DE2352692A1

DE2352692A1 - Geraet zur untersuchung der herzimpulsfrequenz

Info

Publication number: DE2352692A1
Application number: DE19732352692
Authority: DE
Inventors: Guenther Prof Dr Rer N Laukien
Original assignee: Bruker Biospin GmbH
Current assignee: Bruker Biospin GmbH
Priority date: 1973-10-20
Filing date: 1973-10-20
Publication date: 1975-04-24
Also published as: DE2352692B2

Description

Anmelderin; Stuttgart, den 25. Mai 1973

Bruker-Phr/sik AG P 2502 Rü/Sc

7501 Karlsruhe-Forchheim
Silberstreifen

Gerät zur Untersuchung der Herzimpulsfrequenz

Die.Erfindung betrifft ein Gerät zur Untersuchung der Herzimpulsfrequenz. Eine allgemein bekannte Methode zur Messung der Herzimpulsfrequenz besteht darin, daß die innerhalb einer Minute auftretenden Pulsschläge gemessen werden. Um diese verhältnismäßig lange Dauer der Messung abzukürzen, wird häufig die Anzahl der Pulsschläge in einem kürzeren Zeitraum, z.B. innerhalb von fünfzehn Sekunden gemessen und die so erhaltene Zahl mit der Zahl

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ORIGINAL INSPECTED

vier multipliziert. Hierbei ist jedoch die Genauigkeit geringer als bei einer Zählung der Herzschläge während einer ganzen Minute, da keine Bruchteile von Herzschlägen gemessen werden können, und daher die innerhalb eines Zeitraums von beispielsweise fünfzehn Sekunden gemessene Anzahl der Herzschläge maximal um nahezu einen Herzschlag zu groß oder zu klein gegenüber dem tatsächlichen Wert ist; dieser Fehler ist für genauere Untersuchungen zu groß. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es gestattet, schneller zu arbeiten, als dies mit den geschilderten Methoden möglich ist, ohne daß hierbei der Fehler zu groß wird. Die Erfindung besteht darin, daß das eingangs genannte Gerät einen Zeitmesser zur Ermittlung der Zeitdauer zwischen zwei uder wenig mehr aufeinanderfolgenden Herzimpulsen und eine Einrichtung zur Ermittlung der Herzimpulsfrequenz aus der ermittelten Zeitdauer umfaßt.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Messung nur verhältnismäßig wenig Zeit beansprucht; durch den Zeitmesser kann die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzimpulsen sehr genau ermittelt werden, und hieraus läßt sich durch eine Reziprokwertbildung die Frequenz ermitteln. Der Schwerpunkt der Erfindung liegt darauf, daß zur Ermittlung der Herzfrequenz jeweils zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Herzimpulse herangezogen werden; es ist jedoch auch möglich, unter weitgehender Beibehaltung des Vorteils einer schnellen Ermittlung der Herzfrequenz den Abstand zwischen einigen

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wenigen Herzimpulsen, z.B. die gesamte Zeitdauer von zwei oder drei Herzimpulsperioden zu ermitteln und hieraus die Herzfrequenz zu errechnen; auch dann, wenn beispielsweise die Zeitdauer von fünfzehn aufeinanderfolgenden Herzschlägen ermittelt wird und die ermittelte Zeit etwa fünfzehn Sekunden beträgt, so daß sie genau so groß ist, wie bei der oben geschilderten bekannten Methode, ergibt sich noch der Vorteil einer viel höheren Genauigkeit. Da die Herzschläge selbst nicht unmittelbar meßbar sind, werden geeignete Wandler verwendet, die z.B. auf Druckschwankungen einer Schlagader ansprechen und bei jedem Herzschlag einen elektrischen Impuls abgeben.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Mittelwertmesser vorgesehen, der innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums den Mittelwert der Impulsfrequenz feststellt; der Vorteil liegt hier darin, daß kurzzeitige Schwankungen der Herzimpulsfrequenz ausgeglichen werden können, wodurch sich beispielsweise bei einer Anzeige des Mittelwerts mittels Zeigerinstrument oder Zifferanzeige eine ruhigere Anzeige ergibt, und außerdem kann dieser Mittelwert als Vergleichswert für die augenblickliche Herzfrequenz oder für andere Mittelwerte herangezogen werden. Es ist vorteilhaft, mehrere Mittelwertmesser vorzusehen, die den Mittelwert Jeweils innerhalb unter-· schiedlich langer Zeiten feststellen.

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Eine Ausführungsform weist mindestens einen Flatterwertmesser auf, der die Differenz zwischen der augenblicklichen Herzimpulsfrequenz und dem kurzzeitigen Mittelwert feststellt. Dieses Flattern ist ein Setwanken der augenblicklichen Herzimpulsfrequenz um den kurzzeitigen Mittelwert. Um hier eine leicht auswertbare und eine ruhige Anzeige ergebende Messung zu erhalten, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß die Beträge der Differenzen oder die Quadrate der Differenzen gebildet werden, und daß diese Werte anschließend gemittelt werden; erfolgt keine derartige Betragsbildung oder Quadrierung, so besteht die Möglichkeit, daß sich positive und negative Differenzwerte bei der Mittelwertbildung dieser Differenzwerte gegenseitig kompensieren und daher trotz eines Flatterns kein Flatterwert ermittelt wird. Wie später noch erläutert wird, liegt der Mittelwert, mit dem die augenblickliche Herzfrequenz für die Feststellung des Flatterwerts verglichen wird, erst zu einem späteren Zeitpunkt vor als diese augenblickliche Herzimpulsfrequenz; daher muß streng genommen der Wert der augenblicklichen Herzimpulsfrequenz zwischengespeichert werden und darf erst später mit dem Mittelwert verglichen werden. Man. kann jedoch, um die ganze Anordnung zu vereinfachen, einen Flatterwert durch Vergleich der augenblicklichen Herzimpulsfrequenz mit dem gerade vorliegenden Mittelwert, der zu einem etwas früheren Zeitpunkt gehört, ermitteln; hier besteht jedoch die Möglichkeit, daß eine langsame Änderung dos Mittelwerts das Meßergebnis des Flatterwerts beeinflußt. Deshalb kann vorgesehen sein,

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daß der Einfluß einer langsamen Änderung des Mittelwerts der Herzimpulsfrequenzen auf die Anzeige des Flatterwerts berücksichtigt wird; dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß sowohl eine Anzeige für den Flatterwert, der in der oben geschilderten Weise aus den Beträgen der Differenzen zwischen der augenblicklichen Herzirapulsfrequenz und dem kurzzeitigen Mittelwert abgeleitet wurde, vorgesehen wird, als auch eine Anzeige, bei der die genannten Differenzen vorzeichenrichtig, d.h. ohne Betragsbildung, über einen bestimmten Zeitraum gemittelt werden. Ein ■ Vergleich der beiden Anzeigen gestattet dann festzustellen, ob die Anzeige des Flatterwerts durch eine Änderung des Mittelwerts der Herzimpulsfrequenz vorgetäuscht oder zumindest beeinflußt wird: liegt nämlich kein Flattern vor, sondern beispielsweise eine ständige Erhöhung der augenblicklichen Herzimpulsfrequenz, so wird die zweitgenannte Anzeige einen Wert liefern, der genau so groß ist wie der vom Flatterwertmesser angezeigte Wert; liegt dagegen reines Flattern vor, bei dem sich also der Mittelwert der Herζimpulsfrequenz nicht verändert, so liefert die zweite Anzeigevorrichtung den Wert Null. Liefert die zweite Anzeige einen Wert, der von Null- verschieden ist, jedoch kleiner ist als der vom Flatterwertmesser angezeigte Wert, so kann daraus ersehen werden, daß sowohl Flattern als auch eine Veränderung des Mittelwerts der Herzimpulsfrequenz vorliegt.

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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Flatterwert.hinsichtlich des Einflusses von Änderungen des Mittelwerts der Herzimpulsfrequenz bereinigt wird,. Dies kann dadurch geschehen,' daß von dem ermittelten Flatterwert die Änderung des Mittelwerts der Herzimpulsfrequenz abgezogen wird. Hier ist alao eine Verfälschung des vom Flatterwertmesser angezeigten V/erta von vornherein ausgeschlossen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Einrichtung zur Ermittlung und Anzeige eines "differentiellen Flatterwerts" vorgesehen. Der differentielle Flatterwert hat die Dimension einer Änderungsgeschwindigkeit der augenblicklichen Herzimpulsfrequenz. Auch hier kann es, wie beim Flatterwertmesser, zweckmäßig sein, die Beträge der Anderungsgeschwindigkeit zu ermitteln und anzuzeigen. Wie dieser differentielle Flatterwert ermittelt wird, wird später noch genauer erläutert.

