DE2624581C2

DE2624581C2 - Elektrokardioskop mit Schreibeinrichtung

Info

Publication number: DE2624581C2
Application number: DE2624581A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Phys. 7801 March-Hugstetten Dehnert
Original assignee: HUGO SACHS ELEKTRONIK KG 7801 MARCH DE
Current assignee: HUGO SACHS ELEKTRONIK KG 7801 MARCH DE
Priority date: 1976-06-01
Filing date: 1976-06-01
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB1553457A; FR2353267A1; DE2624581A1; US4119090A; ATA307077A; AT370310B; CH615820A5; JPS52146986A

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrokardioskop mit Schreibeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches !.

Bei den üblichen Elektrokardioskopen wandert der Elektronenstrahl der Bildschirmröhre als heller Punkt von links nach rechts über dem Bildschirm. Um die EKG-Kurve verfolgen zu können, weist der Bildschirm eine relativ lange Nachleuchtdauer auf. Ein tragbares, batteriebetriebenes Elektrokardioskop ist in der DE-AS 15 299 beschrieben, bei dem bodenseitig drei Elektroden vorgesehen sind, mit denen das Kardioskop auf die Brust des Patienten aufgesetzt wird. Eine zufriedenstellende Analyse von charakteristischen EKG-Kurvenverläufen ist nur schwer und auch nur dann möglich.

wenn sich diese periodisch wiederholen. Eine Aufzeichnung der Kurvenverläufe ist hierbei nicht möglich.

Es sind weiterhin EGK-Schreiber bekannt, mit denen der Kurvenverlauf des EKGs mittels einer mechanisehen Schreibvorrichtung auf ein Aufzeichnungspapier aufzeichenbar ist. Es handelt sich jedoch hierbei um stationäre Geräte, bei denen die Elektroden über Extremitätenkabel an den Patienten angeschlossen werden. Infolge der Trägheit der mechanischen Schreibvorrichtung werden steile Flanken im Kurvenverlauf verzerrt wiedergegeben.

Der DE-OS 23 5! 167 ist ein EKG-Gerät entnehmbar, bei welchem das EKG-Signal von einem Vorverstärker einem Analog-Digital-Wandler zugeführt wird, das oann in digitaler Form in einem Speicher gespeichert wird. Das gespeicherte Signal wird nach seinem Abruf aus dem Speicher über einen Digital-Analog-Wandler einer Bildschirmröhre und einem XK-Schreibcr zugeführt Die Bildschirmröhre gibt den EKG-Kurvenverlauf als stehendes Bild wieder. Dieses Bild wird vom Schreiber aufgezeichnet. Um Kurvenverläufe auswählen zu können, wird vor der Eingabe in den Speicher das analoge Ausgangssignal des Vorverstärkers der Bildschirmröhre zugeführt. Der ΛΎ-Schreiber weist eine mechanische Schreibvorrichtung mit ihren vorerwähnten Nachteilen auf. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß nicht das \om Vorverstärker der Bildschirmröhre zugeführte augenblickliche EKG-Signal dem Speicher zugeführt wird sondern das Signal, das nach dem Start der Speichereingabe auftritt. Außerdem ist nachteilig, daß der gespeicherte Kurvenverlauf zur Eingabe eines neuen Kurvenverlaufs in den Speicher insgesamt gelöscht und nicht, was wünschenswert wäre, kontinuierlich auf den neuesten Stand gebracht wird. Dies

r> ist wohl bei einem Gerät nach der DE-OS 20 13 620 möglich, von welchem im Oberbegriff des Anspruches 1 ausgegangen wird. Dort werden die Speicherwerte des Speichers, welche alle 20 ms bei Eingabe eines neuen Speicherwerts aus dem Speicher erifernt werden, einem zweiten Speicher zugeführt, weiche von dort über einen Digital-Analog-Wandler einer Schreibeinrichtung zugeführt werden. Die Aufzeichnung eines Kurvenverlaufs ist somit nur dann möglich, wenn im einen Speicher neue Speicherwerte eingegeben und die zu löschenden Speicherwerte einem zweiten Speicher zugeführt werden. Dies ist nur im zweiten Schaltzustand der vom Taktgenerator getakteten Schaltvorrichtung möglich. In diesem zweiten Schaltzustand dauert es dann 10 s. bis der gesamte Kurvenverlauf vom einen Speicher in den zweiten Speicher gelangt. Der im einen Speicher gespeicherte Kurvenverlauf kann also nicht unmittelbar aufgezeichnet werden. Die relativ lange Übergabezeil der Speicherwerte in den zweiten Speicher ist somit ungeeignet, schnell wechselnde charakteristische Kurvenverlaufe eines EKG-Signals aufzeichnen zu können.

