DE2012024B2 - Verfahren und vorrichtung zum erfassen anomaler wellenzugkomplexe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erfassen anomaler Wellenzugkomplexe, die in einem sich wiederholende Wellenzugkomplexe aufweisenden elektrischen Wellenzug enthaiten sind.

Mit der DT-OS 19 55 919 wird ein Verfahren zur automatischen Untersuchung von Wellenformen, wie

z. B. EKG-Signalen, vorgeschlagen, bei dem die zu untersuchenden Wellenformen mit mehreren fest eingestellten Bezugspegeln und zeitlichen Bezugspunkten verglichen werden, um in diesen Wellenformen enthaltene, vorher festgelegte Wellenzüge zu ermitteln. Zeitliche Bezugspunkte werden durch Differenzieren der Wellenform und durch Vergleich der differenzierten Wellenform mit vorher festgelegten Bezugspositionen ermittelt.

Aus der US-PS 31 23 768 ist eine Vorrichtung zum Auswerten von Wellenformen bekannt, die eine zweimalige Differenzierung der Wellenform vorsieht, um die Anzahl und die Lage der Nulldurchgänge in der Wellenform zu bestimmen. Außerdem werden Punkte maximaler und minimaler Amplitude sowie einer bestimmten maximalen Ablenkung bzw. Biegung des Signalverlaufes ermittelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen von Wellenzügen zu schaffen, mit denen bestimmte Abweichungen einzelner Teile des Wellenzuges von den übrigen Teilen des Wellenzuges zu ermitteln sind.

Nach der in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen erfindungsgemäßen Lehre wird dieses im wesentlichen dadurch erreicht, daß aus dem jeweils zu untersuchenden Wellenzug ein die normalen Eigenschaften des Wellenzuges beinhaltender Abschnitt des Wellenzuges als Bezugswert ausgewählt und z. B. gespeichert wird, wonach die übrigen Teile des Wellenzuges mit diesem Bezugswert verglichen werden, um damit Abweichungen von diesen normalen Eigenschaften in anderen Teilen des Wellenzuges festzustellen. So wird z. B. bei der Auswertung eines EKG-Signals aus diesem selbst der einem bestimimten Patienten individuelle Bezugswert abgeleitet und dann das EKG-Signal des Patienten mit seinem eigenen und als normal erkannten Bezugswert verglichen. Dieses neue Verfahren hat gegenüber bisherigen Verfahren, bei denen mit voreingestellten und vom spezifischen Verlauf der gerade zu untersuchenden Wellenform unabhängigen Bezugswerten gearbeitet wird, den erheblichen Vorteil, daß auch relativ geringe Abweichungen von einem Normalwert genau und schnell ermittelt werden können, indem dieser Normalwert individuell für den jeweils zu untersuchenden Wellenzug aus diesem selbst heraus festgelegt wird. Außerdem bietet die erfindungsgemäße Lehre den weiteren Vorteil, daß dieser Bezugswert laufend auf den neuesten Stand erneuert werden kann, indem z. B. jeweils der gerade zuletzt als normal erkannte Wert des Wellenzuges als Bezugswert abgespeichert wird. Dieses ist ebenfalls bei der Untersuchung von EKG-Signalen vorteilhaft, da auch patientenspezifische Signaländerungen, z. B. aufgrund einer körperlichen Belastung des Patienten, bei dem Vergleich richtig mit berücksichtigt

werden.

Wie in den weiteren Patentansprüchen angegeben ist, werden nach der Erfindung ferner erste und zweite Ableitungen bzw. Differentiationen benutzt, um andere, nachfolgend erläuterte Funktionen auszuführen. Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Benutzung einer Verzögerungsleitung, mittels welcher gewisse Teile eines Komplexes »austastbar« sind, um an den übrigen Komplexteilen Messungen vorzunehmen und die richtige Zeitgabe aufeinanderfolgender Steuersignale bewirken zu können, durch welche Integratoren für Abschnitte des Komplexes beaufschlagt werden. Nach der Erfindung ist eine Einrichtung zum Messen des

