ein Blockschaltbild eines Herzschlag-Summierers, einschließlich einer Herzschlag-Summiereranzeige.

Die Fig. 1 zeigt eine elektrokardiographische Anordnung wie sie bei der vorliegenden Erfindung An-Wendung findet. Diese ermöglicht eine zwelkanalige Wiedergabe von überlagerten EKG-Koriiplexen mit höher Geschwindigkeit und einer arrhythmischen Strich- oder Balkendarstellung in dem gleichen Oszillographen-Anzeigeabschnitt 10. Ein Zweikanal-Papierschreiber 12 enthält neben den zwei Informationskanälen mehrere Vorgangs- oder Ereignismarkierer und einen Digitalschreiber 14 zum Ausdruck digitaler Informationen. Neben dem Oszillographen

IO

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und dem Papierschreiber sind verschiedene digitale Anzeigen auf dem Schaltpult vorgesehen, nämlich eine digitale Zeituhr 16, ein arrhythmischer Analysierer 18 und ein Herzschlagzähler 20. Ein akustischer Ausgang kann durch den Lautsprecher 22 gebildet werden.

Die Verschiedenen Anzeigen werden durch Steuerknöpfe und Schalter in der Nähe der jeweiligen Anzeige gesteuert. Beispielsweise steuern die Kontrollabschnitte 24 und 26 die Verstärkung und Polarität der beiden Kanäle der EKG-Information. Steuerabschnitt 28 steuert die Triggerverzögerung für die Auslenkung der überlagerten EKG-Komplexe und die Geschwindigkeit der Auslenkung zur Dehnung der Spur. Der Maßstab der arrhythmischen Strichanzeige wird durch Steuerabschnitt 30 kontrolliert. Ein Steuerabschnitt 32 verändert die Eingangsamplitude des Signals vom Aufzeichnungsgerät, und die Eingangssignale von den zwei Kanälendes Aufzeichnungsgerätes können direkt an die Eingangsbuchsen in Abschnitt -° 34 für einen Aufzeichnungsgerätstest angelegt werden.

Der Papierschreiber 12 kann auch Steuermittel, wie 36 und 38, besitzen, zur Veränderung der Empfindlichkeit des Papierschreibers in den beiden Kanälen. Die Papiergeschwindigkeit kann durch eine Gruppe von Druckknöpfen 40 gesteuert werden.

Die Digitalzeituhr besitzt Einstellknöpfe 42 zur Einstellung der Zeit und Einstellknöpfe 44 zur Einstellung von vormittag oder nachmittag. Der arrhythmische Analysierer besitzt Schalter 46 zur Steuerung einer zu überschreitenden vorbestimmten Anzahl von Ereignissen pro Minute und einen Schalter 48 zur Stuerung der Summierung entweder pro Stunde oder kumulativ. Der ST-Segmentpegel-Trendrechner besitzt eine ST-Verzögerungssteuerung 50. Der Herzschlagrechner besitzt einen Schalter 25 für stündliche oder kumulative Summen.

Der Bandtransportabschnitt 54 besitzt eine veränderbare Verzögerungsschleife 56 und einen Einstell-

„„L- l»-~ - so r;i_ * -t-i-Ji'-i r· ι « ·

^itutivi .j*j lui Ulltl.l3t-llictjll\-llt. JUUIClIUUll-IlfllCä^CI .

Außerdem sind auf dem Hauptschaltpult mehrere Druckknöpfe 60 zur Steuerung der Bandgeschwindigkeit und -richtung vorgesehen. Mehrere Druckknöpfe 62 steuern den Papierschreiber, um unterschiedliche Ausgangsschreibmöglichkeiten zu gewährleisten. Eine Reihe von Druckknöpfen 64 steuern die Oszillographenanzeige.

Allgemein gesprochen ist die dargestellte Anordnung eine Hociigeschwindigkeits-EKG-Abtastvorrichtung, die Abnormitäten aus einer Langzeit-EKG-Aufzeichnung dokumentiert, etwa einer Aufzeichnung über eine 24-Stunden-Periode, wobei zwei Paare von Leitern für zwei Kanäle der EKG-Information verwendet werden. Diese EKG-Information kann in überlagerter Form mit 30-, 60- oder 120facher Echtzeitgeschwindigkeit oder als normale EKG-Spuren mit Echtzeit auf den Anzeigeoszillngraphen 10 wiedergegeben werden. Dieser Anzeigeoszillograph 10 gibt eine einzige Mehrstrahlenanzeige, sowohl für die EKG-Spuren als auch für ein arrhythmisches Strichdiagramm gleichzeitig auf derselben Kathodenstrahlröhre.

Die Digitalzeituhr 16 zeigt genau die Bandzeit an, und setzt diese in Beziehung zu der Aufzeichnungszeit, wenn bei Start des Bandes eine Voreinstellung vorgenommen wird. Ein Zweikanal-Papierschreiber 12 dokumentiert EKG-Daten, die in dem EKG-Echt-

30

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65 zeitbetrieb betrachtet werden. Die Tageszeit jeder ausgewählten Papieraufzeichnung wird automatisch auf das elektrokardiographische Papier aufgedruckt.

Fig. 2 veranschaulicht die Position des Triggerköpfes 202, relativ zum Rückspielkopf 204, Der Triggerkopf 202 dient dazu, ein Öszillogijphen-Triggefsignal von dem EKG-Komplex abzuleiten, so daß vollständige EKG-Komplexe betrachtet werden können, beginnend mit dem P-WellenteÜ des EKG-Komplexes. Tatsächlich wird das Triggcrsignal von dem R-WeI-lenteil des EKG-Komplexes abgeleitet, der zeitlich später bezüglich des P-Wellenteils auftritt. Dieses allgemeine System ist im einzelnen in der zuvor genannten US-Patentschrift 3718772 beschrieben, so daß darauf für alle Einzelheiten Bezug genommen wird.

Ein typisches überlagertes Herzaktions-Signal ist in Fig. 6 gezeigt, wobei angenommen ist. daß das Triggersignal vom Triggerkopf 202 die Auslenkung vor dem P-Wellenteil jedes EKG-Komplexes auslösen kann. Das Ausgangssignal vom Triggerkopf 202 ist in typischer Form in Fig. 3 gezeigt, und stellt im wesentlichen den R-Wellentcil des EKG-Komplexes, differenziert durch den Kopf 202, dar (vergleiche auch Fig. 2). Dieses differenzierte Signal sei mit i>A« bezeichnet und die Amplitude desselben ist direkt proportional zur Bandgeschwindigkeit. Ein typischer EKG-komplex und die von dem Triggersystem der F'g. 2 erzeugten Signalformen sind in Fig. 3 angeführt.

Die typischen vom Herz eines sich wie bei der Erfindung üblich bewegenden Patienten aufgezeichneten Herzaktions-Signale besitzen im allgemeinen Störsignale, die vor der weiteren Verwendung der Herzaktions-Signale herausgefiltert werden müssen. Die Filter sind in Fig. 2 als Teil der Blöcke 220. 222 und 224 gezeigt, und es ist ein eigenes Filter für jede unterschiedliche Geschwindigkeit vorgesehen, um eine optimale Störsignalzurückweisung bei unterschiedlichen Bandgeschwindigkeiten zu erzielen. Die Filterung kann mit einer Verstärkung kombiniert

YvCTuCil, VvÖOt.1 UlC OluClVC XrArV, &&Λ* UIlU XrXrf I~HLCi VCl ~

stärker darstellen, die durch ein Bandgeschwindigkeits-Eingangssignal gesteuert werden, um den geeigneten Verstärker, abhängig von der Bandgeschwindigkeit, einzuschalten. Die Verstärker 224. 222 und 220 verändern die Verstärkung um die Faktoren V₄, V, und 1 bei Bandgeschwindigkeiten von X 120, X 60 und X 30.

Der Ausgang der Filterverstärker ist mit *nnem Verstärker 226 verbunden, der den Triggerpegel eines monostablen Multivibrators 228, abhängig von einer durch den AVR-Verstärker 230 erzeugten automatischen Verstärkungsregelung, verändert. Die automatische Verstärkungsregelung mißt die Spitze des R-Wellenpegels des entsprechenden der Filterverstärker, und stellt den Triggerpegel vom Verstärker 226 geringfügig unter diesen Pegel ein, so daß alle Basislinienstörungen oder T-Wellenteile des EKG-Komplexes entfernt werden. Die Bandtransportgeschwindigkeit steuert auch den Ausgang der monostabilen Kippstufe 228, so daß sich ein Impuls mit der richtigen Impulsbreite für ein Schieberegister 232 ergibt. Da die vorliegende Erfindung einen Mehrgeschwindigkeits-Bandtransport verwendet, besitzt die Uhr 234 drei Ausgangsraten, die gewöhnlich geringfügig größer als 7500,15 000 und 30 000 Hz sind. Die Ausgangsrate oder -geschwindigkeit der Uhr 234 wird durch das Bandgeschwindigkeits-Eingangssignal ge-

steuert.

Das Schieberegister 232 kann lypischcrweise 2048 Bits besitzen, so daß sich eine Uhr- oder Taktfrequenz vcifi 15000 Hz ergibt, die der X-tVI-Gcsehwindigkeit entsprechen.