Eine Ausführungsform weist mindestens einen Driftmesser zur Ermittlung der Differenz zweier zu verschiedenen Zeiten ermittelter Mittelwerte der Herζimpulsfrequenz auf. Hierdurch lassen sich in vorteilhafter Weise längerfristige Änderungen der Herzimpulsfrequenz, die beispielsweise bei körperlicher Tätigkeit auftreten, feststellen. Ea ist möglich, die Drift innerhalb verschieden langer Zeiten festzustellen. Es ist auch möglich, die jeweilige Drift unterschiedlicher Mittelwerte, d.h. über verschieden lange Zeiten gemittelter Werte, festzustellen.

Der Zeitmesser der erfindungsgemäßen Anordnung kann in verschiedener V/eise aufgebaut sein; der Zeitmesser kann

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"beispielsweise eine Schaltungsanordnung aufweisen, die innerhalb der zu messenden Zeit, beispielsweise zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzxmpulsen, eine linear ansteigende Spannung erzeugt, deren Endwert dann ein Maß für die zu messende Zeit ist. Bei einer Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, daß der Zeitmesser einen Zähler aufweist, dessen Eingang über ein Tor, das während einer vorbestimmten Anzahl von Herzimpulsperioden, insbesondere während einer Periode, leitend gesteuert ist, mit dem Ausgang eines Impulsgebers verbunden ist, der eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f1 abgibt, die größer als die Herzimpulsfrequenz ist, so daß der nach dem Sperren des Tores erreichte Zählerstand T ein Maß für die Dauer der Herzimpulsperiode und damit auch für die Ilerzimpulsfrequenz ist. Der Vorteil besteht hierbei darin, daß die zu messende Zeit mit großer Genauigkeit ermittelt werden kann, wenn man nur die Frequenz f1 groß genug macht. Der Zählerstand T kann unmittelbar zur Eingabe in einen digitalen Rechner verwendet werden, der sehr schnell und mit der gewünschten Genauigkeit aus den einzelnen ihm übermittelten Zählerständen die augenblicklichen Herzimpulsfrequenzen und die davon abgeleiteten, oben geschilderten Werte errechnet.

Bei einer Weiterbildung der soeben geschilderten Ausführungsform ist ein durch den Zähler auf den Teilungsfaktor 1/T einstellbarer Frequenzteiler vorgesehen, dessen Signaleingang mit dem Ausgang eines Impulsgenerators verbunden ist, der eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f2 liefert, die größer ist als fi, und dem Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers ist ein Frequenzmesser nachgeschaltet. Hier liegt der Vorteil darin, daß diese Anordnung auf einfache Weiae eine Reziprok-

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Wertbildung vornimmt. Die Impulsfolge mit der Frequenz f2 stellt hierbei den Dividenden dar, und die Zahl T ist der Divisor. Die am Ausgang des einstellbaren Teilers erscheinde Impulsfolge weist eine Frequenz f™ auf, die um den Faktor f2/f1 = m größer ist als die Herzimpulsfrequenz; es erfolgt mit dieser Anordnung also eine Multiplikation der Herzimpulsfrequenz um einen bestimmten Faktor} als Vorteil ergibt sich hierdurch, daß die Frequenz fm so groß gemacht werden kann, daß sie innerhalb einer kurzen Meßzeit hinreichend genau mit der üblichen Methode der Frequenzmessung, d.h. der Messung der Anzahl von Impulsen innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, festgestellt werden kann. Diese Frequenzmessung erfolgt durch den nachgeschalteten Frequenzmesser. Dieser Frequenzmesser ist vorteilhafterweise so geeicht, daß er nicht die Frequenz f_T anzeigt, sondern die dieser entsprechende Herzimpulsfrequenz. Der Frequenzmesser kann die Frequenz als digitalen Wert ermitteln; es ist jedoch auch möglich, daß er so aufgebaut.ist, daß er eine der Frequenz f™ und daher der Herzimpulsfrequenz proportionale Spannung abgibt; diese Spannung kann dann leicht durch analoge Rechenelemente weiterverarbeitet werden.

Bei einer Weiterbildung der soeben geschilderten Ausführungsform weist der Frequenzmesser ein erstes Integrierglied auf, dessen Eingang mit dem Ausgang des einstellbaren Teilers verbunden ist, und dessen Ausgangsspannung der Herzimpulsfrequenz proportional ist. Ein derartiges Integrierglied kann sehr einfach aufgebaut sein. Falle

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erforderlich, können die vom einstellbaren Teiler kommenden Impulse über einen Impulsformer geleitet werden, um das erste Integrierglied mit Impulsen konstanter Zeit-Spannungs-Fläche zu speisen.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die ZeitkonstanteT1 des ersten Integrierglieds wesentlich kleiner als der Abstand zweier aufeinanderfolgender Ilerzimpulse ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Spannung am Ausgang des ersten Integrierglieds, die ein Maß für die augenblickliche Herzimpulsfrequenz ist, sich sehr schnell auf ihren endgültigen Wert einstellt. Die3 wird dadurch ermöglicht, daß die Frequenz f^ sehr viel höher als die Herzimpulsfrequenz gewählt wird. Die Zeitkonstante f1 kann beispielsweise 0,1 Sekunden betragen.

Bei einer Ausführungsform ist mit dem Ausgang des ersten Integrierglieds der Eingang eines zweiten Integrierglieds gekoppelt, dessen IntegrationszeitkonstanteT2 größer als ΤΛ ist. Hierdurch ergibt sich eine einfache Möglichkeit zur Ableitung des Mittelwerts der Herzimpulsfr,equenz.

Bei einer Weiterbildung der soeben geschilderten Ausführungsform weist die zweite Integrierschaltung Schaltmittel zur Verkleinerung der Integrationszeitkonstante T2 auf. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß beim Einschalten . des Geräts die Zeitkonstante X2 verkleinert werden kann, wodurch sich das zweite Integrierglied sehr schnell einstellen kann; anschließend wird dann die Integrationszeitkonstante T2 wieder auf ihren normalen Viert gebracht, so daß die Anordnung nun den dieser Zeitkonstanten entsprechenden Mittelwert liefert.

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Bei einer Auaführungsform der Erfindung weist der Flatterwertmesser einen Differenzverstärker auf, dessen eineia Eingang ein der augenblicklichen Impulsfrequenz proportionales Signal und dessen anderem Eingang ein dem Mittelwert proportionales Signal zugeführt wird» Dieser Flatterwertmesser ist sehr einfach im Aufbau, die Signale, die er benötigt, können als Spannungen auf einfache Weise erzeugt werden; in der Regel liegen diese Spannungen in der Anordnung zur Untersuchung der Herzimpulsfrequenz bereits vor.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Drift— messer weist dieser Driftmeaser einen Abtast- und Haltekreis zur Speicherung eines abgetasteten Mittelwerts der Herzimpulsfrequenz und einen Differenzverstärker auf, dessen einem Eingang der augenblickliche Mittelwert und dessen anderem Eingang der gespeicherte Mittelwert zugeführt wird, und es ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, die zu vorbestimmten Zeiten an den Ausgang des Differenzverstärkers anschaltbar ist. Diese Anordnung gestattet es, auf sehr einfache Weise die Drift zu messen. Bei einer Weiterbildung der soeben geschilderten Ausführungsform enthält die Anzeigeeinrichtung einen weiteren Abtast- und Haltekreis zur Speicherung de3 Ausgangssignals des Differenzverstärkers. Diese Anordnung ist dann von Vorteil, wenn die Anzeigeeinrichtung nicht in der Lage i3t, einen ihr zugeführten Wert dauernd zu speichern, wie dies beispielsweise bei Zeigerinstrumenten der Fall ist; durch den Abtast- und Haltekreis der Anzeigeeinrichtung wird dann sichergestellt, daß die Anzeigeeinrichtung nicht nur im Augenblick des Anschalteno an den Differenzverstärker eine Anzeige liefert.

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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsf oriaen der Erfindung. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln je für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Die Zeichnung zeigt erfindungswesentliche Einzelheiten* Es zeigen

Fig. 1 eine Darstellung des Ilerzimpulsverlaufs einer Versuchsperson in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine digitale Rechenanordnung aufweist,

Fig. 3 ein zweites Ausfuhrungsbeiapiel der Erfindung mit einer analogen Auswertunga-Einheit,

Fig. 4· eine Anordnung zur Ermittlung des Flatterwerte,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Kurzzeitdrift-Messers,

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Langzeitdrift-Messers, und

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der in Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnungen.

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In dem in If¹Xg. 1 gezeigten, beispielhaften Verlauf der Herzimpulsfrequenz einer bestimmten Person über einen längeren Zeitraum sind die einzelnen gemessenen Momentanwerte mit kleinen Kreisen angezeigt. Die niedrigsten in Fig. 1 angezeigten Herzimpulsfrequenzen betragen'etwa 70 Schläge pro Minute, die höchsten etwa 75 Schläge pro Minute.

Die einzelnen gemessenen Momentanwerte schwanken um einen Kurzzeitmittelwert, und dieser wiederum schwankt um einen Langzeitmittelwert.