Zeitraumes zwischen aufeinanderfolgenden Komplexen sowie eine Einrichtung zum Erfassen von hochfrequenten oder niederfrequenten Störungen vorgesehen. Ferner dient erfindungsgemäß eine logische Schaltungsanordnung zum Analysieren der Resultate, die in s verschiedene Kategorien wie »Normalform«, »Früh-Normalform«, »Fremdform« oder »Früh-Fremdform« eingeordnet sind, sowie zum Erzeugen von Befehlsimpulsen zum Steuern der Integratoren auf bestimmte, von diesen Ergebnissen abhängige Weise. Außerdem ist nach der Erfindung eine Sperreinrichtung zum Sperren der Ausgänge der Überwachungsvorrichtung vorhanden, wenn die Eingangssignale auf einen mit dem Rauschen in Beziehung stehenden Pegel herabgedrückt sind.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 den zeitlichen Verlauf eines im wesentlichen periodischen Wellenzuges, der mit dem neuen Verfahren bzw. der Vorrichtung zu überwachen und auszuwerten ist,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung des Verlaufs dreier Perioden des Wellenzuges nach F i g. 1 mit einem Fremdkomplex,

F i g. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Methode zum Vergleich eines Probekomplexes mit einem Normalkomplex,

F i g. 4 ein Blockschaltbild der allgemeinen Anordnung der neuen Vorrichtung und

F i g. 5 bis 11 Einzelschemata von Bestandteilen der Vorrichtung nach F i g. 5, nämlich

F i g. 6 und 7 ein Schaltbild eines Triggerteils mit Zeitdiagrammen,

F i g. 8 ein Schaltbild eines Steuerteils, F i g. 9 ein Schaltbild eines Betriebsteiles,

F i g. 10 ein Schaltbild einer Sperreinrichtung und

F i g. 11 ein Schaltbild einer logischen Schaltungsanordnung.

Das neue Verfahren ist allgemein verwendbar bei Wellenzügen, die aus einer Folge von im wesentlichen ähnlichen Zacken bzw. Einschwingvorgängen oder Impulsen bestehen, wie sie mit N in F i g. 1 bezeichnet sind, um das Vorhandensein und den Zeitpunkt des Auftretens einzelner Zacken bzw. Einschwingvorgänge oder Impulse in der Folge zu erfassen, beispielsweise der in F i g. 1 mit F und P bezeichneten, die in ihrer Gestalt, merklich von den sonst vorherrschenden Zacken Nabweichen.

Die F i g. 2 und 3 erläutern die Anwendung des Verfahrens auf das besondere Problem, Elektrokardiogramm-Wellenzüge zur Erfassung von Anomalien zu überwachen, beispielsweise von Herzkammer-Ektopiekomplexen, unter Ausnutzung der Tatsache, daß diese Komplexe stets von dem »Normalw-EKG-Komplex in ihrer Gestalt abweichen. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen es, unregelmäßig geformte »Fremdkomplexe« im Elektrokardiogramm automatisch zu erfassen, insbesondere Ventrikel-Ektopiekomplexc. <>o

Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen:

1. jeder einzelne EKGKomplex wird bei seiner Ankunft erfaßt, indem das EKG-Signal zweimal differenziert wird, um die verhältnismäßig scharfen Ecken des Kammerkomplexes QRS noch hervor- os zuheben. Jeder QRS-Kammerkomplcx bewirkt im zweimal differenzierten Signal eine Gruppe von Snitzcn, die im ungemeinen größer sind als andere Spitzen, welche von den anderen Teilen des EKG-Komplexes und vom Rauschen herrühren. Diese größten Zweitableitungs-Spitzen dienen dazu, die ungefähre zeitliche Anordnung eines jeden QRS-Kammerkomplexes festzulegen. Indem das gleiche, zweimal differenzierte Signal in einer anderen Form während Intervallen »ausgetastet« wird, die so festgelegt sind, daß sie die QÄS-Spitzen umschließen, wird der Pegel dieses Signals entsprechend dem Rest des EKG-Komplexes zuzüglich Rauschen gemessen und dazu benutzt, einen Schwellwertpegel zu gewinnen, der stets automatisch den verbleibenden, zwischen den QRS-Sp'ilzen liegenden Signal- und Rauschanteilen proportional ist. Dieser Schwellwert wird mit dem ursprünglichen, nicht ausgetasteten zweimal differenzierten Signal verglichen. Überschreitungen des Schwellwertpegels durch die QÄS-Spitzen des nichtausgetasteten zweimal differenzierten Signals dienen zum Festlegen des zeitlichen »Anfangs« und der »Mitte« des QRS-Kammerkomplexes. 2. Einer Probe bzw. einem Ausschnitt des vorherrschenden »Normalkomplexes«, welcher innerhalb der Schaltung gespeichert wird, wird jeder einzelne EKG-Komplex elektronisch überlagert, und zwar sowohl in zeitlicher Hinsicht unter Benutzung von Taktsignalen, die von dem QRS- Kammerkomplex hergeleitet werden, als auch in bezug auf den Spannungspegel, indem nämlich alle Messungen auf einen Pegel bezogen werden, der durch Abtasten bzw. Abfragen des Wellenzuges unmittelbar vor dem Anfang eines jeden <?ÄS-Komplexes gewonnen wird.