Bei der X-fiO-Gcschwindigkcit ergibt sich ein Abstand zwischen dem Triggerkopf und dem Riickspicikopf \%rt ca. 2fi mm. Somit erzeugt ein zur Tastung des Schieneregisters 232 verwendetes R-Wellcnsignal ein Tfiggcrsignal am Ausgang des Schieberegisters /um gleichen Zeitpunkt, xii dem clic gleiche R-VVcIIc an) Rückspielkopf 204 ankommen würde

I'm diese Zeitverhaltnisse /u korrigieren und die Spur derart /u verschieben. daß der P-Wcllentcil vor dem R-Wellenteil dargestellt wird, ist eine geringfügige !Erhöhung der Uhr- oder Taktfrequenz vorgesehen Hine typische Verschiebung bei der X-I-Geschwindigkeit wäre /. B. 24(1 Millisekunden, was ;;'·;::ν;:!ί'".! i".! /u * Miüisckiüid"" hi.·: der X fii! Rück Spielgeschwindigkeit. Die normale Zeit, die erforderlieh ist. daß ein Signal von dem Triggerkopf 202 /u dem Rückspielkopf 204 bei einem Abstand von ca. 2fi mm bewegt wird, kann errechnet werden als annähernd 134 Millisekunden. Somit wird die Takt- oder Uhrfrequenz um 4 pro 134 erhöht, um die gewünschte Verschiebung zu erreichen, bei der die P-WeIIe vor der R-WeIIe gezeigt wird.

Um die Möglichkeit einer Variation in der Triggerung zu geben, die unter der Steuerung der Bedienungsperson ist. wird eine zweite monostabile Kippstufe Π6 vor der Anwendung des Triggersignals auf die Kathodenstrahlröhren-Ablenkschaltung verwendet. Ein veränderbarer Widerstand 238. der von dem Schaltpult der Fig. I aus betätigt wird, ermöglicht es der Bedienungsperson die Einstellung dieser Verzögerung zu steuern. Fig. 3 veranschaulicht ein Zeitdiagramm für die Erzeugung des Triggersignals, wobei die Erzeugung der Ablenkung gezeigt wird, die zur Steuerung der Kathodenstrahlröhren-Darstellung für eine vollständiges Bild des EKG-Komplexes auf dem Oszillographen 10 der Fig. I dient.

Zur Erzeugung eines digitalen Taktes, abhängig von dem Banriiam. wird ein Takt- oder Uhrantriebsmechanismus verwendet, der in Fig. 4 im einzelnen gezeigt ist. Die Taktantriebsrolle 100 ermöglicht den Antrieb eines optischen Encoders, der in Kombination mit der Rolle den grundlegenden Takt- oder Uhrantrieb darstellt. Da diese mechanischen Elemente durch die Bewegung des Magnetbandes gesteuert werden, sind sie durchwegs möglichst leicht und mit verhältnismäßig geringer Trägheit konstruiert.

Eine Welle 240 ist mit der Antriebsrolle 100 gekuppelt und trägt eine geschlitzte Scheibe 242, die am Ende der Welle angebracht ist, so daß sich die geschlitzte Scheibe 242 mit der Bewegung der Antriebsrolle 100 dreht. Die geschlitzte Scheibe 242 kann 24 Schlitze pro Umdrehung besitzen und eine Bewegung des Magnetbandes wird in eine Drehung der Scheibe 242 umgesetzt. Zwei Lichtquellen 244 und 246, die LED (Lichtemissionsdioden) sein können, richten Lichtenergie auf die Scheibe und insbesondere durch die Schlitze in der Scheibe 242. Zwei Lichtdetektoren, etwa Photozellen 248 und 250, stellen die Lichtausgangssignale von Lichtquellen 244 und 246 fest. Der Durchmesser der Rolle 100 ist derart bemessen, daß pro ca. 3,16 mm Bandlauf ein Ausgangssignal von jeder der Photozellen 248 und 250 erzeugt wird. Außerdem sind die Photozellen voneinander in einem derartigen Abstand angeordnet, daß die eine Photozellc ein Ausgangssigna! 90° in Phase vor der anderen erzeugt, wodurch die Richtung des Bandlaufcs angegeben wird. Dies kann in Fig. 4A ge-

"> Zeigt werden j wo die Äusgahgssignäie der Phötözelle

248 als durchgehende Linie Und die Ausgaiigssignalc

der Photozellc 250 als gestrichelte Linie gezeigt sind.

Die Ausgangssignale der Photozellcn 248 und 250

werden an Verstärker 252 und 254 gelegt, die übliche

i'i Puffergattcr sein können, so daß sie verstärkte Rechtcckimpulsc erzeugen, die an eine Zcitulir oder einen Taktgeber angelegt werden. Da ein Ausgangssignal pro ca. 3,lftmm Bandlauf bei Echtzeitrückspielung erzeugt wird, wird für jede Sekunde ein Ausgangssi-

ii gnalandie Digitaluhr angelegt. Eis wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, in der das Ausgangssignal des optischen Encoders und das Eingangssignal zu der Digitaluhr als Rechteckimpulse mit einer V0"-Phasenver-

1» Das in Fig. 5 gezeigte Digitaluhrsystem ergibt eine sichtbare Ausgangsuhr, wie sie in Pos. 16 der Fig. I angegeben ist. Außerdem gibt die Digitaluhr Ausgangsinformationen ab, die in dem Papierschreiberabschnitt vom Druckmechanismus 14 verwendet wer-

y> den. um einen Abdruck der Digitaluhr-Information zu erstellen. Wie zuvor angegeben, mißt der optische Encoder die Bandlängc in 3,16 mm Einheiten und das Digitaluhrsystem verwandelt diese in Änderungen in der Tageszeit in aufsteigender oder absteigender

κι Weise. Dies wird bei den verschiedenen Rückspielgeschwindigkeiten zusätzlich zu der Schnell/Vorwärts- und Schnell/Rückwärts-Geschwindigkeit durchgeführt. Mehrere Voreinstelleingänge 256,258 und 260 dienen zur Voreinstellung jeder Ziffer auf einen be-

r> liebigen Wert, so daß der Startzeitpunkt der Digitaluhr in Verbindung gesetzt werden kann mit der Startzeit der Aufzeichnung, die zu analysieren ist.

Die Digitalzeituhr überwacht die aufgezeichnete Zeit auf 12-Stunden-Basis und gibt eine visuelle Ta-

4Ii geszeitausgangsanzeige. wie sie durch die Anzeigen 262 bis 268 angegeben werden. Außerdem dienen zwei Ausgangsanzeigen 270 und 272 zur visuellen Angabe von Vormittag und Nachmittag, so dab ein ganzer 24-Stundentag überstrichen wird.

α-, Die Digitaluhr wird in zwei Richtungen, entweder auf oder ab zählend betrieben und durch ein Auf/ Ab-Gatter 274 gesteuert, wobei jeder Eingangsimpuls proportional zu einer Sekunde ist. Das logische Gatter 274 bestimmt welches der Signale A oder B zuerst

5n kommt, und betätigt entsprechend übliche Auf/Ab-Zähler zur Zählung in der richtigen Richtung. Die Digitaluhr gibt auch binär codierte Ausgangssignale für jede Ziffer nacheinander ab, die sich auf die Sichtanzeige und die Vormittags/Nachmittags-Arizeige beziehen. Diese Ausgangsbefehlssignale können entweder von internen Zeitgabesteuerungen, etwa einem Vorgangs- oder Markiersteuerer oder von einem externen Eingang gesteuert werden. Beispielsweise kann bei einem bestimmten Vorgang oder zu einer be-

bo stimmten vorgewählten Zeit ein Ausdruck der Zeit durch den Drucker 14 auf dem Papier vorgenommen werden. Ein derartiger Ausdruck wäre ein typischer digitaler Ausdruck, etwa 11.59 VM.

Außer dem Ausdruck der Zeit bewirkt die Digitaluhr den Druck zusätzlicher Folgeinformationen unmittelbar nach dem Ausdruck der Zeit. 3eisⁿielsweise erzeugt der arrhythmische Rechner Digitalinformationen, wie die Anzahl der PVC und SVT und zusatz-

II)

I)

-⁽¹

lieh zum Ausdruck der Zeit wird die Anzahl der PVC Und SVT ausgedruckt. Dies geschieht typischerweise dann, wenn der Bandtransport und die Anzeigevorrichtung in der Trendbetriebsart arbeiten. Ein typischer Ausdruck wäre dann folgender: 12.00 VM 032060. Das Drucken der Ziffern nach der Zeitangabe 12,00 vormittags erfolgt seriell jeweils eine zu einem Zeitpunkt nachdem das VM gedruckt wurde.

Die drei Ziffern, dargestellt durch 032 zeigen die Anzahl der PVC-Schläge und die drei Ziffern, dargestellt durch 060 zeigen die Anzahl der SVT-Schläge an. Beide Zifferngruppen werden von dem arrhythmischen Teil des Rechnersystems erzeugt, und die Druckzeit wird durch die Digitaluhr gesteuert.

Wie zuvor angegebenen steuert die Digitaluhr einen Ausdruck der Zeit durch den Papierschreiber, wenn in ein*r Trsndbstricbssrt ⁿQQri~\t*ite>t u/jrri 7n dieser Zeit wird das Papier mit einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeit bewegt. Der Papierschreiber kann einen erhitzten Stift verwenden, der in dem oberen Teil des Papierschreibers 12 angebracht ist. Diese Schreibmöglichkeit ist in Fig. 1 dargestellt durch die erhitzten Stifte 276 und 278. Der Digitaldrucker 14, gemäß Fig. 1, ist mechanisch von den erhitzten Stiften 276 und 278 getrennt; infolge dieser mechanischen Trennung wurden sich normalerweise beim sichtbaren Ausdruck Zeitfehler ergeben.