Eine anerkannte Namensgebung für die einzelnen charakteristischen Größen des zeitlichen Verlaufs der Herzirapulsfrequenz (Herzrhythmus-Kurve) liegt zur Zeit noch nicht vor, hier werden die folgenden Bezeichnungen verwendet:

Der "Momentanwert" der Herzfrequenz ist derjenige Wert der Herzfrequenz, der sich aus der Messung zweier aufeinanderfolgender Herzschläge ergibt; die Meßzeit hierfür beträgt je nach der Herzfrequenz etwa 0,5 bis 1 Sek.

Der "Kurzzeitmittelwert" der Herzfrequenz zu einem Zeitpunkt a (Pig. Ί) kann definiert werden durch eine Mittelwertbildung über ungefähr 5 "bis 15 der vorangegangenen und ungefähr 5 his 15 der nachfolgenden Momentanwertmessungen der Herzfrequenz. Der Kurzzeitmittelwert würde sich somit aus einer Mittelwertbildung von ungefähr 10 bis 30 Momentanwertmessungen der Herzfrequenz ergeben·,

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die Meßzeit hierfür beträgt etwa 5 Ms 30 Sekunden. In Fig. 1 ist angedeutet, daß der Kurzzeitmittelwert zum Zeitpunkt a (70 Sekunden auf der Zeitskala) aus dem Mittelwert der Momentanwerte gebildet wird, die beispielsweise in einem Zeitraum A _VOn je 5 Sekunden beiderseits des Zeitpunkts a anfallen·

Der "Langzeitmittelwert" der Herzfrequenz zu einem Zeitpunkt b kann analog dem Kurzzeitmittelwert definiert werden, wobei jedoch die Mittelwertbildung in diesem Fall.über ungefähr 500 bis 1000 Momentanwertmessungen der Herzfrequenz erfolgt; die Meßzeit hierfür beträgt etwa 3 bis 15 Minuten. In Fig. 1 ist angedeutet, daß beispielsweise der Langzeitmittelwert zum Zeitpunkt b (100 Sekunden auf der Zeitskala) sich aus den Momentanwerten ergibt, die innerhalb eines Zeitraums B von 90 Sekunden vor und nach dem Zeitpunkt b auftreten.

Sowohl der Kurzzeitmittelwert als auch der Langzeitmittelwert kann demnach für einen bestimmten Zeitpunkt erst dann ermittelt werden, wenn nach diesem Zeitpunkt eine gewisse Zeit verstrichen ist. Ist daher beispielsweise beabsichtigt, den Momentanwert der Herzfrequenz, der zu einem bestimmten Zeitpunkt vorliegt, mit dem Kurzzeitmittelwert oder dem Langzeitmittelwert des gleichen Zeitpunkts zu vergleichen, so kann dieser Vergleich erst zu einem späteren Zeitpunkt vorgenommen werden, wenn der entsprechende Mittelwert vorliegt. Es ist daher ggf. erforderlich, den Momentanwert bis zum Vorliegen des Mittelwerts zu speichern.

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Dies kann dann, wenn die Anordnung zur Untersuchung der Herzfrequenz eine digitale Rechenanordnung mit einem Speicher aufweist, leicht dadurch geschehen, daß die Momentanwerte in dem Speicher der Rechenanordnung abgespeichert werden. Weist die Anordnung zur Untersuchung der Herzfrequenz eine analoge Rechenanordnung auf, so kann die erforderliche Zwischenspeicherung von Werten beispielsweise durch Abtast- und Haltekreise erfolgen.

Der "Platterwert" zu einem bestimmten Zeitpunkt kann definiert werden durch eine Mittelwertbildung über ungefähr 5 "bis 15 eier vorangegangenen und der ungefähr 5 bis 15 folgenden Messungen der Absolutwerte der Abweichungen des Momentanwerta gegenüber dem Jeweiligen dazugehörenden Kurzzeitmittelwert;-da die Ermittlung des Kurzzeitmittelwerts etwa die' gleiche Zeit erfordert, beträgt die Meßzeit demnach etwa 10 bis Sekunden. Der Flatterwert gibt ein Maß für die Kurzzeitkonstanz der Herzfrequenz an. Anstelle der Absolutwerte der Abweichungen könnten auch die Quadratwerte der Abweichungen für die Definition herangezogen werden.

Die jeweiligen Kurzzeitmittelwerte können, wie Fig. zeigt, auf verschiedene Art ermittelt werden. Es ist möglich, den Kurzzeitmittelwert zu Zeitpunkten a, a2, a4, usw. zu ermitteln, so daß die Zeitspannen A, die zu diesen Zeitpunkten gehören, lückenlos aneinander anschließen. Es ist jedoch auch möglich, die Kurzzeitmittelwerte zu Zeitpunkten a, al, a2, a3, a4, usw. zu ermitteln, wobei diese Zeitpunkte so gelegt sind, daß die zugehörigen Zeitspannen A sich gegenseitig überlappen,

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z.B. jeweils halb überlappen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Dieser letztgenannten Art der Ermittlung der Kurzzeitmittelwerte wird wegen der feinen zeitlichen Rasterung, die für eine sichere Bestimmung des Flatterwerts wünschenswert ist, der Vorzug gegeben.

Der "differentielle Flatterwert" zu einem bestimmten Zeitpunkt kann definiert werden durch Differenzbildungen von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Momentanwertmessungen in einem Meßbereich, der sich ungefähr über 5 bis 15 der vorangegangenen und 5 bis 15 der nachfolgenden Momentanwertmessungen erstreckt. Von den so erhaltenen Differenzwerten wird deren Mittelwert abgezogen, eine Absolutwertbildung vorgenommen und anschließend der Mittelwert dieser Absolutwerte bestimmt, der den gewünschten differentiellen Flatterwert ergibt; die Meßzeit "beträgt demnach etwa 5 ^i"³ 30 Sekunden. Anstelle der Absolutwerte könnten auch' hier die Quadratwerte für die Definition herangezogen werden.

Der differentielle Flatterwert gibt ebenfalls ein Maß für die Kurzzeitkonstanz der Herzfrequenz und ist besonders empfindlich auf schnelle Änderungen der Herzfrequenz. Der differentielle Flatterwert ist die Änderungsgeschwindigkeit der momentanen Herzimpulsfrequenz* ■

Um ein besseres Verständnis für den differentiellen Flatterwert zu erhalten, kann die nun folgende mathematische Ableitung herangezogen werden.

Der Momentanwert f(t) der Herzfrequenz sei gegeben durch einen sich linear ändernden Kurzzeitmittelwert; f + m*t auf dem die KurzzeitSchwankungen L£ (t) überlagert sind:

f(t) - f_Q +

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Entsprechend den Differenzbildungen von Jeweils zwei aufeinanderfolgenden Momentanwert-Messungen bilden wir nun den Differentialquotienten df(t)/dt der Herzfrequenz, wobei wir die Herzfrequenz als eine kontinuierliche Kurve betrachten, die alle gemessenen Momentanwerte durch Geraden miteinander verbindet.

df(t) _{β m +} dCA f(t)l

dt ^m dt

Der Mittelwert über den Zeitbereich T beträgt:

± ä4f

T Ir dt

«- hy

Für einen genügend langen Zeitoereich / strebt der zweite Summand gegen Null, und man erhält

φ ί

+Γ

dfW.

¹ τ

Der Mittelwert des Differentialquotienten der Herzfrequenz ist somit identisch mit der Steigerung tn des Kurzzeit-Mittelwertes oder, wie wir sehen werden, mit der Kurzzeitdrift der Herzfrequenz.

Der vom Driftwert m bereinigte Differentialquotient der Herzfrequenz ist demnach identisch mit dem Differenztialquotienten der Kurzzeitschwankungen 4.

df(V 4*Y AM

Der Mittelwert des Absolutbetrages des Differentialquotienten der Kurzzeitschwankungen gemessen über den Zeitbereich T bezeichnen wir als differentiellen

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Flatterwert

Diff. Flatterwert = —

τ J_\ JLf

Aus dem Differentialquotienten df(ir)/alt der Herzfrequenz läßt sich auch der einfache Flatterwert bestimmen. Man geht dabei wie folgt vor:

- Bestimmung des Differentialquotienteri der Kurzzeit s chwanklingen Δ

dt j_T

Integration dieses Differentialquotienten

f.

^J dt

Q = Integrationskonstante Mittelwertbildung dieses Integrals

ψ f

Das Integral minus den Mittelwert ergibt somit die Kurzzeitschwankung Δ /(ν

Der Mittelwert des Absolutwertes dieser Kurzzeitschwankungen ergibt definitiionsgemäß den Flatterwert:

Flatterwert

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Die "Kurzzeitdrift¹¹ ist gegeben durch die Steigung der Kurzzeitmittelwert-Kurve, vgl. Fig. 1. Sie kann "bestimmt werden durch die Differenzbildung zweier Kurzseitmittelwerte der Herzfrequenz in einem zeitlichen Abstand von etwa 5 bis 30 Sekunden, und durch anschließende Division dieser Differenz durch den zeitlichen Abstand. Die Kurzzeitdrift gibt an, ob die Herzfrequenz, beobachtet über eine Zeit von 5 bis 30 Sekunden, gerade im Begriff ist, zu- oder abzunehmen. Ihr Vorzeichen kann positiv und negativ sein.