Die gesamte, in F i g. 3 schraffierte Fläche, welche dem gespeicherten Proben-Wellenzug und dem untersuchten Komplex nicht gemeinsam ist, wird berechnet und als Maß des Gestaltunterschiedes zwischen dem jeweiligen Komplex und der gespeicherten Probe benutzt. Wenn dieser Gestaltunterschied eine vorgegebene Grenze überschreitet, wird der betreffende Komplex als »Fremdkomplex« erfaßt. Ist der in dieser Weise berechnete Gestaltunterschied geringer als ein vorgegebener Grenzwert, welcher mit dem vorgenannten nicht unbedingt übereinstimmen muß, so wird der betreffende Komplex als »Normalkomplex« erfaßt. Die Erfassung eines Komplexes mit »Fremdform« kann wiederum dazu dienen, aus der Schaltung ein Ausgangssignal zu gewinnen, das das Vorhandensein eines Herzkammer-Ektopiekomplexes anzeigt Ein Blockschaltbild der neuen Vorrichtung ist ir Fig.4 gezeigt, das einlaufende EKG-Signal wird übei eine Verzögerungsleitung 50 (F i g. 5) einem Betriebstei (F i g. 9) zugeführt, in welchem die Form de Komplexe an der verzögerten Nachbildung de ursprünglichen Signals gemessen wird.

Unterdessen wird das ursprüngliche EKG-Signa zusammen mit einer abgewandelten Form davon, die ii der Verzögerungsleitung 50 eine gewisse kleiner Verzögerung erfahren hat, einem Triggerteil 51 (F i g. und 7) zugeführt, in welchem das Auftreten eines jede (?/?S-Komplexes unter Verwendung der Spitzen de zweimal differenzierten Signals erfaßt und dazu benuti wird, für jeden erfaßten QRS-Kammerkomplex eine Haupt-Taktimpuls sowie einen Haupt-Triggerimpuls ζ erzeugen.

Die Haupt-Trigger- und -Taktimpulse werden einci Stcuerteil 52 zugeführt (F i g. 8), in welchem eine Folg

von Steuerimpulsen erzeugt wird, die dem Betriebsteil 40 (F i g. 9) sowie einer logischen Schaltungsanordnung (Fig. 11) zugeführt werden, um die in diesen Teilen ablaufenden Vorgänge zeitgerecht in Gang zu setzen und ablaufen zu lassen. s

Im Betriebsteil 40 tasten elektronische Operationsverstärker die verzögerten EKG-Komplexe ab, so daß ein Nullpegel unmittelbar vor dem Q&S'-K.omplex erhalten wird; dann integrieren sie aufeinanderfolgende Abschnitte des Wellenzuges in bezug auf diesen Nullpegel und subtrahieren die bei diesen Abschnitten gemessenen Flächen von den Flächen entsprechender Abschnitte im abgetasteten EKG-Normalwdlenzug, der in einer Gruppe von Abtast- und Haltestufen gespeichert ist. Andere Operationsverstärker dieses Betriebsteils berechnen die Betragssumme der Differenzen ε zwischen entsprechenden Abschnitten der beiden Komplexe und erzeugen logische Spannungspegel »Fremdform« bzw. »Normalform«, je nachdem, ob ε voreingestellte »Fremd«- oder »Normalw-Schwellenwerte überschreitet oder nicht erreicht.

