DE2604460C2 - Anordnung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionspotentialen - Google Patents
Anordnung zur Langzeitüberwachung von HerzaktionspotentialenInfo
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Description
gital-Wandlers digitalisiert und während einer begrenzten
Zeitspanne von z. B. 10 Sekunden, in digitaler Form in einem Digitalspeicher zwischengespeichert werden.
Ein über einen Digital-Analog-Wandler angeschlossenes Sichtgerät erlaubt die Beobachtung des in dem Digitalspeicher
gespeicherten EKG-Signals vor der Weiterleitung der Digitaldaten an eine das EKG-Signal automatisch
auswertende Datenverarbeitungsanlage.
Es ist Aufgabi der Erfindung, eine für den transportablen
Einsatz am Patienten geeignete Anordnung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionspotentialen, mit
deren Hilfe bei Rhythmusstörungen der Herzaktionspotentiale Zeitabschnitte vorbestimmter Dauer des Amplitudenverlaufs
der Herzaktionspotentiale aufgezeichnet werden können, auf konstruktiv einfache Weise so
zu verbessern, daß mehrere Zeitabschnitte variabler Dauer aufgezeichnet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung werden die der Amplitude der Herzaktionspoieniiaie einsprechenden
Signale kontinuierlich durch das Schieberegister durchgeschoben, so daß im Schieberegister ständig ein
Abschnitt der Herzaktionspotentiale mit zeitlich vorbestimmter Dauer gespeichert ist. Beim Einschieben des
momentanen Werts des Herzaktionspotentials am Eingang des Schieberegisters wird ein zeitlich früher eingeschobener
Wert am Ausgang des Schieberegisters ausgeschoben bzw. gelöscht. Sobald der Detektor eine pathologische
Änderung des Herzaktionspotantials erfaßt, wird der Inhalt des Schieberegisters fixiert. Dies kann
einerseits dadurch erfolgen, daß der Inhalt in einem anderen Speicher übernommen wird oder aber dadurch,
daß keine den Herzaktionspotentialen entsprechenden Signale mehr dem zu fixierenden Schieberegister zugeführt
werden, dessen Inhalt also nicht mehr verändert
wird.
Die Zeitspanne, innerhalb der das rhythmusgestörte Herzaktionspotential aufgezeichnet wird, kann durch
Reihenschaltung der Schieberegister variiert und der Art der vermuteten Rhythmusstörung angepaßt werden.
Dies führt zu einer optimalen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Speicherkapazität.
Die Fixierung der Schieberegister und/oder deren Reihenschaltung wird über den Detektor gesteuert. Alternativ
kann die Fixierung und/odei die Reihenschaltung der Schieberegister auch von Hand auslösbar bzw.
steuerbat sein. Dem Patienten wird es dadurch ermöglicht, Herzaktionspotentiale aufzuzeichnen, sobald er
Symptome an sich verspürt, die aur eine Herzrhythmusstörung hindeuten.
Die Anzahl der Stufen des Schieberegisters ist so gewählt, daß sie die pathologische Veränderung des Herzaktionspotentials
ausreichend erkennen läßt. Vorzugsweise erstreckt sich das abspeicherbare Intervall der
Hcrzaktionspotantiale über einen Zeitraum von wenigstens zwei Perioden der Herztätigkeit. Als günstig haben
sich hinsichtlich des Kompromisses '.wischen schaltungstechnischem
Aufwand und Auswertbarkeit des gespeicherten Herzaktionspotentials Speicherzeiten von
etwa 5 Sekunden erwiesen. Die zeitliche Auflösung des gespeicherten Herzaktionspotentials hängt von der Abtastfrequenz
ab, mit der die Amplitudenwerte der Herzaktionspotentiale aufeinanderfolgend in das Schieberegister
eingeschober, werden. Günstige Abtastfrequenzen liegen zwischen 50 und 200 Hz, vorzugsweise bei
100 Hz. Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch eekennzeichnet, daß die Steuerung bei der Fixierung
von Schieberegisterreihen die aufeinanderfolgenden Abtastwerte vom Eingang des zu fixierenden Schieberegisters
abschaltet und an den Eingang eines in Schieberichtung stromab angeordneten Schieberegisters anschaltet
und daß die Anzahl der zwischen dem fixierten Schieberegister und dem angeschalteten Schieberegister
in Reihe eingeschalteten Schieberegister änderbar ist Dies kann in der Weise erfolgen, daß die Schieberegister