Die "Langzeitdrift" ist gegeben durch die Steigung der Langzeitmittelwert-Kurve, vgl. Fig. 1. Sie kann bestimmt v/erden durch Differenzbildung zweier Langzeitmittelwerte der Herzfrequenz im zeitlichen Abstand von etwa 3 bis 15 Minuten, und anschließende Division dieser Differenz durch den zeitlichen Abstand. Die Langzeitdrift gibt an, ob die Herzfrequenz, beobachtet über eine Zeit von ungefähr 3 bis 15 Hinuten, die Tendenz hat anzusteigen oder abzunehmen. Ihr Vorzeichen kann positiv und negativ sein.

Bei den genannten Definitionen gelten die angegebenen Meßzeiten und die Anzahl der Herzschläge, über die gemittelt wird, lediglich als Anhaltspunkt. Je nach den praktischen Erfordernissen kann von den vorgeschlagenen WertΦ abgewichen werden.

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Das in Fig. ?. als schematisches Blooknchaltbild gezeigte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgeraäßen Anordnung weist zur Auswertung der von einem Zeitmesser Λ ermittelten Zeiten eine digitale Rechenanordnung auf. . Das von einer geeigneten Sonde gelieferte elektrische Herzimpulssignal, dessen einzelne Impulse den zeitlichen Abstand tχ = 1/fX" haben, wird über einen Impulsformer 2, der die einzelnen Ilerzimpulse in eine für die weitere Verarbeitung geeignete Form bringt, dem Eingang einer Teileranordnung 3 zugeführt. Die Teileranordnung wird nur dann benötigt, wenn der Momentanwert der Herzfrequenz nicht aus zwei aufeinanderfolgenden Herzimpulsen, also einer einzigen Herzi mpulsperiode, sondern aus mehreren Herzimpulsperioden abgeleitet werden soll. Da der Schwerpunkt der Erfindung darauf liegt, daß der Homentanwert der Herzfrequenz aus zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Herzimpulsen abgeleitet wird, wird im folgenden davon ausgegangen, daß die Teileranordnung 3 keine Frequenzteilung vornimmt, daß also die Impulsfrequenz am Ausgang der Teileranordnung 3 genau so groß ist wie die Pulsfolgefrequenz am Eingang der Teileranordnung 3, d.h. diese Frequenz ist fx. Vom Ausgang der Teileranordnung 3 gelangt die Impulsfolge mit der zu messenden Frequenz fx zum Eingang einer ersten Steuereinheit 4-, die mit dem Steuereingang eines Tores 5 verbunden ist und dieses Tor jeweils in der Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Herzimpulsen leitend steuert. Ein Impulsgenerator 6 liefert eine Impulsfolge mit der festen Folgefrequenz f2, die dem Eingang einer zweiten Teileranordnung 7 zugeführt wird, die diese Impulsfolge so umwandelt, daß die am Ausgang der zweiten Teileranordnung 7 erscheinende Impulsfolgefrequenz f1 den Wert f2/6 hat. Die Frequenz £1 wird dem Signaleingang des-Tora zugeleitet und von deasen Signalauagang dem Zähleingang

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eines Zählers 8, der innerhalb der Meßzeit t = 1/fx die

' mess

Impulse der Impulofolgefrequenz f1 aufsummiert. Die zweite Teileranordnung mit dem Teilungsfaktor 6 hat den Zweck, den Periodenzeitwert oo abzuändern, daß nach der Heziprokwertbildung eine Anzeige vorliegt, die nur noch um einen Faktor 10 korrigiert werden muß, um die direkte Anzeige in Herzschlägen pro Minute zu erhalten. Dieser Umrechnungsfaktor 60 könnte auch direkt in der Hechenanordnung berücksichtigt werden»

Ein Steuereingang des Zählers 8 ist mit einem Ausgang der ersten Steuereinheit 4 verbunden, die den Zähler 8 so steuert, daß er nach dem Sperren des Tores 5 seinen Zählstand, der ein Maß für die Periodenzeit 1/fx ist, an einen Zwischenspeicher 9 übergibt.

Der Zeitmesser 1 ist in nicht dargestellter Weise so ausgebildet, daß er die Zeiten unmittelbar aufeinanderfolgender Perioden der zu messenden Frequenz fx messen kann; dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß anstelle eines Zählers 8 zwei Zähler vorgesehen sind, die abwechselnd die Zeiten aufeinanderfolgender Perioden messen.

Die Rechenanordnung10 weist eine zweite Steuereinheit auf, in welcher alle Programme zur Berechnung der charakteristischen Größen des Herzrhythmus gespeichert sind. Die zweite Steuereinheit 11 steuert sowohl ein Rechenwerk 12, das die einzelnen arithmetischen Operationen durchführt, als auch ein Schaltwerk 135, das die für die einzelnen Rechenvorgänge erforderliche Verbindung zwischen

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den Teilen der Rechenanordnung 10 und die Ausgabe der ermittelten Werte an eine Anzeigeeinheit 14 veranlaßt. Die zweite Steuereinheit 11 erhält Taktsignale aus dem Zeitmesser 1, hierbei kann sowohl die Herzfrequenz (ausgezogene Verbindung von der ersten Steuereinheit 4 zu der zweiten Steuereinheit 11) als auch die Frequenz f2 (gestrichelte Verbindung vom Impulsgenerator 6 zur zweiten Steuereinheit 11) als Takt benutzt werden.

Der Ausgang des Zwischenspeichers 9 ist mit dem Schaltwerk 13 verbunden, das die im Zwischenspeicher 9 enthaltenen Zählerstände abruft. Zwischen das Schaltwerk 13 und die Anzeigeeinheit 14 ist ein Speicherwerk 15 eingeschaltet, das für jede der im Ausführungsbeispiel vorgesehene Anzeigen, nämlich: Momentanwert, Kurzzeit-Mittelwert, Langzeit-Mittelwert, Flatterwert, differentieller Flatterwert, Kurzzeit-Drift und Langzeit-Drift einen eigenen Speicher 16, 17» 18, 19, 20, 21 bzw. 22 aufweist. Die einzelnen Speicher dienen sowohl zur Zwischenspeicherung der von der Anzeigeeinheit anzuzeigenden Werte, als auch insbesondere dazu, mehrere zu verschiedenen Zeiten ermittelte Werte, z.B. Momentanwerte, eine gewisse Zeit zu speichern, um diese-Werte dann mit einem anderen Wert, der erst später ermittelt werden konnte, z.B«, dem Kurzzeit-Mittelwert, vergleichen zu können. Wie weiter oben schon erläutert, wird beispielsweise zur Ermittlung des Flatterwerts ein Vergleich des Momentanwerts mit dem Kurzzeit-Mittelwert des gleichen Zeitpunkts benötigt. In gleicher Weise werden Kurzzeit-Mittelwerte verschiedener Zeitpunkte und Langzeit-Mittelwerte verschiedener Zeitpunkte im Speicher 17 bzw. 18 gespeichert, um hieraus die Kurzzeit-Drift und die Langzeit-Drift ermitteln zu können₀

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Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem analoge Rechenelemente Verwendung finden, wird das elektrische Herzsignal mit der zu messenden Frequenz fx dem Eingang eines Zeitmessers 29 zugeführt, in dem wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein Impulsformer 30 eine für die weitere Verarbeitung geeigente Impulsform erzeugt. Vom Ausgang des Impulsformers 30 gelangt die Impulsfolge mit der Frequenz fx, deren Impulse beispielsweise Rechteckform haben, zum Eingang einer Steuereinheit 31» die ein Tor 32 während der Meßzeit t ___, die der Periodenzeit 1/fx entspricht, leitend steuert. Falls gewünscht, kann ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen den Impulsformer 30 und die Steuereinheit 31 eine Teileranordnung eingeschaltet werden, die es ermöglicht, die Zeitdauer mehrerer unmittelbar aufeinanderfolgender Perioden zu messen.

Dem Signaleingang des Tors 32 wird eine Impulsfolge der Frequenz f3 zugeführt, die vom Signalausgang des Tors 32 zum Zähleingang einee Zählers 33 gelangt. Nach dem Sperren des Tors 32 gibt der Zähler 33 seinen Zählstand T, der ein Maß für die Periodendauer ist, an einen Speicher 34-ab. Ein Frequenzteiler 35, dessen Teilungsverhaltnis durch die jeweils im Speicher 34- zwischengespeicherte Zahl T auf den Wert 1/T einstellbar ist, ist mit seinem Signaleingang mit dem Ausgang eines Impulsgenerators 36 verbunden, der eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f4 = 10 MHz liefert. Die3e Frequenz fA wird auch dem Eingang eines weiteren Teilers 37 zugeführt, der im Ausführungsbeispiel ein Teilungsverhaltnis 1/3000 aufweist,

./♦

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so daß die am Ausgang des' weiteren Teilers 37 erscheinende Frequenz f3» die dem Signaleingang des Tors 32 zugeführt wird, gegeben ist durch f3 = f^/3000.