Da insbesondere der Digitaldrucker vor dem Schreibstift angebracht ist, ist der Digitaldrucker zeitlich beträchtlich den Schreibstiften voraus, die die Niederschrift von Informationen bewirken, die mit einer bestimmten auf dem Band aufgezeichneten Zeit korreliert ist. Bei niedrigen Papiergeschwindigkeiten, beispielsweise in der Trendarbeitsweise ist der Zeitfehler beachtlich. Beispielsweise kann die örtliche Trennung zwischen einem Druckrad, das Teil des Digitaldruckers 14 ist, und den Schreibstiften 276 und 278 in der Größenordnung von 8 cm sein. Bei einer Papiergeschwindigkeit von 1 mm pro Sekunde entspricht dies einem Zeitfehler von 80 Minuten. Die Digitaluhrgemabt-ig. Il korngiert diesen Zeitrenier fur Papiergeschwindigkeiten von 1 mm pro Sekunde oder 2 mm pro Sekunde, was den Bandrückspielgeschwindigkeiten von X 60 oder X 120 entspricht. Gewöhnlich werden nur die Bandrückspielgeschwindigkeiten X 60 oder X 120 in der Trendbetriebsart verwendet, insbesondere wird die Korrektur dieses Zeitfehlers erzeugt von den Signalen, wie sie zur digitalen Anzeige verwendet werden.

Während eines Trendausdrucks wird die Zeit digital mit einer Zeitkorrektur von 80 Minuten gedruckt. Wenn die durch die Stifte 276 und 278 geschriebenen Daten in den Bereich des Druckers 14 kommen, ist die richtige Zeit dann bereits längs der Kante des Papiers aufgedruckt. Das Verfahren, diesen Ausdruck zu erreichen, wird wesentlich dadurch vereinfacht, daß nur ein Satz von Bauteilen dazu verwendet wird, die digitale Anzeige zu treiben, und daß dann die gleichen binärdezimal codierten Daten, wie sie dargestellt sind, modifiziert werden, um einen richtigen Ausdruck der Zeit zu gewährleisten.

Wie in Fig. 5 gezeigt wird, wird die Auf/Ab-Steuerung 274 angetrieben durch die Ausgangsimpulse des optischen Encoders, die einer l-Sekur.denrate pro Vg Zoll des Bandes entsprechen. Abhängig -ton der Richtung des Bandlaufs läuft einer der Impulse immer dem anderen voraus, so daß sich eine Auf/Ab-Steuerung ergibt, die geeignete Ausgangsimpulse zum Antrieb der Teiler 280 mit 286 und des Treibers 288 erzeugen, die die VM/NM-Anzeigc steuert.

Die Anzeigen 262 mit 272 können übliche LED-Anzeigediodcn sein, und stellen vier Ziffern, beispielsweise 11.59 zur Anzeige der Zeit, sowie die VM/NM-Anzeigc dar. Da das Ausgangssignal der Auf/Ab-Steucruiig 274 einer 1-Sekundenrate oder -folge entspricht, teilt der erste Teiler 280 durch 60, iim die I -Sekundenrate in Minuten zu verwandeln und die erste Anzeige 268 anzutreiben.

Die folgenden logischen Teiler 282, 284 und 286 verwandeln die Minuten in Zehnerminuten durch Teilung durch zehn, in Stunden durch Teilung durch sechs, und in Zehnerstunden durch Teilung durc'¹ zehn. Schließlich gibt die Teilerlogik 288 eine Ausgangsanzeige für VM oder NM um 12.00 Uhr.

Ojp drei niedri^Den Ziffern können Jederzeit dup'h Steuerungen 256, 258 und 260 geändert werden, so daß eine anfängliche Einstellung der Anzeiger und Teiler auf eine gewünschte Zeit möglich ist, die der Startzeit der Aufzeichnung auf dem Aufzeichnungsband entspricht. Die höchste Ziffer wird durch einen Stellschalter 256 beeinflußt, so daß dieser Einstellschalter nicht nur seinen eigenen Anzeiger 264 einstellt, sondern auch bei einer Änderung von null auf neun die höchste Ziffer von null auf eins geändert wird, und wenn die Anzeigen 264 und 262 von elf auf zwölf gehen, dann werden auch die VM/NM-Lampen aktiviert.

Während der X-I-Rückspiel-Betriebsart wird die Digitalzeit normalerweise auf den Papierschreiber durch die Einheit 14 entweder unter einem externen Druckknopfbefehl oder beim tatsächlichen Start des Papierschreibers gedruckt. Diese beiden Eingänge sind an den Datenselektormultiplexer 290 angelegt, der Zähler und Gatter enthält, die in Reihe jede binär-dezimal-codierte Ziffer jeweils zu einem Zeitpunkt überwachen. In der X-I-Rückspiel-Betriebsart wird die tatsächliche Tageszeit von den Taktausgangstreibern 280 mit 286 an einen Haltemultiplexer 292 über die Druck-Trendbeiriebsart-Kurrektureinheii 294 angelegt. Der Haltemultiplexer 292 wird aus bistabilen Kippschaltungen gebildet, die den digitalen Wert der Anzeige in binär-dezimal-codierter Form speichern. Die Einheit 294 wird aus Gattern gebildet, die durch den Takt 296 und deren Ausgangssignale der Schaltung 292 zugeführt werden. Die Papiergeschwindigkeit von den Trend- oder X-1 -Signalen wird zur Steuerung des Abnehmepunkts eingegeben, wobei eine Korrektur von 80 Minuten, falls erwünscht, vorgenommen wird. Die Drucker-Trendbetriebsart-Korrektur wird während der X-I-Rückspiel-Betriebsart derart gesteuert, daß sie lediglich die Taktausgangssignale zu dem Haltemultiplexer 290 durchläßt. Die Daten von dem Haltemultiplexer 292 und dem Multiplexer 290 werden nacheinander in Multiplexweise ausgegeben mit einer Rate, die bestimmt wird durch die Datenfolgeuhr oder -Taktgeber 296. Dieser ist von üblicher Bauart mit einer Ausgangsimpulsfolge, die gesteuert wird durch die Geschwindigkeit des Papierschreibers, so daß der Drukker mit einer niedrigen Rate bei der Trend-Betriebsart und mit höheren Raten von 25 oder 50 mm pro Sekunde bei der X-1-Betrisbssrt ausübt

In der X-1 -B etriebsart wird der Papierschreiber mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit angetrieben und die Zeitdifferenz zwischen dem Schreiben der Daten mittels der erhitzten Stifte 276 und 278

■jiul dem ZnUiusdruck durch die Einheit 14 ist verhältnismäßig klein. Dieser Zcitfchlcr liegt in der Größenordnung von 4 bis 5 Sekunden, so daß bei dieser E3etriebsart keine Zeitkorrektur erforderlich sein kann. Es ist jedoch zu beachten, daß wenn eine derartige Korrektur erwünscht ist, diese durch übliche Mittel durch Verwendung eine Zeitverzögerung im Ausdruck der Information erzielt werden kann.

Die Ausganigssignale von dem Multiplexer 290 stellen binär-dezimal-codierte Daten dar, die über eine binär-deziimal-codicrte Schnittstelle 298 an den externen Digitaldrucker 14 angelegt werden, wobei im allgemeinem eine Ziffer zu jeweils einem Zeitpunkt gedruckt wird. Die Druckbcfehle für den Digitaldrukker 14, die die bmär-dezimal-codicrten Daten korrelieren, werden von der Datenfolgetaktung 296 gcliefprt AuRfTfIf¹IIn vuprAprt Driirliimtprflriirliilnoccionalp

Nach der Vorgangsmarkierung gibt der arrhythmischc Rechner an seinem Ausgang Informationen ab, die in den in der Zeit folgenden Positionen gedruckt werden, wie dies bereits beschrieben wurde. Die Ausgangsschaltung des arrhythmischen Rechners ist parallel geschaltet mit der digitalen Zeittaktung, um Informationen an den Digitaldrucker legen zu können. Die Datenfolgetaktung 296 wird zur Steuerung des seriellen Drucks, der durch den arrhythmischen Rechner gelieferten Information verwendet.

Hin oszillographisches Darstellungssystem zur Umstellung auf dem Schirm 10 der Kathodenstrahlröhre ist in Fig. fi gezeigt. Die Oszillographenanzeige besteht aus der Kathodenstrahlröhre 10 mit drei un abhängigen Kanälen, um EKG-Komplexe oder andere Daten aufzuzeigen. Die Einheit arbeitet ganz all-

i H i

dieser Datenfolgetaktung oder -uhr zugeführt und wieder abgegeben. Während der X-1-Rückspielbetriebsart wird die Datenfolgetaktung zurückgestellt, um wieder zu starten, nachdem VM oder NM gedruckt wurde.

Mit Ausnahme der Druckzeit durch den Digitaldruckcr 14 wird dieser von der Digitalisierung mit der X-I -Geschwindigkeit oder mit höheren Bandtransportgeschwindigkeiten betrieben. Während einer X-60- oder X-12-Trendbetriebsart wird eine Analyse der EKG-Komiplexe vorgenommen und diese Analyse wiedergebenden Ausgangssignale werden als ein Trend vom Papierschreiber ausgeschrieben. Diese Ausgangstrenddaten bestehen aus der analogen Herzschlaggeschwindigkeit, dem analogen ST-Pegel, Vorgangsmarkierungen und dem digitalen Ausdruck der Zeit, sowie der Anzahl der PVC und SVT, die beide vom arrhythmischen Rechner bestimmt werden. Wie zuvor angegeben muß eine Zeitkorrektur während der Trendbetriebsart vorgenommen werden, um dem mechanischen Abstand zwischen dem erhitzten Stift und dem Digitaldrucker zu korrigieren. Insbesondere wird die vom Digitaldrucker 14 während der TrendausscnreiDungen gedruckte Zeit um eine Stunde und zwanzig Minuten korrigiert. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Schreibung des erhitzten Stiftes bei niedriger Papierbewegungsgeschwindigkeit und mit dem richtigen Zeitausdruck an der Papierkante fortgeführt werden kann.