Die Haupt-Taktimpulse werden auch einem Zeitgeberteil 58 zugeführt, in welchem ein linearer Zeitbasis-Wellenzug bei Ankunft jedes Triggerimpulses abgefragt wird, um ein Maß für den Zeitraum zwischen einem einlaufenden (?ÄS-Komplex und seinem Vorgänger zu gewinnen. Dieses Intervall wird mit einem voreingestellten Schwellwert, beispielsweise entsprechend 400 bis 500 ms, vei glichen. Wird dieser Wert nicht erreicht, so wird ein logisches Signal »Früh« erzeugt. 1st seit der Ankunft des Komplexes genügend Zeit verstrichen, damit ein angemessener Teil des Wellenzuges mit jenem des gespeicherten Normalkomplexes verglichen werden konnte, so erzeugt das Steuerteil 52 einen »Entscheidungsw-Impuls, welcher der logischen Schaltungsanordnung 54 zugeführt wird.

Beim Eintreffen des Impulses »Entscheidung« werden in der logischen Schaltungsanordnung 54 die logischen Spannungspegel »Fremdform«, »Normalform«, »Früh« usw. zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses an einem oder mehreren Ausgängen zusammengefaßt, die jeweils einem »Normalkomplex«, »Früh-Normalkomplex«, »Fremdformkomplex«, »Früh-Fremdformkomplex« usw. entsprechen.

Zeigt der Komplex-Befund »Normalform«, so erzeugt die logische Schaltungsanordnung 54 einen Impuls »Übertragung«, der dem Betriebsteil 40 zugeführt wird und die Abtast- und Haltestufen, welche die Abfragewerte des gespeicherten Normal-Wellenzugcs enthalten, zur Anpassung ihres Inhalts bringt, indem der Inhalt der als Integratoren wirkenden Operationsverstärker abgefragt wird, welche die gegenwärtigen Wellenzug-Abfragewerte enthalten. Anschließend werden die Integratoren in Bcreitschuftsstellung für die Ankunft des nächsten Komplexes auf Null zurückgestellt.

Wird der Komplex nicht als »Normalform« beurteilt, so werden die gespeicherten Abfragewerte nicht angepaßt, sondern die Integratoren werden unmittelbar nach dem Impuls »Entscheidung« zurückgestellt. Ein Sperrteil 55 erzeugt dann Signale, welche das Auftreten jeglicher Ausgangsspannung an der Vorrichtung während Zeiten besonders starker Störungen unterbinden.

Wird das System bei einem EKG-Signal in Gang gesetzt, so drückt eine Bedienungsperson, welche den (,_s Wellenzug auf einem Oszillographen oder Schreiber beobachtet, einen Druckschalter, wenn einige EKG-Komplexe der Art vorbeilaufen, die von der Anordnung als »normal« betrachtet werden sollen. Der Schalter schickt in die logische Schaltungsanordnung einen logischen Spannungspegel »Lernen«, welcher vorübergehend den Weg ändert, auf dem die verschiedenen logischen Signale zur Erzeugung eines Impulses »Übertragung« bei jedem Komplex zusammengefaßt werden, der bei gedrücktem Schalter auftritt. Auf diese Weise wird der Wellenzug des gewünschten EKG-Normalkomplexes anfangs in den Abtast- und Haltestufen des Betriebsteils gespeichert.

Aufbau und Arbeitsweise der einzelnen Teile der Vorrichtung werden im folgenden ins einzelne gehend erläutert.

F i g. 5 zeigt schematisch die Verzögerungsleitung 50, in welcher das einlaufende Signal zum Frequenzmodulieren eines Impulsgenerators benutzt wird. Die frequenzmodulierte Impulsfolge wird dem Eingang einer langen Kette von Univibratoren bzw. monostabilen Schaltungen zugeführt, die in Kaskade angeordnet sind, so daß die Abfallflanke des von einer Univibratorstufe erzeugten Impulses den Beginn des Impulses in der nächsten Univibratorstufe triggert. Die frequenzmodulierte Impulsfolge, welche die letzte Univibratorstufe in der Kette verläßt, wird demoduliert und gibt das ursprüngliche Signal getreu wieder, jedoch mit einer Verzögerung, die gleich der Summe der Impulsbreiten der in jeder Univibratorstufe erzeugten Impulse ist. Finden beispielsweise fünfzig Univibratorstufen Verwendung, die jeweils Impulse von 2 ms Dauer erzeugen, so beträgt die gesamte Verzögerung 100 ms.