Es besteht die Aufgabe, bei einem tragbaren EKG-Gerät charakteristische Kurvenverläufe auswählen und aufzeichnen zu können.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Elektrokardio-

bo skop nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel ist der Figur /u entnehmer. die ein Blockschaltbild eines Elektrokardioskops dar· stellt.

Das beispielsweise über drei Elektroden ahpc^iik¹: EKG-Signal wird in einem Eingangsverstärker- 1
stärkt. Der Block 2 dieni zum Einstellen eic- > ■„■■■·,;:"-·,,(■_■:.

Signalarnplitude, wobei dann das Signal einem als Impedanzwandler wirkenden Zwischenverstärkers 3 zugeführt wird. Das analoge EKG-Signal am Ausgang des Zwischenverstärkers 3 wird sodann einem Analog-Digital-Umsetzer 4 zugeführt, der die Analogwerte in Digitalwerte umsetzt. Die Digitalwerte des EKG-Signals werden in einen Speicher 5 eingegeben und von diesem an einen Digital-Analog-Umsetzer 6 weitergegeben. In diesem Digital-Analog-Umsetzer werden die digitalen Speicherwerte wieder zurückverwandelt in Analugwerte, die sodann einem V-Endverstärker 7 zugeführt werden. Die analogen Signale am Ausgang des K-Endverstärkers 7 sind für die Vertikalablenkung der Bildschirmröhre 8 bestimmend.

Die Adressenwahl beim Speicher 5 wird bewirkt durch einen Adressengenerator 10, der von einem Taktgenerator 11 getaktet wird.

Die Folge der Ein- und Ausgabe der Digitalwerte in und aus dem Speicher 5 wird bestimmt durch einen X·Zähler, welcher ebenfalls vom Taktgeber 11 getaktet wird. Dieser X-Zähler 13 ist gleichzeitig bestimmend für die Horizontalablenkung in der Büdschirmrö'nre 8. Zu diesem Zweck ist der X-Zähler 13 verbunden ir.it einem Digital-Analog-Umsetzer 14, dessen Ausgang wiederum verbunden ist mit dem Eingang eines -Y-Endverstärkers 15. Der Ausgang dieses X-Endverstärkers 15 ist verbunden mit den die Horizontalablenkung bestimmenden Ablenkelektroden der Bildschirmröhre 8.

Die Arbeitsweise des zuvor beschriebenen Aufbaus ist folgende: Der Speicher 5 weist beispielsweise N-Adressen auf. wobei jede Adresse M Speicherwerte besitzt. Der Adressengenerator weist /V-Stellen auf. so daß also vom Adressengenerator 10 aufeinanderfolgend die N-Adressen des Speichers 5 angewählt werden. Der X-Zähler 13 ist bezüglich seiner Zählstellen einstellbar. Mittels des Blocks 12 können wahlweise N oder N + n-Zählstellen irn X-Zähler 13 eingestellt werden. Hierbei sind die jeweils /V-Zählstellen bestimmend für die Ausgabe der Speicherwerte aus dem Speicher 5. während die n-Zählstellen bei der Zählstelleinstellung N + η für das Leschen und Neueinspeichern von Speicherwerten der jeweils vom Adressengenerator 10 angewählten Adressen bestimmend sind.

Ist der Λ-Zähler 13 auf /V-Zähistellen eingestellt, dann wird im Gleichlauf mit dem Adressengenerator 10 jede Adresse des Speichers 5 verbunden mit dem Digital-Analog-Umsetzer 6. Auf diese Weise ergibt sich bei der Bildschirmröhre 8 ein stehendes Bild des im Speicher 5 gespeicherten Kurvenverlaufs. Eine Neueingabe von Speicherwerten findet hierbei nicht statt. Auf diese Weise ist ein im Speicher 5 gespeicherter Kurvenverlauf genau analysierbar.

Weist der X-Zähler 13 dagegen N + n-Zählstellen auf und ist η beispielsweise gleich 1, dann arbeitet das Gerät wie foigt: Während der Zählung bis N werden aufeinanderfolgend die vom Adressengenerator 10 angewählten Λ'-Adressen mit dem Digital-Analog-Umsetzer 6 verbunden. Beginnt der Adressengencnerator 10 seinen Zyklus von neuem mit dem ersten Anwahlimpuls. dann gibt bei der Anwahl dieser Adresse der X-Zähler 13 seinen N ■+· 1-lmpuls ab. der bewirkt, daß der Inhalt dieser angewählten Adresse gelöscht und in ihr ein neuer Wert eingespeichert.