Zur Vornahme der Zeitkorrektur um eine Stunde und zwanzig Minuten führt die Drucktrendbetriebsart-Korrektureinheit 294 folgenden Vorgang aus. Die Eingangsdaten laufen in die Einheit 294 bis die zwei niedrigsten Ziffern auf 59 angelangt sind. Nachdem die 59 auf 00 in der Einheit 294 gewechselt hat, jedoch bevor die nächste Stundenziffer geändert wird, werden die Taktdaten von der Einheit 294 mit einer hohen Impulsfolge an die Halteschaltung 292 gelegt, worauf sie unterdrückt werden und eine Änderung in der Stunde stattfindet. Die Halteschaltung 292 empfängt deshalb die Zeit als 11.00 AM (vormittag) anstelle von 12.00, wie dies von den Darstellungselementen 262 bis 268 angezeigt wird. Eine Zwanzig-Minuten-Verzögerung im Druck wird dann durch Warten ausgelöst, bis eine zwei in der vorletzten Ziffer erscheint, beispielsweise bei einer Anzeige 12.20 AM, bevor der Drucker 14 den Befehl erhält, den Ausdruck der in der Halteschaltung 292 enthaltenen Information von 11.00 AM zu drucken. Dem Zeitausdruck folgt eine Vorgangsmarkierung, wie dies aus Fi e. 7 ersichtlich ist.

X-1-Geschwindigkeit auf zwei der Kanäle EKG-Komplexe dargestellt werden, und der dritte Kanal inaktiv ist. In der anderen Betriebsart, die für die Hochgeschwindigkeitsanalyse bei X 30, X 60 oder X 120 gedacht ist, besteht die Darstellung aus drei Kanälen oder Spuren. Insbesondere geben zwei Kanäle die EKG-Information jeweils in überlagerter Darstellung wieder, wie dies in Zusammenhang mit dem System AVSEP bekannt ist, während auf dem dritten Kanal eine Strichdarstellung wiedergegeben wird, die als arrhythmische Strichdarstellung bekannt ist. Die arrhythmische Strichdarstellung gibt das Zeit-

if) Intervall zwischen den Herzschlägen wieder.

Die besondere Darstellung bei der Ausführungsform gibt die Möglichkeit einer Hochgeschwindigkeitsanalyse, so daß die Bedienungsperson in einer engen Betrachtungsfläche zwei Leiter von EKG-Da-

i> ten betrachten und analysieren kann und in der gleichen Darstellung der Herzarrhythmus durch Beobachtung der arrhythmischen senkrechten Strichdarstellung betrachtet werden kann. Die 3-KanaIdarsteI-lung ist in Fig. 6 gezeigt, und besitzt den Kanal 1 und den Kanal 2 für AVSEP-Information und den dritten Kanal zur Darstellung der arrhythmischen stnctvjarstellung.

Der Kanal 1 und der Kanal 2 geben Darstellungen wieder, die von unterschiedlichen Sätzen von EKG-Leitern stammen, wie sie zuvor am Patienten angebracht wurden. Die Komplexe jedes Signals werden übereinander gelagert, und zwar mit einer Geschwindigkeit von X 30, X 60 oder X 120 mal der Echtzeit. Hierdurch ergibt sich ein flackerfreies Bild der normalen Herzschlaggeschwindigkeit. Da die EKG-Daten von jedem Leitersatz unterschiedlich sein können, kann die Bedienungsperson eine Analyse durch Vergleich der beiden Kanäle bei hohen Geschwindigkeiten durchführen. Zusätzlich kann die Kanal 1- und Kanal 2-Information übereinander gelagert sein, wodurch sich eine nochmalige Überlagerung der überlagerten Information ergibt, die eine rasche Bestimmung von Variationen zwischen den Daten aus den beiden Kanälen ermöglicht. Gleichgültig ob die Information, wie in Block 10 der Fig. 6 dargestellt wird, oder übereinandergelagert wird, wie dies oberhalb des Blockes 10 ausgeführt ist, erlaubt diese Vielfachabtastung die Bestimmung von unterschiedlichen PR-IniCPv'aiiCn, ix-LjignSnGi iiiCn OuSr ο ι-otCiglingcn, die

es B eispiele von Änderungen darstellen, wie sie zwischen unterschiedlichen Sätzen von EKG-Leitern auftreten.

Wie Fig. 6 zeigt, kann eine Verzögerungszeit T

verändert werden, so daß das TrieeereinpanpssipnaT

zur Auslösung der Leuchtspur verzögert wird. Diese Verzögerung wurde bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Die horizontalen Zeitmaßstäbe für die AVSEP-Darstcllung können ausgedehnt werden, sn daß sie äquivalente Geschwindigkeiten von "· 25,50 oder 11)0 mm pro Sekunde der Echtzcitdarstellung wiedergeben. Außerdem erlaubt eine vertikale Dehnung Darstellungen von 5, [0 und 20 mm pro Millivolt aufgezeichneter Information. Wie zuvor angegeben, ermöglichen Vcrtikalsteuerungen eine t" Überlagerung der beiden Komplexe übereinander, so daß ein direkter Vergleich oder verschiedene EKG-Komplexe durchgeführt werden kann. So kann beispielsweise die ST-Steigung Veränderungen von unterschiedlichen EKG-Leitern aufzeigen, die wichtige π diagnostische Daten darstellen können.

Die horizontale Zeitbasendehnung für voreingestellte Ablenkungsgeschwindigkeiten entsprechend 25.50oder 100 mm pro Sekunde, muß auch kompensiert werden für Änderungen in der Ruckspielge- -'» schwiiidigkeit von X 30. X ftO und X 120. Außerdem muß die veränderbare Verzögerung von T gemäß Fig. 0> erstellende Triggerverzögerungsschaltung kompensiert werden, gemäß Änderungen in der Geschwindigkeit des Bandtransportes. -i

Die arrhythmische Strichdarstellung verwendet einen einfachen Schalter 328 zur Änderung der vertikalen Strichhöhe von 2 zu I. um entweder eine Skala A oder Skala B zu ermöglichen. Die Horizontalablenkgeschwindigkeit der arrhythmischen Strichspur kann m auch während der AVSEP-Spur-Horizontaldehnung verändert werden, um eine mehr oder weniger dichte Darstellung der Vertikalstriche zu ermöglichen. Die Anzahl von Strichen pro Ablenkung kann multipliziert werden mit den Verhältnissen 25, 50 oder 100. r> um mit der entsprechenden Zeitbasendehnung übereinzustimmen. Eine Änderung der Bandgeschwindigkeit verändert auch die Ablenkgeschwindigkcit für die arrhythmische Strichdarstellung im Verhältnis 3d. hü oder 120. Diese Variationen in der Ablenkgeschwin- 4n digkeit für die arrhythmische Strichdarstellung können da/u verwendet werden, um in mehr oder weniger gutem Detail das arrhythmische Muster durch Zusammenpressen oder Dehnen des Abstandes /wischen den Strichen zu /eigen. r.

Ganz allgemein dienen die zuvor beschriebenen Merkalc für die Oszillographendarsteilung 10. die in Betrieb eine Hochgeschwindigkeitsanalyse ermöglicht. Wird in der X-!-Betriebsart gearbeitet, dann gestattet das System der Fig. 12 Echtzeit-Ablenkge- in schwindigkeitcn von 25. 50oder 100 mmpro Sekunde unter einer manuellen Steuerung oder unter Steuerung durch die Magnetbandeinheit. Die Magnetband einheits-Steuerung ändert automatisch die Darstellung von einer AVSEP-Darstellung bei Betrieh mit -,-, X 3d. X 60 nder X 120 ?u einer normalen X-I-Ab lenkung, sobald die Magnetbandeinheit auf einen \ 1-Geschwindigkeitsbetrieb geschaltet wird Die Änderungvoneiner Betriebsart in eine andere ist derari abgeglichen, daß die Notwendigkeit der Nachjustie- _hn rung der Horizontal- und Vertikalsteuerungen vermieden wird.

Die Oszillographen-Darstellung 10 wird erzielt von den EKG-Signal-Vorverstärkern 300 und 302, die das Signal von der Magnetbandeinheit auf einen brauchbaren Pegel für die Darstellung und die Verteilung durch die Ausgangsverstärker 304 und 306 zu anderen Teilen des Systems verstärken. Die Ausgänge der Vorverstärker 300 und 302 sind über die Vertikalablenkung!»-Verstärker 308 und 310 mit den Vertikaleingängen iles Oszillographen gekoppelt. Variable Potentiometer 309 und 311 gestatten eine Justierung der Verlikalspuren auf dem Oszillographen 10, damit eine getrennte Darstellung der beiden Informationskanäle einer Überlagerung der beiden Kanäle möglich ist. wie dies gestrichelt in den Zeichnungen dargestellt ist.

Eine Reihe von Druckknöpfen gemäß Block 312 steuern die Geschwindigkeit der Magnetbandeinheit von dem Schaltpultteil 60 gemäß Fig. I aus. und ermöglichen Magnetbandgeschwindigkeits-Eingangssignale für das System der Fig. 12. Eine Reihe von Druckknöpfen, dargestellt gemäß Block 314 des Schaltpultteiles 64. steuern die Spuren auf dem Oszillographen und bilden Eingangssignale zum System gemäß Fig. ft.