In Fig.6 und 7 ist das Triggerteil 51 dargestellt, welches das Vorhandensein einzelner Komplexe im einlaufenden EKG-Signal durch Abfragen bzw. Abfühlen des (?/?S-Kammerkomplexes in jedem Wellenzug erfaßt. Beim Auftreten eines jeden (p.?S-Komplexes werden zwei Impulse erzeugt, nämlich ein Haupl-Taktimpuls, der in fester Zeitbeziehung zum Anfang des QRS-Komplexes steht, und ein Haupt-Triggerimpuls, der eine feste zeitliche Beziehung zur Mitte des vom (?/?S-Komplcx in Anspruch genommenen Intervalles hat.

Der Triggerteil erzielt dies in zwei Stufen. Zunächst werden in der Austastschaltung (F i g. 6) des Triggerteils die Zeitpunkte des Auftretens der QRS-Komplexe ungefähr ermittelt. Zu diesem ungefähren Zeitpunkt wird jeweils ein Austastimpuls erzeugt, dessen Dauet erheblich länger ist als die von der Austastschaltung abgeschätzte Dauer des QRS-Komplexes.

Sodann wird eine verzögerte Nachbildung de; einlaufenden Signals zusammen mit den Austastimpul sen, welche eine Zeitdauer überdecken, die vor den wahrscheinlichen Auftreten eines QRS-Komplexes it der verzögerten Signal-Nachbildung beginnt und übe; sein Ende hinausreicht, dazu benutzt, diejenigcr Zeiträume des Signals zu trennen, welche QRS-Kom plcxe nicht enthalten. Mit Hilfe des so gebildeter »ausgetasteten« Signals wird der Pegel des »Hinter grundrauschens« im Signal infolge aller übrigen Anteil· des EKG, Vorhofzacke P, Finalschwankung T, Störge rausche usw., gemessen und zum Erzeugen eine Haupt-Triggcrschwcllwertes benutzt, dessen Pege ständig und automatisch so geregelt wird, daß c oberhalb des Hintergrundrauschens bleibt. QRSY^om plexe, welche genügend oberhalb des Hintergrund rauschpcgcls liegen, überschreiten auch den Haupt Triggcrschwcllwert und bewirken daher die Erzeuguni der Haupt-Taktimpulse und der Haupt-Triggerimpulse.

Im einzelnen arbeitet die Anordnung wie folgt. In de

Austastschaltung (Fig.6) des Triggerteils gelangt das einlaufende EKG-Signal (a) durch Differerizierstufen 1 und 2 sowie einen Vollweg-Gleichrichter 3, wobei ein Wellenzug (b) erzeugt wird, welcher dem Betrag der zweiten Ableitung entspricht. Dieser Wellenzug wird in einem Tiefpaßfilter 4 geglättet, dessen Ausgang (c) der Einhüllenden des Betrages der zweiten Ableitung entspricht. Eine Differenziersiufe 5 verarbeitet diese Einhüllende und erzeugt eine negative Spitze jedesmal, wenn die Einhüllende einen genügenden Amplitudenzuwachs aufweist. Allgemein führen die QÄS-Komplexe zu den größten solchen negativen Spitzen im Ausgang (d) der Differenzierstufe 5. Der Scheitelwert (e) dieser größten negativen Impulse wird durch den Spitzengleichrichter eines Operationsverstärkers 6 erfaßt. Die negativen Spitzen des Wellenzuges (d) werden durch den Einweg-Gleichrichter 7 abgetrennt und einem Komparator 8 zusammen mit einem Schwellwertpegel (Q zugeführt, der dem Scheitelwert (e) proportional ist. Der Anteil ist so voreingestellt, daß der Schwellwert (Q oberhalb der kleinen Spitzen im Wellenzug (d) liegt, welche den Zacken P, T entsprechen. Beispielsweise kann der Anteil etwa '/3 des Scheitelwertes (e) der negativen Impulse betragen, die QÄS-Komplexe darstellen.