Die dem Signaleingang des einstellbaren Teilers 35 zugeführte Frequenz f4 wird um den Faktor T heruntergeteilt, so daß am Ausgang 38 des einstellbaren Teilers 35 eine Impulsfolge mit. der Folgefrequenz fm « f4/T erscheint. Da das Tor 32 während der Meßzeit t____ ^a 1/fx leitend

me s π

gesteuert ist, hat der vom Zähler 33 ermittelte Zählstand T, der für die Periodendauer charakteristisch ist, den Wert T « f3/fx. Da jedoch f3 ^β fVm ist, ergibt sich somit

m . f χ

Hieraus folgt, daß die am Ausgang 38 des einstellbaren Teilers 35 erscheinende Frequenz f^ den Wert m . fχ hat. Die bis hierher geschilderte Anordnung bewirkt also eine Multiplikation der am Eingang des Impulsformers 30 auftretenden zu messenden Herzfrequenz fx· Diese Multiplikation erfolgt deswegen, weil die Frequenz f3 kleiner ist als die Frequenz f4-„

Die Zahl m, um die der Teiler 37 die Frequenz f4- teilt, darf nicht zu groß gewählt werden, da sonst die Genauigkeit der durch die bis hierher beschriebene Anordnung erfolgenden Multiplikation zu klein wird. Wählt man z.B. m ** 3000, f4- β 10 MHz, wie dies im Ausführungsbeispiel der Fall ist, und nimmt man für die Herzfrequenz einen Wert fx » 1...2 Hz an, so beträgt die relative Genauigkeit der Vervielfachung

«t ^-²HzT²- 5...6 . 10-\ . '

waa für den hier interessierenden Anwendungsfall meistens genüge^ dürfte.

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Die am Ausgang 38 des einstellbaren Frequenzteilers 35 erscheinende Impulsfolge mit der Folgefrequenz f φ ^β in . fx, die etwa die Werte zwischen 3 MIz und 6 MIz (entsprechend einer Herzfrequenz fx von 1 bis 2 Hz) aufweist, ist durch übliche Frequenzmesser sehr viel leichter zu messen als die tatsächliche niedrige Herafrequenz. Da der Paktor m bekannt ist, läßt sich daher aus der Anzeige eines dem Ausgang 3$ des einstellbaren Teilers 35 nachgeschalteten Frequenzmessers die Herzfrequenz leicht ermitteln·

Die die Steuereinheit 31, das Tor 32 und den Zähler 33 aufweinende Anordnung zur Messung der Periodenzeit 1/fx ist in nicht dargestellter V/eise so ausgebildet, daß sie es gestattet, die Jeweilige Zeitdauer von Herzirnpulsperioden zu ermitteln, die unmittelbar aufeinanderfolgen, d.h., die nur durch einen einzigen Herzirapuls getrennt sind.

Um sicherzustellen, daß die vom einstellbaren Teiler 35 gelieferte Frequenz m . fx jeweils genau so lange vorliegt, wie die zugehörige Herzfrequenz fx, d.h. für die gleiche Zeitdauer, die zwischen den entsprechenden Herzimpulsen liegt, ist ein weiterer Zähler 39 vorgesehen, dessen Zähleingang mit dem Ausgang 38 des einstellbaren Teilers verbunden ist, und der einen Steueraus gang 40 aufweist, der mit einem ^teuereingang 4-1 des einstellbaren Teilers 35 verbunden ist und bewirkt, daß eine Änderung des Teilungsfaktors des einstellbaren Teilers 35 jeweils ^nur dann möglich ist, wenn der einstellbare Teiler 35 eine vorgegebene Anzahl von Impulsen, nämlich genau m Impulse, abgegeben hat. Weisen beispielsweise zwei aufeinanderfolgende

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BAD OftiGINAL

Herzschläge einen Ab nt and. von 1 Sekunde auf, so entspricht dies einer Frequenz fχ = 1 Hz, und die dieser Herzfrequenz entsprechende Frequenz f,n hat .jcn Wert 3 KIz ; diese Frequenz wird JOOO Impulse lang, d.he genau eine Bekunde lang, beibehalten. Weisen dagegen zwei aufeinanderfolgende Herzinipulse einen Abstand von 0,5 Bekunden auf, so entspricht dies einer Herzfrequenz fx von 2 Hz, die Frequenz fm beträgt dementsprechend 6 kHz, und diese Frequenz wird vor einer Neueinstellung des einstellbaren Teilers 35 ebenfalls 0,5 Bekunden aufrechterhalten, es werden nämlich bei der Frequenz von 6 kHz.ebenfalls vor einer Neueinstellung des einstellbaren Teilers 35 genau 3000 Impulse abgegeben. Durch den weiteren Zähler 39 wird gewährleistet, daß die in Ausführungsbeispiel verwendete Mittelwertbildung, die später beschrieben wird, nicht zu falschen Ergebnissen führen kaniio

Da eine erneute Einstellung des einstellbaren Teilers 35 auf einen vom Zähler 33 ermittelten Wert T, der vom vorher ermittelten Vert T abweichen kann, erst dann möglich ist, wenn der weitere Zähler 39 den Teiler 35 zur Einstellung freigibt, muß der Bpeicher 34 so ausgebildet sein, daß er mehrere vom Zähler 33 nacheinander ermittelte Zählstände speichern kann. Wenn der Teiler 35 für eine Neueinstellung freigegeben ist, gibt der Bpeicher 34 jeweils denjenigen Wert ab, der am längsten in ihm gespeichert ist.

Vom Ausgang 38 des einstellbaren Frequenzteilers 35 wird die Frequenz f^ = · m » fx den Eingang eines weiteren Impulsformers 42 zugeführt, der die einzelnen Impulse, falls dies

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BAD

erforderlich ist;, in Impulse jeweils gleicher Form und Spannungs-Zeit-Fläche umwandelt. Zwischen den Ausgang den weiteren Inpulnformors 42 und Llaoae iat die Serienschaltung eines Widerstands 1*1 und eines Kondensators C1 eingeschaltet, die ein erstes Integrierglied mit der Zeitkonstanten T1 = HG von etwa 0,1 Sekunden bildet. Durch diesen erste Integrierglied wird die vom Ausgang des weiteren Impulsformers 42 mit der jeweiligen Folgefrequenz m _β fx gelieferte Impulsfolge integriert, so daß die am Kondensator C1 auftretende Spannung, die der Kittelwert der vorn weiteren' Impulsformer 42 gelieferten Impulsfolge ist, der Frequenz f™. und daher der Herzfrequenz proportional ist. Da die Frequenz fm verhältnismäßig hoch liegt, kann die Mittelwertbildung verhältnismäßig schnell erfolgen, so daß hierfür eine Zeitkonstante T1 von etwa 0,1 Sekunden ausreicht. Die am Kondensator ^1 wirksame Spannung entspricht

_ -χ

dann mit einer relativen Genauigkeit von etwa 10 ^ dem mathematischen Mittelwort, und die Dynamik ist bei einem Wert χΊ von 0,1 Sekunde doch noch so groß, daß der Mittelwert jedem Herzschlag folgen kann. Dies bedeutet aber, daß die so erhaltene Spannung direkt proportional dem Momentanwert der Herzfrequenz ist.

Dieser Moinentanwert kann durch einen Schreiber in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeichnet werden, er kann auch durch ein Anzeigeinstrument direkt angezeigt werden. Außerdem werden aus dem Momontanwert die übrigen charakteristischen Größen mit Hilfe einer analogen Auswertungs-Einheit 43 ermittelt.

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BAD

Am Verbindungspunkt den \7iderytand3 K1 mit don Kondensator G1 int der nichtinvertierende Eingang eine3 Kechenvorntärkers V1 angeschlossen, dessen Ausgang auf den investierenden Eingang rückgekoppelt ist. Wie bekannt, Avirkt der Kechenstärker in dieser Schaltung als Impedanzwandler mit einem sehr hohen Eingangswiderstand, der die Zeitkonstante des ernten Integrierglieds nicht beeinflußt, und mit einem sehr kleinen Ausgangswiderstand, der es gestattet, zahlreiche weitere elektrische Schaltungen anzuschließen. Uie in Fig. 3 gezeigt, sind am Ausgang des liechenverstär.jers V1 der in einer Anzeige einheit 44 untergebrachte bereits erwähnte Schreiber 45 und das Anzeigeinstruinent 46 für den I'.Iomentanwert der Herzfrequenz angeschlossen. Die Anzeigeeinheit 44 weist weitere Anzeigeinstrumente 4-7 bis 51 auf, die den Platterwert, den Kurzzeit-Mittelwert, die Kurzzeit-Drift, den Langzeit-Mittelwert und die Langzeit-Drift anzeigen»

Am Ausgang des Rechenverstärkers V 1 ist weiterhin ein Flatterwertmesser 55 angeschlossen, der im einzelnen anhand der Fig. 4 später erläutert wird, und dessen Ausgang mit dem Anzeigeinstrument 47 für.den Flatterwert verbunden ist. Ferner ist am Ausgang des Rechenverstärkers Vl ein zweites Intergrierglied angeschlossen, das aus einem Widerstand R2 und einem Kondensator C 2 besteht und eine Zeitkonstante T2 aufweist, die etwa dreihundertmal so groß ist wie Tl. Das zweite Integrierglied bildet den Kurzzeit-Mittelwert der Herzfrequenz. Der Widerstand R2 ist mit Hilfe eines Schalters Kl durch einen verhältnismäßig kleinen Widerstand E2¹ überbrückbar, um die Zeitkonstante bei Inbetriebnahme des Gerätes herabzusetzen, wodurch ein schnelles

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BAD OWQINAL

Aufladen dos Kondensators C2 ermöglicht wird. Anschließend wird der Schaltor K1 wieder geöffnet.