Der Taktgenerator It ist umschaltbar auf unterschiedliche Taktzeiten und zwar entsprechend einer Durchiaufgeschwind'gkcit von 12.5 oder 25 oder 50 mm pro Sekunde. Durch die Verbindung des .V-Zahlers 13 :int der I lori/ontaSableiii-.ung in der Bildschirmrohre 8 wird also bei jedem Zyklus des Adressengenerators 10 das Bild um einen horizontalen Bildpunkt nach links verschoben Bei einer Ablenkung von 50 mm/sec entsprechend 400 Hz erfolgt also eine Verschiebung um 400 Bildpunkte pro Sekunde. Bei einer Ablenkung von 25 mm/sec entsprechend 200 Hz sind es 200 Bildpunkte pro Sekunde und bei 12,5 mm/sec beträgt die Verschiebung 100 Bildpunkte pro Sekunde.

Um die Größe des EKG-Signals wertmäßig bestim-

iο men zu können, ist eine Konstantspannungsquelle 9 vorgesehen, die mit dem Eingangsverstärker 1 verbunden ist. Diese Konstantspannungsquelle 9 kann mit dem Adressengenerator 10 und dem X-Zähler 13 verbunden sein, um auf diese Weise eine impulsartige Abgabe der Eichsignale zum Eingangsverstärker 1 zu bewirken. Auf diese Weise ist eine Gesamtprüfung des Eiektrokardioskops auch bezüelich seines Frequenzverhaltens möglich.
Um die im Speicher 5 gespeicherte EKG-Werte auch aufzeichnen zu können, ist das Elektrokardioskop mit einer Schreibeinrichtung versehen, <r.?i integraler Bestandteil des transportablen Geräts ist. Die Schreibeinrichtung besteht hierbei aus einem Elektrokamm 19, unter dem ein Papierstreifen 22 hindurchwandert. Die jeweils angesteuerte Elektrode des Elektrodenkamius 19 bewirkt «:inen Einbrennfleck im Papierstreifen 22, der aus aluminiumbeschichtetem Papier bestehen kann.

Der Speicher 5 ist mit einem Optokoppler 16 verbunden, der seinerseits einen Decoder 17', 17" ansteuert, der eine Verknüpfungsmatrix 18 zum ze.'tgerechien Ansteuern der Elektroden des Elektrodenkamms 19 beaufschlagt. Um den Papierverbrauch der Schreibeinrichtung in Grenzen zu halten, ist in die Stromzuführleitung für den Motor 20 des Papiervorschubs ein Zeitschalter

M 21 zwischengeschaltei. Nach Einschalten des Motors 20 läuft dieser solange, bis etwa eine Papierlänge von 50 cm abgelaufen ist. Durch die Gesamtanordnung ist es möglich, durch Tastendruck solche EKG-Kurvenverläufe aufzeichnen zu können, die für den jeweiligen Patienten besonders interessant sind.

Beim Betrieb der Aufzeichnungsvorrichtung ist es möglich, daß der Taktgenerator 11 den Speicher direkt taktet. Die Speicherwerte der vom Taktgenerator 11 angewählten Adressen des Speicher.«· 5 werden dann dem Optokoppler 16 direkt zugeführt.

Da der Speicher 5 üblicherweise pro Adresse mehr Speichtrwerte aufweist als der Elektrodenkamm 19 Elektroden hat, kann die Schaltungsanordnung so getroffen werden, daß durch die Takte des Taktgenerators

so 11 nicht alle, sondern nur bestimmte Speicherwerte mit dem Optokoppler 16 verbunden werden. Weist beispielsweise der Speicher 5 512 Speicherwerle pro Adresse auf und besitzt der Elektrodenkamm 19 64 Elektroden, dann wird bei der Abtastung jeweils ein achte! des Speicherweries des Speichers 5 mit dem Optokoppler 16 verbunden. Diese Auswahl ka.in auch beispielsweise durch einen nicht dargestellten Selektorschalter vorgenommen werden.