Am Ausgang des Komparator 8 tritt ein positiver Impuls (g) auf, wenn ein einem (?/?S-Komplex zugeordneter negativer Impuls den Schwellwert (Q überschreitet. Das Ausgangssignal des Komparator 8 wird einer »Dehnungsschaltung« 9 zugeführt, in welcher ein Kondensator während jedes Impulses (g) rasch auf eine feste Spannung aufgeladen wird und erst nach dem Ende dieses Impulses entladbar ist. Nach der Aufladung des Kondensator erscheint am Ausgang der Vergleichs-Dehnungsschaltung 8, 9 ein positiver »Auslastimpuls« (h), der so lange bestehenbleibt, bis der Kondensator von der erwähnten Festspannung bis auf eine voreingestellte, niedrigere Spannung entladen ist. Die Wirkung der Dehnungsschaltung 9 besteht darin, daß jeder Impuls (g)um eine feste Zeit verlängert wird, die so gewählt ist, daß die Dauer des Austastimpulses die Dauer des ihn auslösenden Q/?S-Komplexes beispielsweise um 150 ms überschreitet.

Eine Störung des Austast-Schwellwertes (Qdurch nur gelegentlich auftretende Anteile des einlaufenden EKG-Wellenzuges, beispielsweise große Herzkammer-Ektopickomplexc, Rauschspitzen usw., wird durch eine Anordnung verhindert, in welcher der über mehrere Komplexe gebildete Mittelwert der gleichgerichteten Wellenzugspitze (e) über ein Tiefpaß-ÄC-Filtcr geleitet so wird, das an den Ausgang des Spitzengleichrichter 6 angeschlossen ist. Dieses »mittlere Scheitelw^rt-Signal« läuft über eine Spannungsfolgerstufc 10 und eine Umkehrstufe 11 zur Anode einer Schwellwert·Begrenzerdiode D. Die Verstärkung der Umkehrstufe 11 ist so eingestellt, daß die Spannung an der Anode der Diode D die Spitzenwerte des einlaufenden Signals (d) nur ganz geringfügig überschreitet. Gelegentliche große Spitzen im Wellenzug (d) werden durch die Schwcllwert-Begrenzcrdiodc D auf einem Pegel abgeschnitten, der eben oberhalb des durchschnittlichen Schcitelwcrtcs der letzteren Komplexe liegt, und dadurch daran gehindert, in den Spitzcngleichrichter 6 einzulaufen.

Die übrigen Schaltkreise des Triggcrteils sind in F i g. 7 gezeigt. An einer geeigneten Stelle der Kette von ft.s Univibratoren, welche die Verzögerungsleitung bilden, ist ein verstellbarer Abgriff vorgesehen, über den die Vcrzögerungsleitungs-Impulsc einem Hilfsdemodulator und -filter 12 zugeführt werden. Die in dieser Weise erhaltene verzögerte Nachbildung des einlaufenden EKG-Signals wird in Differenzierstufen 13, 14 zweimal differenziert und in einem Vollweg-Gleichrichter 13 gleichgerichtet, so daß sich ein Wellenzug (i) bildet, welcher dem Betrag der zweiten Ableitung der verzögerten Nachbildung des EKG-Signals entspricht.

Von der Austastschaltung (Fig. 6) kommende Austastimpulse werden einem Transistor VY zugeführt, so daß dieser während eines jeden Austastimpulses leitet, aber auch nur dann. Zwei Widerstände R1 und R 2 sind so angeordnet und bemessen, daß während eines Austastimpulses bei leitendem Transistor W die am Schaltpunkt X eintreffende Ausgangsspannung des Gleichrichters 15 um einen Faktor abschwächbar ist, der den dem <?/?S-Komplex entsprechenden Teil des Wellenzuges (i) fast vollständig zu eliminieren gestaltet. Die vorgenommene Dämpfung kann beispielsweise )0:1 betragen.

Am Schaltungspunkt X ist der Wellenzug dann eine Nachbildung des Wellenzuges (i), jedoch ohne das Intervall, welches alle Teile des (?/?S-Kornplexes enthält. Kurz vor und nach diesen Teilen ist die Amplitude stark herabgesetzt, wie der »ausgetastete« Wellenzug (j) erkennen läßt. Eine Umkehrstufe 16 und ein Spitzengleichrichter 17 erzeugen ein Ausgangssignal (k), das dem vom ausgetasteten Wellenzug φ erreichten Scheitelwert gleichkommt, also dem Scheitelwert des Hintergrundrauschens.