Don zweiten Intenrier^lied int in gleicher »/eise, wie dies beim ersten Integrierglied beschrieben wurde, ein als Impedanzwandler geschalteter Hechenverstäi'ker V2 nachgeschaltet; der Ausgang de3 Kechenverstärkers V 2 ist mit dem Anzeigegerät 48 für den Ilurzzeit-Mittelwert verbunden, ferner mit dem Eingang eines Kurzzeit-Drift-Uessers 60, der anhand der Fig. 5 näher erläutert wird, und mit dem Eingang eines dritten Integrierglieds, das aus einem Widerstand 113 und einem Kondensator 03 besteht, und eine Zeitkonstante Tj aufweist, die etwa einen Wert von 10.000 XΛ aufweist. Auch beim dritten Integrierglied ist diese ^eitkonstante wieder durch Schließen eines Schalters Ki?, der dem Widerstand Up einen kleineren Widerstand Hj5' parallel schaltet, verkleinerbar. Am Kondensator C3 ist·eine Spannung wirksam, die dem Langzeit- Mittelwert der Herzimpulsfrequenz entspricht. Dem Ausgang des dritten Integrierglieds ist wiederum ein Impedanzwandler nachgeschaltet, der einen Hechenverstärker VJ aufweist, dessen Ausgang einerseits mit dem Anzeigeinstrument 50 zur Anzeige des Langzeit-Mittelwerts und andererseits mit dem Eingang eines Langzeit-Drift-Messers 65 verbunden ist, der anhand der Fig. 6 näher erläutert wird. Sowohl der Kurzzeit-Drift-Messer 60 als auch der Langzeit-Drift-Messer 65 sind mit einer Steuerung 70 verbunden, die an die genannten Anordnungen der Steuersignale G1, 32 und S1', S2¹ liefert, deren Bedeutung später erläutert wird.

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BAD OHiGlNAL

Der Kurzzeit-Drift-iuesser GO ist mit den Anzeigegerät 49 für die Kurzzeit-Drift verbunden, und der Langzeit-Drift-Iüesser 65 ist mit dem Anzeigegerät "51 für die Langzeit-Drift verbunden.

In Fig. 4- ist eine bevorzugte Ausführungsform des· Flatterwertmessers 55 der in Fig. J gezeigten Anordnung dargestellt, Die einzelnen Widerstände sind nicht mit jeweils unterschiedlichen Bezugijzeichen bezeichnet, sondern mit ihren Werten, so daß also bei gleichgroßen Widerständen die gleiche Bezeichnung verwendet ist. Vom Ausgang des I^echenverstiirkers Vi in Fig. 3 wird dem Eingang des in Fig. 4 gezeigten Flatterwertraessers eine für den Momentanwert der Herzfrequenz charakteristische Spannung u1 zugeführt. Diese Spannung setzt sich zusammen aus einem Kurzzeit-Kittelwert u1 und der Differenzspannung Aul zwischen dem Liomentanwert u1 und dem Kurzzeit-Mittelwert u1. Zur Ermittlung des Flatterwert3 ist es erforderlich, den Kurzzeit-I.littelwert. u1 zu eliminieren. Hierzu dient ein unter Verwendung eines Hechenverstärkers V4 aufgebauter Differenzverstärker, der so ausgelegt ist, daß er lediglich die Differenzspannung Au1 verstärkt. Hierzu ist der invertierende Eingang des Verstärkers V4 einerseits über einen Widerstand E5 roit dem Ausgang verbunden, andererseits über einen Widerstand IUv mit dem Eingang 56 des Flatterwertmessers. Am Eingang 56 ist ein auf den Wert k . IM- einstellbarer Widerstand RV mit einem Ende angeschlossen, und mit seinem anderen Ende einerseits über einen Widerstand R8 mit dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers VA-verbunden, andererseits über einen Widerstand R5¹, dessen Wert k . R5 ist, mit Masse verbunden. Der nichtinvertierende

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BAD

-Eingang dos ^(jrntürkors V4 iyt über einen Kondensator C8 ir.ii; Iiiiijne vorlmndon. Der Widerstand 118 und der Kondensator C8 bilden ein Integrationsglied mit einer Zeitkonstante, deren Wert etwa 300 Ti beträgt. ISin Schalter Kp, der den Widerstand K8 überbrückt, wird bei Inbetriebsetzung der Anlage für einige Zeit geschlossen, damit der Kondensator G8 möglichst schnell auf eine Spannung aufgeladen wird, die dem Mittelwert ΪΗ weitgehend entspricht, so daß nach dem Öffnen den Schalters K3 der Kondensator G8 dann sehr schnell die dem genauen Mittelwert uT entsprechende Spannung annimmt. Wie in Fig. 4-eingezeichnet ist, ist im eingeschwungenen Zustand am Kondensator C8 eine Spannung Π77—jtf— . u1 wirksam, also eine dem I'.iittolwert proportionale Spannung. Dadurch ist es möglich, daß aia Ausgang des Verstärkers V4- eine Spannung erhalten wird, die lediglich der Differenzspannung ^uI proportional ist. Der Wert des Faktors k wird so gewählt, daß eine

optimale G-leichtaktunterdrückung, d.h. eine optimale Eliminierung des Mittelwerts u1 erfolgt. Die am Ausgang des Verstärkers V4· wirksame Spannung hat dann einen Wert

gibt die augenblickliche Abweichung der

Spannung u1 vom I.iittelv/ert u1 wieder. Durch die dem Ausgang 57 des Verstärkers V4- nachgeschaltete Schaltungsanordnung erfolgt eine Betragsbildung und eine Mittelwertbildung mit einer Zeitkonstanten, die etwa den Wert 3OO ΧΛ hat. Diese Schaltungsanordnung weist einen Rechenverstärker V5 auf, dessen nichtinvertierender Eingang mit Masse verbunden ist;, und dessen invertierender Eingang mit den Ausgang 57 des ^echenverstärkers V^ verbunden ist. Am Ausgang des Verstärkers V5 ist eine Diode D1 mit ihrer

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BAD

Anode angeschlossen, deren Kathode mit den invertierenden Eingang verbunden int, weiterhin ist an Ausgang des Ver-· stärkers V5 eine weitere Diode D2 mit ihrer Kathode angeschlossen, deren iuiode über einen Widerstand RG mit dem invertierenden Eingang verbunden ist. Der invertierende Eingang eines Kechenverstärkers VG ist einerseits über einen Widerstand vom Wert RG/2 mit der Anode der weiteren Diode D2 verbunden, andererseits über einen Widerstand EG wi"t dem Ausgang 57 de3 Rechenverstärkefs V4, Der nichtinvertierendo Eingang des Rechenverstärkers V6 ist mit Hasse verbunden, sein Ausgang 58 ist über die Parallelschaltung eines Widerstands R7 mit einem Kondensator C7 mit dem invertierenden Eingang verbunden. Wenn der Kondensator 07 nicht vorhanden ist, erscheint; am Ausgang 58 ein elektrisches Signal, das dem Betrag desjenigen Signals proportional ist, welches a-ra Ausgang 57 des Rechenverstärkers V4- wirksam ist. Der Kondensator 07 ist so gewählt, daß er geneinsam mit dem Widerstand R7 eine' Mittelwertbildung mit einer Zeitkonstanten bewirkt, deren Wert etwa 3ÖO f1 ist. Hierdurch werden also Schwankungen des Betrags der Dxfferenzspannung ausgeglichen. An Ausgang 58 des itechenverstärkers VG.steht demnach eine Spannung zur Verfugung, die den Wert

"-*5 · ^R7-(A^l

. R6
hat. .

Der Ausgang 58 des Rechenverstärkers VG ist mit dem Anzeigegerät 47 für den Flatterwert, das in Fig. 3 gezeigt ist, verbunden. Durch geeignete Wahl der Widerstände R4, II5, R6 und R7 kann erreicht werden, daß das Ausgangs-

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BAD

signal am Schaltungspunkt 58 der gewünschte, mit einer ^oitkonstanten von 300 T"i gemittelte Flatterwert iat; falls gewünscht, kann der Proportionalitätsfaktor

Li.¹+ m Ho auch in dem Anzeigegerät 4-7 berücksichtigt werden.