jeweils unabhängig voneinander beaufschlagbar
ίο sind. Zweckmäßiger ist jedoch eine Ausgestaltung, bei
der die Schieberegister in Reihe miteinander verbindbar und/oder verbunden sind und die Steuerung das vom
fixierten Schieberegister abgeschaltete Signal an den Eingang eines in Schieberichtung stromab angeordneten
Schieberegisters anschaltet In dieser Ausgestaltung besieht der Speicher aus einer Schieberegisterkette, deren
Schieberegister entweder fest oder über Schalter miteinander verbunden sind. Während bei fest miteinander
verbundenen Schieberegistern das zu speichernde Signal vom Eingang des zu fixierendf '. Schieberegisters
ab- und an den Verbindungspunkt rr.i; dem in Schieberichtung
nächstfolgenden Schieberegisters angeschaltet wird, werden mittels der gegebenenfalls durch Gatter
oder dergleichen gebildeten Schalter die Eingänge und/ oder Ausgänge der Schieberegister vom Signal und/
oder den benachbarten Schieberegistern abgeschaltet
Der Detektor erfaßt vorzugsweise auch die rhythmusgestörte Periodendauer der Herzaktionspotentiale.
Diese Eigenschaft kann ausgenutzt werden, um bei Überschreiten der in einem einzigen Schieberegister
zur Verfügung stehenden Speicherzeit durch In-Reihe-Schalten von weiteren Schieberegistern zu verlängern.
In der vorstehenden Ausführungsform kann dies insbesondere dadurch erfolgen, daß die Anzahl der in Reihe
schaltbaren Schieberegister in Abhängigkeit von der Dauer der vom Detektor erfaßten Rhythmusstörung
änderbar ist
In einer zweckmäßigen Ausführungsforrr ist vorgesehen, daß die Schieberegister jeweils Vielfachbits speichernde
Binärstufen aufweisen und daß die den Herzaktior.ipotentialen und/oder Stimulationsimpulsen entsprechenden
Signale über einen Analog-Digital-Wandler zuführbar sind. Die Anzahl der pro BJnärstufe zu
speichernden Bits ist abhängig von der für den Anwendungsfall zu fordernden Wiedergabegenauigkdt. Als
ausreichend haben sich drei Bit pro Binärstufe erwiesen; bevorzugt werden jedoch fünf Bit und mehr.
Besonders vorteilhaft sind auch Ausführungsformen, die die Aufzeichnung des Zeitpunkts der Herzrhythmusstörung
ermöglichen. Hierbei kann jedem Schieberegister ein zusätzlicher Speicher, insbesondere ein
Schieberegister, zugeordnet sein und es kann eine Digitaluhr
vorgesehen sein, deren Zeitsignal zu den vom Detektor festgelegten Fixier-Zeiipunkten der Schieberegister
in den zusätzlichen Speicher einschreibbar ist. Die zusätzlichen Speicher können synchron zu der
Schieberegistern mittels der Steuerung zum Einschreiben der Zeitsignale gesteuert werden. Bei der Wiedergabe
der aufgeze.chneten Herzaktionspotentiale steht somit zu jeder Herzrhythmusstörung auch der Zeitpunkt
fest, zu der diese Herzrhythmusstörung aufgetreten ist.
Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand von Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigt
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen
Anordnung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionspotentialen und
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer unter Verwendung von mehreren in Reihe geschalteten Schieberegistern
ausgeführten Anordnung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionspotentialen.
F i g. 1 zeigt in einem Blockschaltbild eine Einrichtung zur Langzeitüberwachung von Rhythmusstörungen in
Herzaktionspotentialen, die mittels einer an der Haut des Patienten befestigten Elektrode 1 mit niedrigem,
konstanten Elektroden-Haut-Übergangswiderstand abgenommen und über eine Verstärkerstufe 3 mit sehr
hohem Eingangswiderstand einem Speicher 5 zuführbar sind. Der Speicher 5 weist ein digital arbeitendes Schieberegister
7 auf, in dessen Stufen der Amplitude der Herzaktionspotentiale entsprechende Binärsignale
speicherbar sind. Zur Umwandlung der Herzaktionspotentiale in die Binärsignale ist dem Schieberegister 7 ein
Annlng-Digital-Wandler 9 vorgeschaltet. Der Analog-Digital-Wandler
9 kann jedoch entfallen, wenn das Schieberegister 7 analog arbeitende Speicherstufen aufweist.