Zwei Ablenkgeneratoren 316 und 318 erzeugen sägezahnförmige Ausgangssignale für eine konstante Ablenkungsdarstellsung für verschiedene Arbeitsbedingungen. Der Hochfrequenz-Ablenkgenerator 316 arbeitet in Verbindung mit Bandgeschwindigkeiten von X 30. X o0 und X 120. Außerdem ermöglicht ein Steuerschalter 320 die Steuerung der Zeitbasen \on 25. 50 und 100 mm pro Sekunde. Die Kombination dieser drei Zeitbasen und der drei Bandtransportgcschwindigkeite:' ergeben neun Kombinationen, aber es zeigt sich, daß diese vereinfacht werden können zu einer Gesamtzahl von fünf Bandgeschwindigkeiten, und zwar wie folgt: X 30 und 25 mm pro Sekunde. X 30 und 50 mm pro Sekunde oder X M) und 25 mm pro Sekunde. X 30 und 100 mm pro Sekunde. X Ml und 100 mm pro Sekunde oder X 120 und 50 mm pro Sekunde und X 120 und 100 mm pro Sekunde. Der Niederfrequenz-Ablenkgenerator 318 wird digital gesteuert, um drei unterschiedliche Steigungen der Sägezahnperioden /u erzeugen, und /war fur Zeitbasen für 25. 50 oder HK) mm pro Sekunde, gemäß der Stellung des Schalters 320. Das Ausgangssignal vom Niederfrequenz-Ahlenkgenerator 318 wird fur die Erzeugung der Zeitbasis für die arrhythmische Strichdarstellung verwendet, und bei der X-1-Bandtransportgeschwindigkeit oiler bei der Fest-X-1-Betriebsart wird der Niedei f uquenz-Ablenkgenerator 318/ur Ablenkung für die auf dem Oszillographcnschirm 10 dargestellten EKG-Komplcxe verwendet Der Niederfrequenz-Ablenkgenerator 318 empfängt bei Verwendung in geeichter Betriebsart keim- externen Triggersignale sondern er läuft frei hei ' \ 50 oder 100 mm pro Sekunde.

Der Hochfrequenz-Ablenkgenerator 316 wird entweder mit einer hl) Hz-Folge oder von der Triggerschaltung gemäß Fig. 2 gesteuert, und Avar abhangig von der Stellung der Steuerschaltung 314 Ist beispielsweise der C'al-X-hd-Knopf betätigt, dann wer den hl· !!/-Signale /ur Tastung des Hnchfrequen/-Ablenkgenerators 316 verwendet. Ist der Arbeits-Knopf erregt, dann erfolgt das Triggereingangssignal vcii der Triggerver/ogerungsschaltunggemäß Fig 2. die in Fig. 6 allgemein mit 322 bezeichnet ist.

Der Ausgang des Flochfrequenz-Ablenkgencrators 316 wird an einen Ablenkgeschwindigkeits-Steuef* schalter 324, sowie an eine arrhythmische Vertikalprogrammiereinheit 326 angelegt. Diese wird auch durch den Ablenkgeschwindigkeitschalter 320 kontrolliert und zwar zusätzlich zu einem Maßstabs- öder Skalensehaltcr 326. Die Ausgangssignale von der ar-

rhythmischen Vertikalprogrammiereinheit 326 dienen zur Vertikalablenkung für die arrhythmische Darstellung. Die Programmiereinheit 326 besteht aus einem üblichen programmierbaren Verstärker, dessen Verstärkung durch digitale Eingangssignaie von dem Ablenkgeschwindigkeitsschalter 320 oder dem Maßstabschalter 328 geändert wird. Der Maßstabschalter 328 steuert die Vertikalablenkung für einen von zwei vorgeeichten Signalpegeln.

Der Ablenkgeschwindigkeits-Steuerblock 324 ist ein digitalgesteuerter elektronischer Schalter, der die entsprechende Horizor* !!ablenkung für die AVSEP-Horizontalablenkungsverstärker 330 und 332 bildet. Beispielsweise werden sowohl die Hochfrequenz-Ablenkung vom Generator 316 als auch die Niederfrequenz-Ablenkung vom Generator 318 an die Ablenkgeschwindigkeits-Steuerung 324 angelegt, und die gewünschte dieser Ablenkungen wird unter Beeinflussung durch die Oszillographensteuerung und die Magnethandeinheits-.Steuenjng während der Magnetbandgeschwindigkeiten X 30, X 60 oder X 120 an die Ablenkungsverstärker 330 und 332 angelegt. Während der Magnetbandeinheitsgeschwindigkeit X 1 oder wenn die Oszillographensteuerung 314 bei der Test-X-1-Betriebsart erregt wird, läuft die Niederfrequenz-Ablenkung durch zu den Horizontalablenkungverstärkern 330 und 332. Der Ablenkungsgeschwindigkeitsschalter 324 kann aus FET-Transistoren bestehen, die derart verbunden sind, daß sie die nchtige der beiden Ablenkungen an die Ablenkungsverstärker 330 und 332 durchlassen. Wie zuvor angegeben, erfolgt die Steuerung des FET-Schalters 324 durc': das Magnetbandgeschwindigkeits-Eingangssignal oder durch die Oszillographen-Druckknopfsteuerung.

Die arrhythmische Vertikalprogrammiereinheit 327 empfängt das Hochfrequenz-Ablenksignal vom Ablenkgenerator 316 und legt dieses Signal als ein Ausgangssignal an den arrhythmischen Ablenkungsverstärkcr 334. Die Horizontalablenkung des arrhythmischen Ablenkungsverstärkers wird von dem Niederfrequenzgenerator 318 gesteuert.

Die Ablenkverstärker 330. 332 und 334 dienen zum Aassteuern des 3-Spuroszillographen mit dem Schirm 10 in üblicher Art. Die Vcrtikalauslenkungsverstärker 308 und 310 bringen das Magnetbandeinheitssignal auf einen hohen Pegel, um die Vertikalauslenkung für diese beiden Kanäle zu steuern. Außer den Ausgangssignalen, wie sie von den Verstärkern 304 und 306 erzeugt werden, wird von einem Verstär ker 336 ein Triggerausgangssignal erstellt, während das arrhythmische Ausgangssignal von einem Verstärker 338 an externe Ausgänge gelegt wird, wobei diese Verstärker Signale erzeugen, die zum Steuern oder Treiben externer Darstellungsgeräte verwendet werden können.

Der 2-Spurpapierschreiber 12 gemäß Fig. 1 besitzt die Möglichkeit der Aufzeichnung von zwei Spuren, wobei zwei Stifte 276 und 278 verwendet werden, und zusätzlich den digitalen Ausdruck durch den Digitaldrücker 14. Die Aufzeichnung mit den zwei Kärialstiften 276 und 278 kann entweder für jeweils einen der beiden Kanäle der EKG-Signale erfolgen, wie sie in Echtzeit wiedergegeben werden, wobei die Papierbewegung mit einer Verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit erfolgt, oder für ein Aufzeichnen von zwei Spüren von Treridinformationen, wobei sich das Papier mit einer verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeitbewegt. Neben den beiden Stiften 276 und 278 zur Ausschreibung der 2-Spurinformation sind drei Vorgangsmarkierer vorgesehen, wie sie in den Positionen 400, 402 und 404 in Fig. 8 angedeutet sind, wobei diese Markieranzeigen anbringen, um das Auftreten von besonderen Sprung- oder Übergangsdaten anzuzeigen.

Wie zuvor angegeben, dient der Digitaldrucker 14 auch zum aufeinanderfolgenden Ausdrucken einer

in- Reihe von Ziffern, sowie der Bezeichnung AM oder PM längs einer Kante. Fig. 7 veranschaulicht eine typische 2-Spuraufzeichnung, wenn der elektrokardiographische Abtaster gemäß der Erfindung zur Erstellung einer Trendkarte verwendet wird. Die Trendkarte gemäß Fig. 7 zeigt die durchschnittliche Herzschlaggeschwindigkeit im oberen Teil und den ST-Pegel im unteren Teil der Karte, beides in bezug auf die Zeit. Längs der oberen Kante der Karte wird die Zeit stundenweise mit der zusätzlichen AM- oder PM-Anzeige (vormittag oder nachmittag) ausgedruckt, gefolgt von einer Zeitmarkierung, wie sie durch den Vorgangsmarkierer 400 gemäß Fig. 8 erzeugt wird. Der Vorgangsmarkierung folgt eine 3stellige Zahl, die die Anzahl der PVCs wiedergibt, wie sie in der nächsten Stunde aufgetreten sind. Dieser Zahl folgt die Anzahl der SVT, wie sie in der nächsten Stunde aufgetreten sind. Wie zuvor beschrieben, wird der Zeitausdruck um 80 Minuten verzögert, um den Zeitfehler in der Papierbewegung zu korrigieren, was ermöglicht, daß die Information bezüglich der in der nächsten Stunde auftretenden PVC und SVT vorhanden und unmittelbar nach der Zeitangabe gedruckt sind.

In einem mittleren Teil der Karte erzeugt der Vorgangsmarkierer 402 gemäß Fig. 8 Vorgangsmarkierungen, die angeben, daß die PVC eine vorbestimmte Anzahl von PVCs pro Minute überschritten haben. Diese vorbestimmte Anzahl wird vom Schaltpult des elektrokardiographischen Abtasters mittels des Schalters 46 gemäß Fig 1 und 2 voreingestellt. Am unteren Rand der Karte wird eine Vorgangsmarkierung durch den Vorgangsmarkierer 404 erzeugt, welche angibt, daß die Anzahl der SVT pro Minute einen vorangestellten Wert überschritten hat.

Die erhitzten Stifte 276 und 278 werden durch Galvanometer 406 und 408 gesteuert, und die Eingangssignale zur Treibung dieser Galvanometer kommen von der Magnetbandeinheit. Insbesondere dienen die Vorverstärker 300 und 302 gemäß Fig. 6 zum Treiben

V) der Verstärker 304 und 306 und die Ausgangssignale von Jen Verstärkern 304 und 306 werden an die Schaltverstärker 410 und 412 der Fig. 8 angelegt. Diese Schaltverstärker 410 und 412 sind digital gesteuert und empfangen mehr als ein Eingangssignal und geben Ausgangssignale, abhängig von der Schaltlogik ab. Beispielsweise werden auch Trendeingangssignale an die Verstärker 410 und 412 angelegt. Die Steuerung der Schaltverstärker 410 und 412 wird durch die Logikblöcke 414 und 416 bewerkstelligt.

se die übliche Verknüpfungslogiken enthalten, Die Logikblocks 414 und 416 körinen identisch sein Und aus Gattern oder Toren und bistabilen Kippschaltungen bestehen, wobei vier logische Zustände am Ausgang abgegeben werden zur Steuerung der Verstärkung des

programmierbaren Verstärkers 410 für vier unterschiedliche Verstärkungen. Die Logikblöcke 414 und 416 steuern die EKG-Empfindlichkeit von den Druckknopfsteuerungen 36 und 38* wenn der Aus-

Δ<\ /ÖO

druck der EKG-Komplexe mit Echtzeit erfolgt. Außerdem wird ein Trendeingangs-Steuersignal an die Logikblöcke 414 und 416 angelegt. Wenn das Trendeingangs-Steuersignal eine Information übermittelt, daß das Trendprogramm zu drucken ist, dann steuern die Torverknüpfungsblöcke 414 und 416 die Verstärkerschalter 410 und 412, damit die Trendsignale als Ausgangssignale den Galvanometern 406 und 408 zugeführt werden.