Der Optokoppler 16 wird ebenfalls vom Taktgcncra-

W) tor 11 getaktet. Se!.ie Ausgangswerte werden im Dekoder 17', 17" .,owohl nach Adresse als auch nach Amplitude dekodiert, wobei die Amplitudendekodierung mit der Adressendekodierung in einer Verknüpii'figsmatrix 18 verknüpft wird. Wenn während des Schreibvorgangs

t>5 der Taktgenerator 11 den Speicher 5 direkt taktet, dann kann diese Taktfrequenz zu derjenigen unterschiedlich sein, die zum Takten des .Adressengenerators 10 und des .V-Zählers 13 dient. Die direkte Taktung kann jedoch

ohne weiteres entfallen.

Das gesamte Gerät ist in ein trugbares Gehäuse eingebaut, an welchem bodcriseitig die Elektroden und frontseitig die Vorderseite der Bildschirmröhre angeordnet sind. Das Gerät wird durch Batterien oder durch ·-, Akkumulatoren betrieben. Die Elektroden können an einer Platte angeordnet sein, die an die Bodenseite des Geräts ansteckbar ist.

Ein wesentlicher Vorteil ist in der Ersparnis von Registrierpapier und Arbeitszeit bei der Auswertung zu sehin, denn es werden nur die wirklich interessierenden Kurvenabschnitte bzw. Arbeitszustände des Herzens registriert, die zuvor auf dem Bildschirm erkannt wurden.

Mit der vorbeschriebenen Schaltungsanordnung ist ι -, es insbesondere auch möglich, daß nur einzelne Abschnitte des EKG-Kurvenverlaufs aufgezeichnet werden. Durch geeignete Umschaltung kann man beispielsweise bei einem Elektrodenkamm von zum Beispiel 64 Elektroden die Speicherwerte von 64 aufeinanderlo- :o !enden Adressen des Speichers 5 oder von 128 aufeinanderfolgenden Adressen den jeweils zweiten Spcicherwerl dem Optokoppler 16 zuführen. Zu diesem Zweck wird die von links nach rechts wandernde EKG-Kurve auf der Bildschirmröhre 8 an der Stelle des Kurvenziigs 2-5 angehalten, die den Beginn des aufzuzeichnenden Kurventeils darstellt. Sodann wird die Aufzeichnungstaste gedrückt und die entsprechenden Bildpunkte (/.. B. jeder, oder zweite, oder jeder dritte usw.) durch entsprechende Adressenanwahl im Speicher 5 auf das Registriersystem bzw. den Optokoppler 16 übertragen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Elektrokardioskop mit Schreibeinrichtung mit einem das analoge EKG-Signal verstärkenden Eingangsverstärker, der das verstärkte Signal einem Analog-Digital-Umsetzer zuführt, der mit dem Eingang eines Speichers mit yV-Adressen verbunden ist, dessen Ausgang mit einem Digital-Analog-Umsetzer verbunden ist, dessen analoge Ausgangswerte die Vertikalbewegung einer Bildschirmröhre bestimmen, mit einem Taktgenerator, dessen Takte das Ansteuern der Adressen des Speichers sowie die Übergabe des Speicherwertes der jeweils angesteuerten Adresse in den Digital-Analog-Umwandler und die Vertikalablenkung der Bildschirmröhre bestimmen, mit einer vom Taktgenerator getakteten Schaltvorrichtung, welche in einem ersten Schaltzustand die Eingabe neuer Werte in den Speicher verhindert und ü einem zweiten Schaltzustand pro Ansteuerzykius der Adressen des Speichers die Löschung mindestens eines Speicherwertes und die Eingabe eines neuen Speichenverts unter dieser Adresse bewirkt, bei dem die von der Schreibeinrichtung aufzuzeichnenden Werte vom Speicher abgerufen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtung einen Elektrodenkamm (19) aufweist, der über eine Verknüpfungsmatrix (18) und einen Decoder (17', 17") mit dem Speicher (5) verbunden ist, wobei dem Decoder (17', 17") der Speicherwert der jeweils angesteuerten Adresse direkt zugeführt wird.

2. Elektrodenkardioskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Dekoder (17', 17") und Speicher (5) ein vom Taktgenerator getakteter Optokoppler (16) geschaltet ist.

3. Elektrokardioskop nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung ein X-Zähler (13) mit wahlweise einstellbaren N- oder N + n-Zählstellen ist und beim ersten Schaltzustand entsprechend einer Einstellung von /V-Zählstellen der Taktgenerator (U) die Adressen des Speichers (5) direkt ansteuert.

4. Elektrokardioskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenkamm (19) weniger Elektroden aufweist als pro Adresse Speicherwerte möglich sind und ein Selektorschalter vorgesehen ist, der die jeweils angesteuerten Adressen auswählt, deren Speicherwerte dem Elektrodenkamm (19) zugeführt werden.