Da in das Schieberegister 7 kontinuierlich Abtastwerte der Binärsignale eingeschoben werden, sind im Schieberegister
7 ständig Amplitudenwerte der Herzaktionspotentiale eines vorangegangenen Zeitabschnitts gespeichert.
Die Länge des Zeitabschnitts ist durch die Stufenzahl des Schieberegisters 7 sowie die Abtastfrequenz,
mit der die Amplitudenwerte aufeinanderfolgend eingeschoben werden, festgelegt. Um den Inhalt des
Schieberegisters 7 fixieren zu können, ist ein Detektor 11 vorgesehen, dem die Herzaktionspotentiale der Elektrode
1 zuführbar sind. Der Detektor 11 erfaßt Rhythmusstörungen,
z. B. pathologische Veränderungen der Herzaktionspotentiale, und veranlaßt eine Steuerung 13
zur Fixierung des im Schieberegister 7 beim Erfassen der Rhythmusstörung oder kurz danach enthaltenen
Amplitudenwerte der Herzaktionspotentiaie.
Die Speicherkapazität des Speichers 5 ist so bemessen, daß zusätzlich zu dem mit der Rhythmusstörung
behafteten Komplex des Herzaktionspotentials ein oder einige wenige ordnungsgemäße Komplexe vor oder
nach der Rhythmusstörung gespeichert werden können. Als ausreichend haben sich Speicherzeiten von etwa
4 see erwiesen. Günstige Abtastfrequenzen liegen bei etwa 100 Hz.
Um den Zeitpunkt der Herzrhythmusstörung eindeutig bestimmen zu können, ist dem Schieberegister 7 ein
Speicher 15 zugeordnet, der zum Zeitpunkt der Fixierung des Schieberegisters 7 die tatsächliche Uhrzeit aus
einer Uhr 17 übernimmt und abspeichert. Das Abspeichern der Uhrzeit wird durch die Steuerung 13 veranlaßt
Die Steuerung 13 ist so ausgebildet, daß sie ggf. von Hand zur Fixierung des Schieberegisters 7 ausgelöst
werden kann.
Zur Wiedergabe der im Schieberegister 7 bzw. dem Speicher 15 gespeicherten Amplitudenwerte bzw. der
Uhrzeit kann an den Ausgang des Schieberegisters 7 bzw. des Speichers 15 ein Wiedergabegerät 19, beispielsweise
ein Monitor oder ein Schreiber, angeschlossen werden.
F i g. 2 zeigt Einzelheiten der Einrichtung nach F i g. 1. Der Speicher 5 weist drei in Serie geschaltete Schieberegister
7a, Tb und Tc auf, die durch Taktsignale der Steuerung 13 entsprechend der Abtastfrequenz fortgeschaltet
werden. Die Eingänge der Schieberegister 7a,
Tb und Tc sind darüber hinaus jeweils über einen Schalter
21,23 bzw. 25 mit dem Analogdigitalwandler 9 verbunden, aus dem sie Abtastwerte der Amplituden der
Hersaktionspotentiale in Form von Binärsignalen übernehmen. Die Schalter 21, 23, 25 können durch Transistorschalter,
Gatterschaltungen od. dgl. gebildet sein; ihr Schaltzustand wird von der Steuerung 13 derart gesteuert,
daß jeweils lediglich ein Schalter geschlossen und sämtliche anderen Schalter geöffnet sind. Die Reihenfolge,
in der die Schalter 21, 23 und 25 geschlossen werden, ist gleich der Schieberichtung der Schieberegister
7a, Tb und Tc. Die Binärsignale des Analogdigitalwandlers
9 werden über den geschlossenen Schalter in das diesem Schalter zugeordnete Schieberegister und
nachfolgend in die in Schieberichtung nachgeschultetc Schieberegister eingeschoben. Zur Fixierung des ersten
Schieberegisters dieser Kette wird der Schalter an seinem Eingang geöffnet und der Schalter des nächstfolgenden
Schieberegisters geschlossen. Der Inhalt des auf diese Weise fixierten Schieberegisters bleibt somit gespeichert.