Die Steuerung der Papierfortbewegung erfolgt ge- ίο maß den Druckknöpfen 40 und 62 gemäß Fig. S und Fig. 1. Wird der Papierschreiber-Steuerabschnitt 62 zur Steuerung entweder von EKG oder automatisch EKG aktiviert, dann wird die Ausgangsgeschwindigkeit bestimmt durch die Steuerung 40, wie sie an die digitale Verknüpfungsschaltung 418 angelegt werden. Die Schaltung 418 besteht aus üblichen Gattern und bistabilen Kippschaltungen, so daß sich drei Verknüpfungszustände am Ausgang ergeben. Die logische Schaltung 41S wiederum steuert die digitale Verknüpfungsschaltung 420, die die Motorgeschwindigkeit für drei unterschiedliche Werte steuert. Die Schaltung 420, die ebenfalls aus üblichen Gattern und bistabilen Kippschaltungen besteht, wird auch durch die vier Druckknöpfe 62 gesteuert, um insgesamt vier unterschiedliche MotorgeschwinJigkeiten und einen Vorgangsausgangszustand zu ergeben. Der Motorantrieb 422, der aus Relais besteht wird durch die Schaltung 420 ausgesteuert und steuert zwei Motoren 424 und 426, jeweils bei zwei Geschwindigkeiten.

Die Kombination der speziellen Geschwindigkeit von den Steuerungen 401 .nd dei 2KG- oder automatisch EKG-Wahl von den Steuerungen 62 ergibt eine Steuerung des Motorantriebs 422. ier den Motor 424 für einen Antrieb des Papiers bei höheren Geschwindigkeiten steuert. Wird die Trendbetriebsart von der Gruppe von Druckknöpfen 62 ausgewählt, dann wird die digitale Verknüpfungsschaltung 420 modifiziert durch die X-60- oder X-120-Magnetbandeinheitgeschwindigkeit, dazu verwendet, den Motorantrieb 422 und schließlich den Motor 426 bei der zur Magnetbandeinheitgeschwindigkeit passenden Geschwindigkeit zu steuern. Insbesondere fördert der Motor 426 bei einer Magnetbandeinheit-Geschwindigkeit von X fiOdas Papier mit einer Geschwindigkeit von 1 mm pro Sekunde. Bei der Magnetbandeinheit-Geschwindigkeit X 120 ist die Papiergeschwindigkeit 2 mm pro Sekunde, so daß die Zeitskala der Trendkarte von 1 mm einer Minute entspricht. Die Papiervorschubgeschwindigkeit unter Verwendung des Motors 424 ist entweder 25 oder 50 mm pro Sekunde, abhängig von der Steuerung durch die Tastenfeldknöpfe 40.

Die digitale Verknüpfungsschaltung 420 bewirkt auch eine weitere Kontrolle, nämlich die eines Vorgangmarkierers, wenn der mit »Vorgang« markierte Druckknopf in der Druckknopfreihe 62 betätigt wird. Dies geschieht jedoch nur. wenn der Papierschreiber in der KKG-Betricbsart arbeitet. Auch jedesmal dann, wenn die Magnetbandeinheit in der X-1-Betriebsart beginnt, gibt die digitale Verknüpfungsschal- to tung420cin Ausgärigssignal an die yorgangsrhärkiercr über den Vorgangsstifttreiber 428 ab.

Der Papierschreiber besitzt auch den digitalen brückmechanismüs 14, der ein Eifizeichen-Anschlagdrticker ist, der seriell in üblicher Weise akti- ₆s t viert wird) um eine Reihe von Ziffern längs der Kante des Papiers zu drucken. Dieser Drucker kann von der zuvor beschriebenen Digitalzeituhr und von einem arrhythmischen Rechner gespeist werden, so daß sich ein Ausdruck gemäß Fig. 7 ergibt. Die Druckgeschwindigkeit variiert für unterschiedliche Papiergeschwindigkeiten, damit sich ein konstanter Abstand zwischen den Zeichen ergibt. Der Digitaldrucker wird durch die Druckerelektronik 430 gesteuert, wie sie zuvor angegeben wurde, und empfängt Informationen von der digitalen Zeitiihr und von dem arrhythmischen Rechner.

Drei Vorgangsstifte 400, 402 und 404 werden von dem Vorgangsstifttreiber 428 gesteuert bzw. getrieben, der zwei Eingangssignale von dem arrhythmischen Rechner empfängt, um eine Darstellung der PVC und SVT Vorgänge zu geben, und der auch ein Vorgangseingangssignal von der zuvor geschriebenen digitalen Steuerlogik 420 empfängt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, besteht die typischr Trendaufzeichnung aus einer 2-Spuraufzeichnung der Herzschlaggeschwindigkeit und des ST-Pegels. Das Papierschreibersystem gemäß Fig. 8 erstellt eine derartige Tendkarte, wenn es in der Trendbetriebsart gesteuert wird. Die Herzschlaggeschwindigkeit-Spur kann mittels einer Herzschlaggeschwindigkeit-Skala von 0 bis 250 Schläge pro Minute geeicht werden, und die ST-Spur kann eine Skala von — 5 mm bis + 5 mm besitzen. Diese Skalen decken praktisch alle Bereiche ab, die bei der EKG-Beobachtung auftreten können. Die Darstellung dieser 2-Spur-Trendinformation wird an den Papierschreiber gemäß Fig. 8 angelegt und insbesondere den Schaltverstärkern 410 und 412 zugeführt, wobei Ausgangssignale an die Galvanometer 406 und 408 angelegt werden, die wiederum die erhitzten Stifte 276 und 278 steuern. Die tatsächliche Trendinformation wird von den zwei Modulabschnitten 432 und 434, gemäß Fig. 9 und 10, erzeugt.

Fig. 9 veranschaulicht ein Blockschaltbild des Herzschlaggeschwindigkeits - Trenilrechnerabschnitts 434. Dieser Rechner besitzt Eingänge bezüglich der beiden Band-Trendgeschwindigkeiten X 60 und X 120, so daß das Ausgangssignal für diese beiden Geschwindigkeiten gesteuert wird. Das Triggersignal, wie es durch das System der Fig. 2 erzeugt wird, wird ebenfalls als Eingangssignal verwendet. Dieses Triggersignal ist, wie /uvor beschrieben, derart ausgelegt, daß künstliche Geräusche eliminiert werden. Das Triggersignal und die Geschwindigkeitssignale werden als Eingangssignal an zwei monostabile Kippstufen 436 und 438 angelegt. Diese erzeugen einen schmalen Impuls für jedes Triggereingangssignal. Die Breiten der Ausgangsimpulse von den monostabilen Kippschaltungen sind derart eingestellt, daß sie in direkter Beziehung zu dem Geschwindigkeits-Eingangssignal stehen. Nur ein Ausgangsimpuls von der einen oder anderen Kippstufe 436 oder 438 wird an ein Tiefpaßfilter 440 angelegt, abhängig von der Geschwindigkeit mit der sich der Bandtransport bewegt

Das Tiefpaßfilter bewirkt eine Impulsmittelwertbildung für das Eingangssignal, so daß der Ausgangsgleichspannungspegel des Tiefpaßfilters 440 in direkter Beziehung ZU der Eingangs-Herschläggcschwin-' digkcit steht, Die unterschiedlichen Impulsbreiten der monostabilcn Kippstufen 436 und 438 gewährleisten, daß die Amplitude des Ausgangssignals des Filters 40 in Beziehung steht zur Herschlaggeschwindigkeit und nicht zur Rückspielgeschwindigkeit, Der Schalter 442 verändert die Filterzeitkonstantej so daß die Anspfech- oder Reaktionszeit des Ausgangssignals des

Filters 440 über einen Bereich von Herzschlägen ver-

ändert werden kann, bevor eine Änderung in der Ge-

h schwindigkeit vollständig und genau in der Trendkarte

dargestellt wird. Das Ausgangssignal von dem Tief-

ί paßfilter 440 wird über einen Verstärker 444 geleitet,

fi um den Pegel des Gleichspannungssignals auf eine ge-

j' nügende Höhe zu bringen, um das Galvanometer ge-

I: maß Fig. 8 zu treiben. Ein veränderbares Potentio-

C meter446 kann zur Einstellung des Gleichspannungs-

ί pegels dienen, wodurch die Position der Gleichspan-

nungsspur gesteuert wird.

Fig. 10 veranschaulicht das Blockschaltbild des

φ ST-Pegel-Rechners, dessen Ausgangssignal das GaI-

*i vanometer 406 steuert, um eine Aufzeichnung des

ST-Pegels durchzuführen. Der ST-Pegel-Rechner |i kann von der Art sein, wie er in der DE-OS 2 334 341

is.; beschrieben ist und auf die für eine genauere Beschreibung des ST-Pegel-Rechners verwiesen wird. Grundsätzlich werden die Eingangs-EKG-Signale entweder vom ersten oder vom zweiten K?na! durch einen Schalter 448 als ein Eingangssignal -u einem Filter 450 ausgewählt. Dieses ist derart ausgelegt, daß es eine spezielle Frequenzfilterung, abhängig von der Bandgeschwindigkeit, entweder X 60 oder X 120 vornimmt, wobei diese Bandgeschwindigkeitssignale als an das Eingangssignalfilter 450 angelegt gezeigt sind.