Bei der Messung der Driftwerte sucht man im Grunde genommen die erste zeitliche Ableitung des Kurzzeit- bzw. Langzeit-Mittelwerts. Da jedoch diese Mittelwerte nur langsame Schwankungen aufweisen, läßt sich aus Stabilitätsgründen die bekannte Differenzierschaltung, bestehend aus einem Operationsverstärker mit ohmscher Gegenkopplung und kapazitiver Einkopplung in den invertierenden Eingang, nicht verwenden. Daher werden in einer bevorzugten Ausführung ßform für die Ermittlung der Driftwerte Alrbast- und Halteschaltungen verwendet.

In Fig. 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform des- Kurzzeit-Drift-Hessers 60 dargestellt; in Fig. 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Langzeit-Drift Messers 65 dargestellt. Da die Funktionsweise der beiden in Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnungen weitgehend übereinstimmt, sind in beiden Figuren, soweit möglich, gleiche Bezeichnungen verwendet, auch für die Spannungen, obwohl die Eingangsspannung u1 der in Fig. 5 dargestellten Anordnung die Ausgangsspannung des Verstärkers V2 der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist, und die Eingangsspannung u1 der in Fig. 6 dargestellten Anordnung die Ausgangsspannung des Hechenverstärkers V"3 der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist. Die in Fig. 5 und 6 gezeigten Widerstände li-Ί und R2 stimmen in ihren V/erten nicht unbedint ^i* den an früherer Stelle genannten Widerständen R1 und R2 überein. Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung weist

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zwei Rechenverstärker Vl und V2 auf. Der Rechenverstärker V 1 ist in der in Fig. 5 näher gezeigten Weise · als Differenzverstärker geschaltet, und zwar ist dieser Differenzverstärker dem in Fig. 4 gezeigten Differenzverstärker sehr ähnlich. Er unterscheidet sich ledigliqh dadurch, daß der in Fig. -4 vorgesehene Widerstand R8 fehlt. Der in Fig. 4 mit K3- bezeichnete Schalter führt in Fig. 5 die Bezeichnung Sl. Am Ausgang 62 des Verstärkers Vl eine Spannung wirksam, die der Differenz zwischen der Eingangsspannung ul, die am Eingang 61 zugeführt wird, und der am Kondensator C1 wirksamen Spannung entspricht. Wenn der Schalter S1 gesperrt ist, bleibt die am Kondensator C1 wirksame Spannung unverändert; wenn der Schalter S1 leitet, kann sich die am Kondensator C1 wirksame Spannung auf den Wert einstellen, der am Verbindungspunkt der Widerstände k · R1 und k · R2 vorliegt. Der Schalter S1 und der Kondensator C1 bilden also eine Abtast- und Halteschaltung, über einen Schalter S2 ist an den Ausgang 62 ein Abtast- und Haltekreis anschließbar, der unter Verwendung eines Verstärkers V2 in der in Fig. 5 gezeigten Weise aufgebaut ist. Ist der-Schalter S2 leitend, so v/ird die am Ausgang 62 wirksame Spannung 'durch den aus dem Verstärker V2 gebildeten Haltekreis gespeichert, so daß nach dem Sperren des Schalters S2 am Ausgang 63 des Verstärkers V2 eine Spannung wirksam ist, die derjenigen Spannung entspricht, die während de3 leitenden Zustands des Schalters S2 am Schaltungspunkt 62 vorlag» V/ird der Schalter S1 leitend gesteuert, so ändert sich die am Kondensator C1 wirksame Spannung u2 und nimmt einen der Spannung u1 proportionalen Wert an. Nachdem der Schalter S1 wieder gesperrt ist, verstärkt demnach der Differenzverstärker nunmehr eine Differenz, die sich aus dem Unterschied der Eingangaspannung u/1 und der neuen, nunmehr am nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers V1 wirksamen Spannung u2 ergibt. Die Steuerung der Schalter S1 und S2 wird gemeinsam für die in Fig.5 und 6 gezeigten

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Anordnungen weiter unten anhand der Fig. 7 erläutert.

Da für die Hesaune der Langzeit-Drift die erforderlichen Haltezeiten sehr lang sind, werden in der in Fig. 6 gezeigten Anordnung, die zur Messung der Langzeit-Drift verwendet wird, als Speicherelemente Ssrvo-Potentiometer verwendet, die einen Motor aufweisen, der ein Potentiometer in Abhängigkeit von der an Motor wirksamen Spannung so einstellt, daß die am I.Iotor wirksame Spannung den Wert Null annimmt. Der Eingang 66 der in Fig. 6 gezeigten Anordnung, der mit dem Ausgang des liechenverstärkers V"3 der in Fig. gezeigten Anordnung in Verbindung steht, ist über einen Widerstand 1*1 mit dem invertierenden Eingang eines Hechenverstärkers V1 verbunden, und der Ausgang des Kechenverstärkers ist über einen Widerstand R2 mit dem invertierenden Eingang verbunden. Der Schleifer eines aus einem Potentiometer P1 und einem Motor M1 gebildeten Servo-Potentiometers ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers V1 verbunden; das Potentiometer P1 liegt zwischen einer positiven Spannung U^ und Masse. Die Ankerwicklung des Motors M1 liegt einerseits an Masse, andererseits ist sie über einen Schalter S1' mit dem Ausgang des Hechenverstärkers V1 verbunden« Dann, wenn der Schalter S1' gesperrt ist, oder dann, wenn die Spannung u3 am Ausgang des Hechenverstärkers V1 den Wert Null hat, steht der Motor M-I still; ist an der Ankerwicklung eine Spannung wirksam, so verstellt der Motor Mi den Schleifer des Potentiometers P1 so lange, bis die Spannung uj den Wert Null erreicht hat.

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Der Schaltungspunkt 67 ist über einen weiteren Schalter S2¹ mit der Ankerwicklung eines Motors M2 verbunden, der zu einem zweiten Bervo-Potentiomoter gehört. Der andere Ankeranschluß der Ankerwicklung des Motors M2 i3t einerseits mit dem invertierenden Eingang eine3 Kechenverstärkers V2, andererseits mit desrsen Ausgang verbunden. Der nichtinvertierende Eingang des Rechenverstärkers V2 ist mit dem durch den Motor M2 angetriebenen »Schleifer des Potentiometers P2 verbunden, dessen andere Anschlüsse zwischen eine positive und eine negative Betriebsspannung eingeschaltet sind,, Der Motor M2 steht still, wenn der Schalter S2¹ gesperrt ist, oder wenn die an der Ankerwicklung des Motors M2 wirksame Spannung den Wert Null hat. Hat diese Spannung nicht den V/ert Hull, so wird der Schleifer des Potentiometers P2 so verstellt, bis diese Spannung den Wert Null annimmt. ·

Anhand der Fig, 7 wird nun die Wirkungsweise der in Fig. 5 und 6 beschriebenen Anordnungen erläutert. In Fig. 7 ist oben dargestellt, zu welchen Zeitpunkten die Schalter S1 und S2 der in Fig. 5 dargestellten Anordnung leitend und gesperrt sind. Die Zeit, während der der Schalter S1 und der Schalter S2 jeweils gesperrt sind, beträgt beispielsweise etwa 5 bis JO Sekunden, die Zeiten, während denen die Schalter S1 und S2 leitend sind, sind sehr kurz. Die in Fig« 7 gezeigten Spannungsverläufe und üffnungs- und Sperrzeiten sind auch für die in Fig. 6 gezeigte Anordnung gültig, hier ist allerdings eine andere Zeitskala zu verwenden, und zwar betragen die Zeiten, in denen die Schalter S1■ und 82' gesperrt sind, jeweils, je nach Wunsch, 3 bis 15 Minuten»

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Die Tatsache, daß die in Fig. 7 gezeigten Kurven für zwei verschiedene Zeitmaßstäbe gelten, int dadurch an gedeutet, daß die Zeitachse mit "t (t¹)" bezeichnet ist.

Für einen beispielshaft angenommenen Verlauf der Eingangsspannung τι 1, der selbst in Fig. 7 nicht eingezeichnet ist, wurde als gestrichelte Linie die Kurve für die Spannung u 20 = eingetragen. Die Spannung u20 ist diejenige Spannung, die am nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers V1 der in Fig. 5 und in Fig. 6 gezeigten Anordnung anliegen muß, damit bei einer bestimmten Spannung u1 die Spannung u3 am Ausgang 62 (Fig. 5) bzw. 67 (Fig. 6) des Verstärkers V1 den Wert iiull hat. Die Spannung u2 hat bei einer sich ändernden Spannung uT jedoch meist nicht den Wert u20, da der Schalter S1 (Fig, 5) meistens sperrt, so daß die Spannung am nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers V1 der Spannung u20 nicht folgen kann, und auch der Schalter SV (Fig.. 6) ist die meiste Zeit gesperrt, so daß der Motor M1 das Potentiometer P1 nicht so nachstellen kann, daß die Spannung u2 ■den Wert u20 annimmt. Hat die Spannung u2 nicht den Wert u20, so ist die Spannung u5 von Null verschieden.

