DE2814457C3

DE2814457C3 - Vorrichtung zur Erfassung des QRS-Komplexes aus einem elektrischen Herzaktionssignal

Info

Publication number: DE2814457C3
Application number: DE2814457A
Authority: DE
Inventors: Marion Günter Dipl.-Ing. 7320 Göppingen Schellberg
Original assignee: STUTTGART INSTGEMEINSCHAFT EV
Current assignee: STUTTGART INSTGEMEINSCHAFT EV
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1981-10-15
Also published as: DE2814457B2; DE2814457A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur QRS-Detektion und QRS-Dauer-Messung werden meist Schwellwertdiskriminatoren angewandt. Das EKG-Signal wird zuerst so gefiltert, daß die Signalanteile, die nicht zum QRS-Komplex gehören, weitgehend unterdrückt werden. Das gefilterte EKG wird dann oft gleichgerichtet, um von der Elektrodenlage unabhängig zu sein, und wird dann direkt oder über eine Amplitudenregelstufe dem Schwellwertdiskriminator zugeführt, der dann die Schwellenüberschreitungen als QRS-Komplex signalisiert. Die obengenannten Amplitudenregelstufe wird bisher durch den Mittelwert der vorangegangenen Komplexe gesteuert mit dem Ziel, langsame Änderungen in der Amplitude der QRS-Komplexe auszuregeln. Schnelle Änderungen der Amplitude (Schlag-zu-Schlag-Änderungen) lassen sich auf diese Weise nicht beeinflussen, da man nicht weiß, weiche Amplitude der folgende Komplex besitzt. Bei einer bigeminusartigen Amplitudenänderung (ein großer — ein kleiner — ein großer — ein kleiner Komplex usw.) würde eine konventionelle schnelle Regelung, die die Amplitude des vorangegangenen Komplexes als Regelgröße benutzt, sogar eine Regelung in die falsche Richtung bewirken. Es ist also bisher nicht möglich, die Schwelle schnell und genau an die sich ändernde Morphologie des Patienter, anzupassen.

Aus der DE-OS 19 60 934 ist eine Vorrichtung bekannt, die die Amplitude des QRS-Komplexes unter Verwendung eines vom Spitzenwert der QRS-Komplexe abhängigen Regelsignals auf einen konstanten Wert eingestellt und mit einer auf ein vorgegebenes Schwellenniveau einstellbaren Abtrennstufe. Diese Möglichkeit ist auch in der DE-OS 26 43 907 angedeutet. In der DE-OS 22 17 235 ist eine Methode zur genaueren Vermessung von QRS-Komplexen beschrieben. In der US-PS 36 11 383 ist das Prinzip der Verstärkerregelung beschrieben.

Durch diese bekannten Vorrichtungen können aufeinanderfolgende Änderungen (Schlag-zu-Schlag-Änderungen) der QRS-Kompiexe nicht mit der erforderlichen Genauigkeit erkannt werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Vermessungsgenauigkeit der Dauer und des zeitlichen Auftretens des QRS-Komplexes, insbesondere bei Schlag-zu-Schlag-Ändenmgen, aus einem elektrischen Herzaktionssignal zu erhöhen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen beschrieben. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 1,3 und 4 beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Vorrichtung nach

Anspruch 1,

Fig.2 eine Gegenüberstellung von Herzaktionssignalen und gemessenen QRS-Dauer-Impulsen.

Wie Fig. 1 zeigt, wird das gefilterte Herzaktionssignal A sowohl einem Verzögerungsglied 1 (Signalverzögerung) als auch einer Schaltungsstufe, bestehend aus Amplitudenmeßstufe 3 (Spitzenwertdetektor) und Doppelweggleichrichter 2, zugeführt, wo die maximale Amplitude jedes Komplexes nach Doppelweggleichrichtung gemessen wird. Dieser Meßwert B dient als Regelgröße für einen Regelverstärker 4, der das aus dem Verzögerungsglied kommende Signal so verstärkt, daß der verzögerte, jedoch in seiner verzögerten Form schon bekannte Komplex eine Norm-Maximalamplitude besitzt. Die dazu notwendige Verzögerungszeit liegt in der Größenordnung der Dauer eines QRS-Komplexes, da innerhalb dieser Zeit die maximale Amplitude auftritt. Jeder QRS-Komplex wird dadurch von der Regelung erfaßt, die eine Schlag-zu-Schlag-Regelung darstellt. Das Verzögerungsglied 1 kann aus einem handelsüblichen Analogeimerkettenspeicher, oder aus einem digitalen Schieberegister bestehen.

Eine solche Regelung ist für eine genaue Vermessung des QRS-Komplexes erforderlich, da Amplitudenschwankungen nie ausgeschlossen werden können.

Diese beim Stand der Technik auftretenden störenden Auswirkungen werden an Hand der F i g. 2 veranschaulicht: Das Signal A stellt ein gefiltertes gleichgerichtetes Herzaktionssignal mit 3 Komplexen C, D und E, das Signal F die gemessenen QRS-Dauor-Impulse dar.

Beginn und Dauer des 1. Komplexes C wird nahezu richtig vermessen; beim 2. Komplex D wird — bedingt durch seine kleine Amplitude — die Q- und die S-Zacke übersehen: die Folgen sind eine fälschlich zu kurz gemessene QRS-Dauer und eine falsche Plazierung zwischen den Komplexen C und £, d. h. der Abstand QQc- D zwischen Komplex Cund D wird verlängert, der Abstand QQd- ε zwischen Komplex D und £ verkürzt gemessen.

Die falsch gemessene QRS-Dauer kann dazu führen, daß eine nur leicht verbreiterte ventrikuläre Extrasystole nicht als solche erkannt und damit eine gefährliche Situation zu spät entdeckt wird. Falsch gemessene Intervalle zwischen 2 Komplexen können dazu führen, daß bei »Silenten EKG« (hier sind die Intervalle zwischen den Komplexen nahezu gleich, d. h. es liegt eine sehr geringe Schlag-zu-Schlag-Streuung vor) eine zu große Schlag-zu-Schlag-Streuung gemessen wird. Bei Neugeborenen führt eine zu geringe

Streuung in vielen Fällen zum Tod, wenn nicht mit Gegenmaßnahmen eingegriffen wird.

Durch die Erfindung wird daher die Vermessungsgenauigkeit der Dauer und des zeitlichen Auftretens des QRS-Komplexes, insbesondere bei Schla.^-zu-Schlag-Änderungen aus einem elektrischen Herzaktionssignal wesentlich verbessert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erfassung des QRS-Komplexes aus einem elektrischen Herzaktionssignal mit einer Regelstufe, die die Amplitude des QRS-Komplexes unter Verwendung eines vom Spitzenwert der QRS-Komplexe abhängenden Regelsignals auf einen konstanten Wert einstellt und mit einer auf ein vorgegebenes Schwellenniveau einstellbaren Abtrennstufe, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelstufe ein Regelverstärker (4) vorgesehen ist, dem das Herzaktionssignal (A) über ein dieses in der Größenordnung der Dauer eines QRS-Komplexes verzögerndes Verzögerungsglied (1) zugeführt ist und daß eine Schaltungsstufe vorgesehen ist, die das Regelsignal (B) vom unverzögerten Herzaktionssignal ableitet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (1) aus einem handelsüblichen Analogeimerkettenspeicher besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsglied (1) aus einem digitalen Schieberegister besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsstufe aus einem Doppelweggleichrichter (2) und einem nachgeschalteten Spitzenwertdetektor (3) besteht.