Nach Filterung des Eingangs-Herzaktions-Signals wird dieses einer Abtast- und Pegelmeßschaltung 452 zugeführt, an der auch die Bandgeschwindigkeits-Eingangssignale anliegen. Außerdem stellt eine Abtastzeitverzögerungs-Steuerung 454 den ST-Abstast- oder Samplepunkt von 20 bis 100 Millisekunden nach dem Start der S-Welle ein. Nach Bestimmung des Gieichspannungspegels des ST-Segments durch die Tast- und Pegelmeßschaltung 452 wird dieser Pegel mittels eines Tiefpaßfilters 456 gefiltert, dessen Zeitkonstante mittels einer Steuerung 458 derart eingestellt werden kann, daß seine Ansprechzeit (Frequcnzverhalten) zwischen einer minimalen bis zu einer maximalen Anzahl von Herzschlägen verändert werden kann. Das Ausgangssignal von dem Tiefpaßfilter 456 wird an einen ST-Pegelverstärker 460 angelegt, der eine Nulleinstellung 462 besitzt. Der Verstärker 460 gibt ein Ausgangssignal :ur Steuerung des Galvanometers 408 ab, der für die Aufzeichnung der ST-Pegels in der Trendkarte sorgt.

Der arrhythmische Rechnerabschnitt des elektrokardiographischen Abtasters gibt auch Informationen zur Darstellung in den arrhythmischen Rechner-Darstcllungsteil 18 gemäß F^;g. 1, wobei dieser Teil im einzelnen in Fig. 11 dargestellt ist. Der arrhythmische Rechner gibt auch Ausgangssignale zur Verwendung durch einen Papienchreiber ab, um diesen zu steuern, damit er eine numerische Anzeige der arrhythmischen Information gibt, und um auch die Vorgangsmarkierer zu steuern, damit diese Informationen abgeben, die repräsentativ sind für die einen vorgewählten Wert übersteigende arrhythmische Information. g Das vofdere Sehaltpult 18 besitzt zwei Fenster 464

j| itirid 466, durch die jeweils die Anzeige von Zahlen

|| ibis Ö99 erfolgen kann. Das linke Fenster 464 zeigt

eine Anzahl von vorzeitigen Ventrikularen Zusam-

I; menziehüngen (PVC) an. Das rechte Fenster 466 zeigt

eine Anzahl von supräventrikularen ektopischen

Schlagen (SVT) an, Jedp, Anzeige kann durch den Steuerschalter 48 gesteuert werden, so daß entweder eine Sümmierüng pro Stunde oder eine kumulative Summierung vorgenommen wird. Außerdem kann eine Steuerung für die Vorgangsmarkierer derart vorgenommen werden, daß eine Vorgangsmarkierung nur dann erzeugt wird, wenn die Anzahl der PVC oder SVT eine vorbestimmte gewählte Anzahl derartiger PVC oder SVT überschreitet. Diese werden durch Schalter 46 gesteuert. Ein Rückstellknopf 468 steuert alle Anzeigen für eine Rückstellung auf null.
Der arrhythmische Rechner empfängt die Ein-

gangs-EKG-Daten und zeigt die errechneten Daten auf dem vorderen Schaltpult 18 gemäß Fig. 11 an, und druckt weiterhin die berechneten Daten digital auf der Trendkarte gemäß Fig. 7 aus. Wie zuvor beschrieben, zeigt eine typische Trendkarte die PVC und SVT-Information unmittelbar auf die Zeitmarkierung folgend; außerdem bewirken die Vorgangsmarkierer in der Mitte und der unteren Kante des Trendkartenpapiers Vorgangsmarkierungen, wenn die PVC und SVTeine vorgewählte Anzahl von ^v^rgängen pro Mi-

Jn nute überschreiten.

Fig. 12 veranschaulicht ein Blockschaltbild des arrhythmischen Rechners. Die Eingangs-Herzaktionssignale werden an ein Filter 470 angelegi, das auch Geschwindigkeitssignale von der Magnetband-

:-5 einheit empfängt, die die die Trendgeschwindigkeiten X 120 und X 60 darstellen. Die Geschwindigkeitsdaten und die EKG-Daten werden von dem Filter in den übrigen Teil des arrhythmischen Rechners geleitet, wobei die Eingangsgeschwindigkeits-Daten zur Steuerung der Zeitgabefunktion verwendet werden, da die Geschwindigkeit der Magnetbandeinheit die Zeit- und Taktgabe der Signale beeinflussen würde. Die Ausgangssignale des Filters 470 werden an mehrere Vergleichsvorrichtungen 472 mit 480 gelegt, die

jj ihre Vergleiche in üblicher Weise durchführen. Grundsätzlich erzeugen die Vergleicher 472, 474 und 476 mehrere Kriterien zur Bestimmung, ob die EKG-Information einen PVC enthält. Die Vergleicherblöcke 478 und 480 erzeugen in Kombination mit

■ίο der Information von den Blöcken 472 und 474 Kriterien, die erfüllt sein müssen, um zu bestimmen, ob die EKG-Information einen SVT enthält.

Damit das System der Fig. 12 ein Ausgungssignal abgibt, das einen PVC-Vorgang darstellt, muß der EKG-Komplex folgende Kriterien erfüllen. Das erste Kriterium ist in Fig. 13 gezeigt, wobei insbesondere, wenn es als PVC gezählt wird, die QRS-Breite größer sein muß als eine vorbestimmte Breite. Beispielsweise muß die QRS-Breite größer als 80 Millisekunden sein.

Dies ist in Fig. 13 dargestellt, wo ein normaler EKG-Komplex mit einer QRS-Breite von annähernd 4-0 Millisekunden gefolgt wird von einem abnormalen EKG -Komplex mit einer QRS-Breite von mehr als 80 Millisekunden. Der Vergleicher 474 gibt Ausgangssignale ab, die darstellen, ob das QRS-Segment entweder breit oder nicht breit ist. Der Vergleicher 474 kann aus einer R-Wellen-Breitenmeßschaltung bestehen, die eine bistabile Kippschaltung ist, welche getastet wird, wenn die R-WeIIe aufsteigt und die zurückgestellt wird, wenn letztere abfällt. Die Periode dieser bistabilen Kippschaltung wird verglichen unter Verwendung üblicher Gatter mit einem Zeitstandard, beispielsweise einer monostabilen Kippschaltung, die getriggert wird, wein die R-Welle ansteigt.

f,5 Neben dem Breäten^Kriterium erzeugt der Analysierer der Fig. 12 auch ein Amplitudenkriterium, das ebenfalls erfüllt sein muß, wenn der EKG-Komplex als ein PVC gezählt werden soll. Im einzelnen muß

die entweder positive oder negative Amplitude des QRS-Segments ein Anwachsen von mehr als 25 Prozent verglichen mit den mittleren QRS-Amplituden haben, die dem zu analysierenden EKG-Komplex vorangegangen sind. Der Vergleicher 472 speichert die mittlere Anzahl von positiven und negativen Amplituden der QRS-Segmente von zehn vorangegangenen Komplexen und vergleicht diese mit dem letzten EKG-Komplex, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn der EKG-Komplex ± 25 Prozent größer als der vorangegangene Durchschnitt ist. Der Vergleicher 472 wird laufend auf den neuesten Stand gebracht, so daß sie der Komplex nicht als PVC zählt, sondern nur dann, wenn er einen gewählten Betrag überschreitet, nämlich das Mittel der zehn vorangegangen. Eine 1j Amplitudeneinstellung 484 wird zur Steuerung des gewünschten Pegels verwendet, um den der EKG-Komplex die vorhergehenden zehn EKG-Komplexe übertreffen muß, wobei der Wert ± 25 lediglich ein Beispiel ist. Der Vergleicher 472 kann aus üblichen Abtast-(sample)- und Halteschaltungen bestehen, die die Amplitudenspitze einer R-WeIIe in einer analogen Speicherschaltung, etwa einem Kondensator, festhalten. Ein Wert von 25 Prozent dieser Spitze wird durch Widerstände heruntergeteilt und dann üblichen Vergleichern zugeführt, die irgendeinen Eingangswert am anderen Eingang über 25 Prozent des Bezugseingangs messen. Fig. 14 veranschaulicht dieses zweite Kriterium und zeigt einen mittleren EKG-Komplex mit durchschnittlichen positiven und negativen QRS-Teilen. wobei der durchschnittliche Komplex gefolgt wird von zwei typischen Komplexen, die überschreitende positive oder negative Teile besitzen. Der Vergleicher 472 erzeugt auch ein Ausgangssignal, wenn der EKG-Komplex einen positiven gehenden QRS-Teil J5 besitzt.

Das dritte Kriterium ist in das Belieben der Bedienungsperson gesetzt, und zwar durch Verwendung eines Schalters 486. Dieser Schalter 486 kann am vorderen Schaltpult angebracht sein, und dieses Kriterium wird als Vorzeitigkeit bezeichnet. Insbesondere

eine Vorzeitigkeit anzeigt, wenn ein normaler Herzschlag von einem anderen in einer kürzeren Periode als normal gefolgt wird. Der Vergleicher 476 kann aus einer üblichen monostabilen Kippschaltung bestehen, die für ein bestimmtes Zeitintervall eingestellt ist, normalerweise kürzer als die normale R- bis R-Zeitperiode. Ist eine R-WeIIe frühzeitig um einen Betrag, der geringer ist als die Periode der monostabilen Kippschaltung, dann entsteht ein Ausgangssignal unter Verwendung üblicher UND-Glieder zur Vergleichung der Zustände.