Die Steuerung 13 wird durch den Deiukiur Ii zu
einer Änderung der Schaltstellungen der Schalter 21,23 und 25 veranlaßt. Mittels des Detektors 11 kann ggf.
auch die Länge der Herzrhythmusstörung erfaßt werden. Sollte die Länge der Störung die Speicherzeit pro
Schieberegister überschritten werden, so kann der Detektor 11 über die Steuerung 13 die Speicherzeit für
derartige Rhythmusstörungen verlängern, indem er durch Änderung der Reihenfolge des Schließcns der
Schalter 21, 23 und 25 zwei oder mehrere aufeinanderfolgende Schieberegister gleichzeitig fixiert. Es soll hervorgehoben
werden, daß die Anzahl der Schieberegister je nach Anwendungsfall von der in F i g. 2 dargestellten
Anzahl verschieden sein kann.
Zur Wiedergabe der in den Schieberegistern 7a, Tb
und Tc gespeicherten Herzaktionspotentiale kann der Ausgang des in Schieberichtung letzten Schieberegisters
Tc mit dem Eingang des ersten Schieberegisters 7a zu einem Rmgregister verbünder, werden, indem die
gespeicherten Herzaktionspotentiale kontinuierlich umgeschoben werden können und so am Ausgang 29 für
eine kontinuierliche Wiedergabe zur Verfügung stehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Anordnung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionspotentialen, mit wenigstens einer die
Herzaktionspotentiale erfassenden Elektrode (1), mit einem von einer Steuerung (13) gesteuerten
Speicher (5), in welchem dem zeitlichen Amplittudenverlauf der Herzaktionspotentiale entsprechende Signale
eingeschrieben, während einer vorbestimmten Speicherzeit gespeichert und dann gelöscht werden
sowie mit einem auf Rhythmusstörungen der Herzaktionspotentiale ansprechenden Detektor (11) und/
oder einer manuell betätigbaren Auslöseeinrichtung zum Fixieren der in dem Speicher (5) gespeicherten
Signale beim Auftreten von Rhythmusstörungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastschaltung
/9) mit vorgegebener Abtastfrequenz zeitlich
aufeinanderfolgende Abtastwerte des Amplitudenverlaufs der Herzaktionspotentiaie erzeugt, daß
der Speicher (5) mehrere Schieberegister (7) aufweist, durch deren Stufen die Abtastwerte jeweils in
zeitlich aufeinanderfolgender Reihe im Takt der Abtastfrequenz durchschiebbar sind, daß die Schieberegister
(7) zur Bildung von Ediieberegisterreihen in
änderbarer Anzahl in Reihe schaltbar sind und daß die Steuerung (13) die aufeinanderfolgenden Abtastwerte
der Schieberegisterreihe im Takt der Abtastfrequenz zuführt und auf vom Detektor (11) erfaßte
Rhythmusstörungen und/oder die manuelle Betätigung der Auslöseeinnchtunr hin die in dieser Schieberegisterreihe
gespeicherten Abtastwerte fixiert und die zeitlich aufeinaiiderf !genden Abtastwerte
einer anderen Schieberegisterreihe zur Speicherung zuführt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13) bei der Fixierung
von Schieberegisterreihen die aufeinanderfolgenden Abtastwerte vom Eingang des zu fixierenden Schieberegisters
abschaltet und an den Eingang eines in Schieberichtung stromab angeordneten Schieberegisters
anschaltet und daß die Anzahl der zwischen dem fixierten Schieberegister und dem angeschalteten
Schieberegister in Reihe eingeschalteten Schieberegister änderbar ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in Reihe schaltbaren
Schieberegister in Abhängigkeit von der Dauer der vom Detektor (13) erfaßten Rhythmusstörung
änderbar ist.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schieberegister
(7) jeweils Vielfachbits speichernde Binärstufen aufweisen und daß die den Herzaktionspotentialen
und/oder Stimulationsimpulsen entsprechenden Signale über einen Analog-Dialog-Wandler
(9) zuführbar sind.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem
Schieberegister (7) ein zusätzlicher Speicher (15), insbesondere ein Schieberegister, zugeordnet ist und