Der über mehrere Komplexe gebildete Mittelwert dieses Scheitel-Hintergrundrauschpegels (k) wird durch einen Filterteil R¹C geführt und über einen Spannungsfolger 18 an die Kathode einer Diode D' weitergeleitet. Die Verstärkung des Spannungsfolgers 18 ist so eingestellt, daß das Potential an der Kathode D' den Scheitelweri des Hintergrundrauschens ganz geringfügig überschreitet. Ein plötzlicher Anstieg im Hintergrundrausch-Signal, der z. B. auftreten kann, wenn ein kleiner <?/?S-Ektopiekomplex ausgetastet wird, kann das Scheitel-Hintergrundrausch-Signal (k) nicht stören, weil derartige Zacken durch die Diode D' auf einem Pegel abgeschnitten werden, der eben oberhalb des mittleren Scheitel-Rauschpegels liegt.

Ein Anteil (I) des nicht ausgetasteten Ausgangssignals (i) des Gleichrichters 15 mit den die QRS- Komplexe darstellenden Spitzen gelangt an einen Komparator 19, wo er mit einem größeren, einstellbaren Anteil des Scheitel-Hintergrundrausch-Signals (k) verglichen wird. Letzteres ist so eingestellt, daß es einen Haupt-Schwellwertpegel (m)\k\en, der proportional zum Scheitelweri des im Wellenzug (I) auftretenden Hintergrundrauschens ist, ihn aber überschreitet. Bei jeder der Haupt-Schwcllwert (m) übersteigenden Spitze de; Wellenzugcs (I), beispielsweise in einer (?/?S-Grupp< von Spitzen, erzeugt der Komparator 19 einen positiver Impuls. Der erste Impuls einer jeden solchen Gruppi positiver Impulse (n)um Ausgang des Komparntors Ii triggert einen Haupt-Taktimpuls-Univibrator 20, der ai seinem Ausgang einen Haupt-Taktimpuls (o)abgibt. Dii Vordcrflanke dieses Haupt-Tukt'impulses steht in feste zeitlicher Beziehung zum Anfang des QRS- Komplexes. Die Gruppe von Impulsen (n), welche den scharfei Ecken der einlaufenden QRS-Wellenzüge entsprecher laufen vom Ausgang des Komparator 19 in eil Tiefpaßfilter 21. Dieses kann als Potenzfilter uusgebildc sein und eine Butterworth-Charakteristik vierter Ord nung mit einer Grenzfrequenz von beispielsweise 5 H

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haben. Der Ausgang (p) des Filters 21 erreicht seine

Scheitelwert jeweils eine feste Zeit nach der Ankunft der »Mitte« einer jeden solchen Impulsgruppe (n) am Eingang des Filters 21. Der Scheitelwert des Filterausgangs (p) wird ausgewertet, indem dieser Wellenzug durch eine Differenzierstufe 22 hindurchgeführt und die ^s Nulldurchgangsflanke des Differenzierausgangs (q)zum Triggern des Haupt-Triggerimpuls-Univibrators 23 benutzt wird. Die Vorderflanken der von letzterem erzeugten Haupt-Triggerimpulse haben eine feste zeitliche Beziehung zu der »Mitte« der sie herbeiführen- ι ο den <?/?S-Komplexe.

Fig.8 zeigt einen Steuerteil, in welchem die Haupt-Triggerimpulse und die Haupt-Taktimpulse aus dem Triggerteil zwei Gruppen von Univibratorschaltungen ansteuern. In diesen Gruppen wird jeweils eine >5 Stufe durch die Abfallflanke des Ausgangsimpulses der vorhergehenden Stufe getriggert.

Bei der vom Haupt-Taktimpuls angesteuerten Gruppe liefert der erste Univibrator »Bezugsverzögerung« einen Ausgangsimpuls von einstellbarer Dauer, so daß der Impuls vom nächsten Univibrator »Integrationsbezugsabschnitt« jeweils während des 20-ms-Intervalls auftreten kann, das dem Eintreffen des QRS-Komplexes aus der Verzögerungsleitung unmittelbar vorausgeht. Dieser Befehlsimpuls veranlaßt einen Integrator im Betriebsteil zu einer Ausgangsspannung, die dem mittleren Pegel des EKG-Wellenzuges während dieses 20-ms-Bezugsabschnittes entspricht. Die Dauer der Probe bzw. Abfragung ist so gewählt, daß sie einer oder mehreren Perioden der Netzfrequenz gleichkommt, damit die erhaltene Bezugsprobe bzw. -amplitude keinen Anteil enthalten kann, der von Wechselspannungs-Störungen im EKG-Signal herrührt.