Alle diese drei Kriterien werden an ein UND-Glied 488 angelegt und alle diese Bedingungen müssen erfüllt sein, bevor an dem UND-Glied ein Ausgangssignal entsteht. Der Ausgang des UND-Gliedes ist an ein Register 490 angeschlossen, das die PVC speichert, wobei der Ausgang des Speicherregisters 490 an den Drucker und die PVC-Anzeige 464 angelegt ist. Das Ausgangssignal des Speicherregisters 490 wird durch ein 1-Stunden-Taktsignal von der Zeituhr gesteuert, wobei die Information unter Steuerung eines Schalters 48 an die Anzeige und den Drucker gelegt wird. Der Rückstellknopf 468 dient zur Rückstellung auf null zu jeder beliebigen Zeit. Das UND-Glied ist auch an einen Vorgangszähler 492 angelegt, der durch zwei Schalter 46 gesteuert wird, um ein Vorgangs-Ausgangssignal abzugeben, wenn die Anzahl der PVC pro Minute eine vorbestimmte Zahl überschreitet.

Damit ein EKG-Komplex als SVT zählt, müssen vier Kriterien erfüllt sein, die durch die Vergleicher 478 und 480 neben den Vergleichern 472 und 474 erstellt werden. Als ein erstes Kriterium muß der verdächtige SVT als eine anfallweise (plötzliche) Tachycardie mit einer Rate oder Geschwindigkeit von mehr als 140 Schlagen pro Minute auftreten, wie es durch ein Ausgangssignal vom Vergleichcr 478 angegeben wird. Als ein zweites Kriterium darf die mittlere Rate der normalen Komplexe, die den gegenwärtigen tachykardischen vorangehen nicht über HO Schlagen pro Minute liegen, oder der SVT-Abschnitt des Analysierers wird stillgesetzt, bis die normale Rate auf einen Wert unterhalb 110 Schlagen pro Minute zurückkehrt. Dies wird durch den Vergleicher 480 erzielt. Es zeigt sich, daß der Vergleichcr 478 ein Ausgangssignal abgibt, wenn die Rate größer als 140 Schläge pro Minute ist und der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die vorangehenden normalen Komplexe unterhalb 110 Schlagen pn> Minute liegen. Die Vergleicher 478 und 480 können aus üblichen monostabilen Kippschaltungen mit einer Zeitperiode bestehen, die äquivalent 110 bzw. 140 Schlägen pro Minutp ist. Wenn eine R-Welle bei einer Rate über 110 bzw. 140 kommt, dann geben übliche UND-Glieder Ausgangssignale ab.

Als ein drittes Kriterium muß das Ausgangssignal vom Vergleicher 472. das eine positiv gehende QRS-WeIIe darstellt, vorhanden sein und als viertes Kriterium muß der Vergleicher 474 eine Breite für die R-Welle von weniger als 80 Millisekunden abgeben. Die Ausgänge der Vergleicher 472, 474,478 und 480 sind mit dem UND-Glied 494 verbunden, und wenn alle vier Eingänge zusammentreffen, erzeugt das UND-Glied 494 ein Ausgangssignal typisch für ein SVT.

Dieses SVT-Ausgangssignal wird an ein Speicherregister 496 angelegt, um die Information in einer ätiiiitCi'icii Vv'oiac wie uci ucni ixcgiaici 17U Z.U speichern, wobei das Speicherregister entweder durch die manuelle Rückstellung 468 oder durch eine Rückstellung gesteuert werden kann, die durch ein 1 -Stunden-Taktsignal erzeugt wird, wie es durch den Schalter 48 gesteuert wird. Das Ausgangssignal vom Speicherregister 496 wird an die SVT-Digitalanzeige 466 und den Drucker zum Ausdruck der Anzahl derartiger SVT auf Stundenbasis auf der Papierkarte ar^elegt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes wird auch an einen Vorgangszähler 498 angelegt, der den Ausgangsmarkierer steuert, um anzuzeigen, wenn die Zahl der PVC pro Minute einen vorbestimmten Betrag, wie er durch den Schalter 46 gewählt wurde, überschreitet.

Der Rückstellschalter 48 steuert die Speicherregister 490 und 496, so daß, wenn der Schalter in der 1-Stundenposition ist, ektopische Schläge entweder PVC oder SVT bei ihrem jeweiligen Erscheinen ständig auf den PVC- und SVT-Anzeigen 464 und 466 angezeigt werden. Jedoch am Ende jeder Stunde werden die Darstellungen auf null zurückgestellt. Ist der Schalter 48 auf Gesamtsumme gestellt, dann werden die ektopischen Schläge bei ihrem Auftreten angezeigt, aber die Anzeige ist kumulativ und es wird ohne Nullstellung zu Beginn jeder Stunde ständig summiert. Es ist verständlich, daß die Speicherregister 490 und

4% laisächlich die Anzahl der ektopischen Schläge ständig speichern können, auch wenn die Register null gestellt werden, m» tlaß hei Umschaltung von I-Stundenslellung /tu (iesamtstellung die Anzeigen die kumulierte Anzahl der Schläge zu jeder Zeit wiedergebe;, können. Der Drucker 14. der einen digitalen Ausdruck der ektopischen Schläge erzeugt, druckt die Anzahl derartiger Schläge pro Stunde und er kann entweder derart gesteuert werden, daß er einen derartigen Ausdruck auf Stundenbasis oiler auf kumulativ er Basis \ornimml.

Wie zuvor angegeben, wählen die Vorgang-pro-Minute-Sehaller 40 den Maximalwert für das Auftreten von ektopischen Schlügen pro Minute über dem die PVC- oder SVT-Vorgangsmarkierer eine Markierung auf dem Registrierpapier aufbringen, wie dies Fig. 7 zeigt. Wird beispielsweise der Voruanu-pro-Minute-Sehalter40auf drei gestellt, und es Treten drei oder mehr PVC innerhalb einer Minute auf. dann markiert der Vorgangsmarkierer 402 gemäß Fig. S die Karte, wie das Fig. 7 zeigt, damit eine Vorgangsmarkierung erzeugt wird.

Die letzte Baueinheit, die auf dem vorderen Schaltpult der Fig. I gezeigt wird, ist der Herzschlagrechner 20. der im einzelnen in Fig. 15 dargestellt ist. Insbesondere erzeugt der Herzschlagrechner die Anzahl der auf dem ursprünglichen Aiifzeichnungsband aufgezeichneten Herzschläge, wobei diese entweder stundenweise oder kunuilath aufsummiert werden können. Diese Stunden- oder Gesamtherzsehlagdaten können unter Verwendung mehrerer Anzeigen 500. 502 und beliebiger weiterer Anzeigen angezeigt werden. Die Anzeige 504 ist als letzte veranschaulicht. Der Herzschlagzähler dient zur Zählung in beiden Richtungen und zwar der gesamten Anzahl von Herzschlägen, so daß ein exakter EKG-Komplex jederzeit lokalisiert werden kann. So wird beispielsweise eine bestimmte Nummer, die einem bestimmten EKG-Komplex zugeordnet ist.durch Betrachtendes Bandes bei niedriger Geschwindigkeit und Beobachten des ller/schlagz.ählers entsprechend dem besonderen Komplex lokalisiert. Nach weiteren Betrachtungen und Wiedergeben bei hoher Geschwindigkeit oder sogar bei der Schnell/Vorwärts- oder Schnell/Rückwiirts-Beiriebsart kann der bestimmte Komplex durch die bestimmte Herzsehlagzähler-Nummcr wieder lokalisiert werden.

Gemäß Fig. 15 wird das Triggcreingangssignal von Fig. 2 dem System zugeführt und da dieses Triggereingangssignal der R-WcIIc jedes HKG-Komplcxes entspricht, wird für jeden Komplex ein Einzeliinpuls abgegeben. Dieser Einzclimpuls für jeden Komplex tritt unabhängig davon auf. ob der Bandtransport in einer seiner Geschwindigkeiten, beispielsweise X I, X 30. XM) oder X 120 oder in den Betriebsarten Schnell Vorwärts oder Schnell/Rückwärts betrieben wird. Das Triggercingangssignal wird an mehrere Zwcirichtungszählcr 506. 508 und gegebenenfalls weitere Zähler angelegt. Der letzte Zwcirichtungszähler ist mit 510 bezeichnet. Die Zähler geben Ausgangssignale für die Anzeigen 500, 502 und 504 ab. Die Anzahl der Anzeigen entspricht in ihrer Zahl der Anzahl der Zähler. Jeder Zähler empfängt auch von der Magnetbandeinheit ein Eingangssingal. wenn diese in der Schnell/Rückwärts-Bctricbsart betrieben wird, so daß der Zähler nicht addierend sondern die Impulse subtrahierend zählt. Eine I-Stundenzeitmarkicrung von dem Taktsystem wird den Zählern zugcführt, so daß sie eine Summe der Herzschläge auf Stundenbasis vornehmen. Die I-Stundcnzcitmarkicrung dient auch als Stcucrinformation entweder für eine Anzeige oder den Drucker. Die Anzeigen können von einer Art sein, bei der eine Halteschaltung vorgcsehen ist. so daß die Information bis zur Rückstellung oder bis zum nächsten I-Stundenzcitsignal erhalten bleibt, oder die Anzeigen können für einen kontinuierlichen Ausgangswert vorgesehen sein, der die Gesamtzahl der Herzschläge angibt.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

■30 263/156

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Auswertung von Herzaktionssignalen mit Hilfe eines Bandspeichers, auf welchen neben den Herzaktionssignalen zugleich eine Markierung zur Lokalisierung eines Herzaktionssignals aufgespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lokalisierung die Anzahl der Herzschläge dient.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorwärts-ZRückwärts-Zähler vorgesehen ist, der mit von jedem Herzschlag erzeugten Triggersignalen für die Horizontalabdeckung der Sichtanzeige abhängig von der Bandförderrichtung beschickt wird.