daß eine Digitaluhr (17) vorgesehen ist, deren Zeitsignal zu den Fixierzeitpunkten der Schieberegister
(7) in den zusätzlichen Speicher (15) einschreibbar
10
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Langzeitüberwachung von Herzaktionspotentialen gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Elektrokardiogramme werden üblicherweise lediglich während kurzer Zeiträume von maximal einigen
Minuten aufgezeichnet In derartig kurzen Diagnosezeiträumen lassen sich unregelmäßig auftretende Hcrzrhythmusstörungen
in aller Regel nicht erfassen. Um z. B. bei der Überwachung des Krankheitsverlaufs oder
der Rehabilitation von Herz- und Kreislauferkrankungen Langzeitüberwachungen durchführen zu können,
ist es bekannt, die mittels einer am Patienten befestigten Elektrode, etwa einer Elektrolytelektrode, erfaßten
Herzaktionspotentiale auf einem Magnetband aufzuzeichnen und mit erhöhter Bandgeschwindigkeit auf einem
Sichtgerät oder einem Schreiber zeitraffend wiederzugeben. Der Geschwindigkeitserhöhung sind jedoch
durch die Aufmerksamkeit des Betrachters Grenzen gesetzt, so daß zur Auswertung von gegebenenfalls
übef Tage hinweg sieh erstreckenden Lsrsgzeituntersuchungen
erhebliche Betrachtungszeiten aufgewandt werden müssen, in denen die volle Aufmerksamkeit des
Betrachters erforderlich ist Darüber hinaus sind für derartige Langzeituntersuchungen aufwendige und in
aller Regel lediglich ortsfest anwendbare Geräte erforderlich.
Aus dem US-Patent 36 50 263 ist ein Gerät zur Überwachung von Herzaktionspotentialen bekannt, welches
die über Elektroden am Patienten abgenommenen Herzaktionspotentiale kontinuierlich auf einer Endlos-Magnetbandschleife
eines Magnetbandgeräts aufzeichnet. Eine über einen Detektor auf Rhythmusstörungen
der Herzaktionspotentiale ansprechende Steuerung hält das Magnetbandgerät, beim Auftreten von Rhythsnusstörungen
an und erzeug ein akustisches Alarmsignal, auf das hin der Patient das in Form einer Kassette
vorliegende Endlosmagnetband für die Aufzeichnung einer weiteren Rhythmusstörung vschselt. Bei dem bekannten
Überwachungsgerät können ohne Zutun des Patienten nicht mehrere hintereinander auftretende
Rhythmusstörungen aufgezeichnet werden. Schlafperioden lassen sich ohne Hilfe Dritter nicht auf mehrfach
auftretende Rhythmusstörungen überwachen. Darüber hinaus ist die für die Aufzeichnung der Rhythmusstörung
vorgegebene Zeitspanne durch die Länge der Endlosschleife festgelegt und kann nicht ohne größeren
konstruktiven Aufwand variiert werden.
Aus dem US-Patent 38 80 147 ist ein Überwachungsgerät bekannt, mit welchem Histogramme, das heißt
Verteilungskurven von Herzschlagintervallen, ermittelt werden können. Das Gerät ermittelt kontinuierlich die
Dauer der Herzschlagintervalle und zählt, wie oft Intervalle vorbestimmter Größe auftreten. Das Gerät ist am
Patienten zu tragen, erlaubt aber nicht die Überwachung von Herzaktionspotentialen.
Aus dem US-Patent 38 24 990 ist ein Überwachungsgerät für Herzaktionspotentiale bekannt, bei welchem
ein ortsfester Schreiber die Herzaktionspotentiale aufzeichnet. Der Schreiber wird bei einer Änderung des
Herzschlagintervalls für eine vorbestimmte Aufzeichnungs-Zeitspanne eingeschaltet. In einem Speicher sind
für mehrere Herzschlagintervalle Speicherzellen vorgesehen, die gesetzt werden, wenn ein innerhalb des zugeordneten
Herzschlagintervalls liegendes Intervall auftritt. Der Schreiber wird nur beim erstmaligen Setzen
der Speicherzelle eingeschaltet.
Aus der DE-OS 23 51 167 ist ein EKG-Gerät bekannt,
bei welchem die EKG-Signale mittels eines Analog-Di-
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1976
- 1976-02-05 DE DE2604460A patent/DE2604460C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2604460A1 (de) | 1977-08-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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