Zu einem Zeitpunkt tO hat die Spannung u2 gemäß dem in Fig. 7 eingezeichneten willkürlichen Spannungsmaß3tab einen Wert von 4,7 V. Zum Zeitpunkt ti wird zunächst kurzzeitig der Schalter S2 (S2¹) leitend gesteuert,

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so daß in der in Fig. 5 gezeigten Anordnung der Kondensator C2 sich auf denjenigen Wert der Spannung u3 aufladen kann, der gerade am Schltungspunkt 62 herrscht. In der in Fig. 6 gezeigten Anordnung läuft zum Zeitpunkt ti beim Leitendwerden des Schalters S2¹ der Motor M2 an und stellt das Potentiometer P2 so lange nach, bis die Spannung u4 den Wert der Spannung u3 am Schaltungspunkt 67 annimmt. Nachdem der Schalter S2 bzw. S2¹ wieder sperrend geschaltet ist, wird der Schalter S1 bzw. S1' kurzzeitig leitend gesteuert, so daß die Spannung u2 den Wert u20 annehmen kann; in der in Fig. 5 gezeigten Anordnung geschieht dies dadurch, daß der Kondensator 01 sich auf die Spannung u2 = u20 auflädt, in der in Fig. 6 dargestellten Anordnung geschieht dies dadurch, daß der Motor M1 das Potentiometer P1 so lange verstellt, bis die Spannung u2 den Wert u20. angenommen hat, und hierdurch den Motor M1 stillsetzt. Wenn die Spannung u2 sich auf den Wert u20 eingestellt hat, weist die Spannung uj-den Wert Null auf. Bei einem weiteren Anstieg der dem Eingang 61 (Fig. 5) bzw. 66 .(Fig. 6) zugeführten Eingangsspannung u1 erscheint an den Schaltungspunkten bzw, 67 eine Spannung u3, die der Differenz der Eingangsspannung u1 und der am nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers V1 wirksamen Spannung u2 entspricht. In Fig. 7 sieht man, daß vom Zeitpunkt ti an die Spannung u3 wieder ansteigt. Zum Zeitpunkt t2 wird zunächst wieder durch Leitendsteuern des Schalters S2 bzw. S2¹ der zum Zeitpunkt t2 vorliegende Wert der Spannung u3 von dem jeweils zweiten Abtast- und Haltekreip der in

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den Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnungen übernommen und al3 Spannung U4- am Ausgang 63 bzw. 68 zur Verfügung gestellt. Anschließend wird dann durch Leitendsteuern des Schalters S1 bzw. '£51' die Spannung u3 wieder auf Null gebracht, indem die Spannung u2 der Spannung u20 angepaßt wird. Der Spannungssprung, den die Spannung u2 zu den einzelnen Zeiten ti, t2, t3 usw. ausführt, hat demnach unmittelbar nach diesen Zeitpunkten jeweils eine Spannung u4- zur Folge, die den genannten Spannungssprüngen proportional ist und die bei geeigneter Diinensioniereung der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Schaltungen genau so groß ist, wie die Änderung der Eingangs spannung u1 zwischen den Zeitpunkten ti und t2, t2 und t3, usw..

Die Größe der Spannung u4- der in E¹Ig. 5 gezeigten Anordnung entspricht daher der Kurzzeit-Drift, d.h. der Drift des kurzzeitigen Mittelwerts der Herzfrequenz innerhalb der zwischen den Zeiten ti, t2, usw. liegenden Zeiträume, und die Spannung u4- der in Fig. 6 gezeigten Anordnung entspricht der Langzeit-Drift innerhalb der entsprechenden Zeiträume.

Die hier beschriebene zeitliche Steuerung der Schalter S1, S2, SV und S2' erfolgt durch die Steuerung 70, die in Fig. 3 dargestellt ist.

Es kann zweckmäßig sein, nicht nur die augenblickliche Herzimpulsfrequenz mit einem Schreiber festzuhalten, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, sondern auch andere oder alle von den erfindungsgemäßgen Anordnungen ermittelten Werte. Es kann hierbei zweckmäßig sein, Schreiber zu verwenden, die über eine längere Zeit hinweg aufzeichnen können,

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BAD

z.B. 24—'Stunden-Schreiber. Es können hier ähnliche Schreiber verwendet werden, wie sie z.B. als Fahrtenschreiber in Kraftfahrzeugen Verwendung finden. Durch derartige einen längeren Zeitraum erfassende Schreiber kann die statistische Auswertung der von erfindungsgemaßen Anordnungen ermittelten Werte erleichtert und gefördert werden.

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Claims

Pat ent ansOrüche

1.] Gerät z-u-r Untersuchung der Herzimpulsfrequenz, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zeitmesser (l, 29) zur Ermittlung der Zeitdauer zwischen zwei .oder wenig mehr aufeinanderfolgenden Herzimpulsen und eine Einrichtung zur Ermittlung der Herzimpulsfrequenz aus der ermittelten Zeitdauer umfaßt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Mittelwertmesser (R2, C2 in Fig. 3) zur Ermittlung des Mittelwerts der momentanen Herzimpulsfrequenz innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums vorgesehen ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flatterwertmesser (55) zur Ermittlung der Differenz zwischen der momentanen Herzimpulsfrequenz und deren Mittelwert vorgesehen ist.

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flatterwertmesser eine Einrichtung (V"5, V62. ^zur Bildung des Betrags der Differenz zwischen der momentanen Herzimpulsfrequenz und deren Mittelwert aufweist.

5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flatterwertmesser eine Einrichtung zur Bildung des Quadrats der Differenz zwischen der momentanen Herzimpulsfrequenz und deren Mittelwert aufweist.

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6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Bildung des Mittelwerts der vorzeichenrichtigen Werte der Differenz zwischen der momentanen Herzimpulsfrequenz und deren Mittelwert vorgesehen ist.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- ' durch gekennzeichnet, daß die Anordnung mindestens einen Driftmesser (60, 65) zur Ermittlung der Differenz zwischen zwei zu verschiedenen Zeiten ermittelten Mittelwerten aufweist.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß .der Zeitmesser (1; 29) einen Zähler (8; 33) aufweist, dessen Eingang über ein Tor (5; 32), das während einer vorbestimmten Anzahl von Herzimpulsperioden, insbesondere einer Periode, leitend gesteuert ist, mit dem Ausgang eines Impulsgebers verbunden ist, der eine Impulsfolge mit einer Folgefrequenz (f1; f3) abgibt, die größer als die Herzimpulsfrequenz ist, so daß der nach dem Sperren des Tors (5J 32) erreichte Zählerstand T ein Maß für die Dauer- der Herzimpulsperiode und damit auch für die Herzimpulsfrequenz ist.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch den Zähler (33) auf einen dem Jeweiligen Zählerstand T entsprechenden Teilungsfaktor 1/T einstellbarer Frequenzteiler (35) vorgesehen ist, dessen Signaleingang mit dem Ausgang eines Impulsgenerators (36) verbunden ist, der eine Impulsfolge mit der Folgefrequenz f4- liefert, die größer ist als die Frequenz f3 und daß dem Ausgang des einstellbaren Frequenzteilers (35) ein Frequenzmesser

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(R1, 01 in Fig. 5) nachgeschaltet ist.

10. Gerät nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzmesser ein erstes Integrierglied (R1 C1 in Pig. 3) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang des einstellbaren Teilers (35) verbunden ist und dessen Ausgangsspannung der Herzimpulsfrequenz proportional ist.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zeitkonstante T1 des ersten Integrierglieds wesentlich kleiner als der Abstand zweier aufein— ■ anderfolgender Kerzimpulse ist.

12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des ersten tntegrierglieds der Eingang eines zweiten Integrierglieds (112, C2 in Fig. 3) gekoppelt ist, dessen Integrationszeitkonstante X2 größer als Ti ist.

13. Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet daß die· zweite Integrierschaltung Schaltmittel (K1, 112') zur Verkleinerung der Integrations zeitkonstante T2 aufweist.

Gerät mindestens nach Anspruch 3, dadurch ge- · kennzeichnet, daß der Flatterwertmesser (55) einen Differenzverstärker (V4- in Fig. 4-) aufweist, dessen einem Eingang ein der augenblicklichen Impulsfrequenz proportionales üignal und dessen anderem Eingang ein dem Mittelwert proportionales üignal zugeführt wird.

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15. Gerät mindestens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Driftmeoser (60, 65) einen Abtast- und Haltekreis (Vi) zur Speicherung des Mittelwerts und einen Differenzverstärker (V1) aufweist, dessen einem Eingang der augenblickliche Mittelwert und dessen anderem Eingang der gespeicherte Hittelwert zugeführt wird, und daß eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, die zu vorbestimmten Zeiten an den Ausgang des Differenzverstärkers anschaltbar ist.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen weiteren Abtast- und Haltekreis (V2) zur Speicherung des Ausgangs- ■ signals des Differenzverstärkers enthält.

17» Gerät" nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Schreiber zur Aufzeichnung der vom Gerät ermittelten Werte vorgesehen ist.

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