In ähnlicher Weise steuert der Haupt-Triggerimpuls einen Univibrator »Meßverzögerung« an, der einen Ausgangsimpuls von einstellbarer Dauer abgibt, so daß der Impuls aus dem nächsten Univibrator »1. Integrierteil« jeweils in dem erwünschten Intervall unmittelbar vor oder beim Beginn des in den Betriebsteil einlaufenden verzögerten QRS-Komplexes auftreten kann.

Der Schluß des Impulses »1. Integrierteil« triggert den nächsten Univibrator »2. Integrierteil« zum Abgeben eines Impulses usw., so daß jede monostabile Schaltung in der Kette jeweils einen entsprechenden Integrator im Betriebsteil beaufschlagt. Die Integratoren sind jeweils während der Dauer ihrer Befehlsimpulse in Tätigkeit, die vorzugsweise ein Vielfaches von 20 ms beträgt, wenn die Netzfrequenz 50 Hz ist; dann kehren sie in ihre »Halte«- bzw. Wartestellung zurück. «,o

Sind genügende Abschnitte des EKG-Komplexes in dieser Weise abgefragt worden, so triggert die Abfallflanke des letzten Impulses »n. Integrierteil« einen Univibrator, der einen Impuls »Entscheidung« an die logische Schaltungsanordnung abgibt.

F i g. 9 zeigt denjenigen Teil des Betriebsteils, der den ersten Integrator umfaßt. Das aus der Verzögerungsleitung kommende verzögerte EKG-Signal wird durch einen elektronisch geschalteten Bezugsprobenintegrutor 41 über die Dauer des aus dem zweiten Univibrator (« des Steucrteils kommenden Befehlsimpulses »Integrationsbezugsabschnitt« integriert. Am Ende dieses Impulses kehrt der Integrator in seine Halte- bzw. Wartestellung zurück, wobei an seinem Ausgang eine Spannung bestehenblcibt, die dem Pegel des EKG-WcI- (<s lenzugcs im Bezugsabschnitt vor dem <?/?S-Komplex entspricht. Die Stellungsumschaltung des Integrators erfolgt durch Fcldeffekt-Transistorschalter S, welche durch die Befehlsimpulse gesteuert, werden.

Die Ankunft des Befehlsimpulses am ersten Integrator veranlaßt einen Meßproben-Integrator 42, die Differenz zwischen dem verzögerten EKG-Signal und der Bezugsprobe zu integrieren, die am Ausgang des Bezugsprobenintegrators 41 zur Verfugung steht. Während dieses ersten Meßabschnittes bildet sich am Ausgang des Meßprobenintegrators 42 eine Spannung, die der Fläche entspricht, welche von dem EKG-WeI-lenzug sowie vom Beginn und Ende des Abschnittes begrenzt ist, bezogen auf den von der Bezugsprobe festgelegten Nullpegel (F i g. 3). Die Differenz zwischen diesem Signal und dem Wert für den entsprechenden Abschnitt im gespeicherten EKG-Normalkomplex, der in einer Abtast- und Haltestufe 43 verfügbar ist, wird in einer Subtraktionsstufe 44 gebildet. Der vorzeichenunabhängige Betrag dieser Differenz wird in einem Operationsverstärker 45 »Absolutwert-Schaltung« berechnet.

Für jede der folgenden Meßabschnitte an dem EKG-Wellenzug ist eine weitere Gruppe von Operationsverstärkerstufen vorgesehen, die jeweils einen Meßproben-Integrator (entsprechend 42), eine Abtast- und Haltestufe (entsprechend 43), eine Subtraktionsstufe (entsprechend 44) und eine Absolutwert-Schaltung (entsprechend 45) aufweist. Jede solche Gruppe von Stufen wird durch einen Befehlsimpuls aus dem Steuerteil während des eigenen Meßabschnittes in Betrieb gesetzt.

Vorzugsweise sind die Anzahl und die Intervalle der Meßabschnitte so gewählt, daß der Zeitraum vom Beginn des ersten Meßabschnittes bis zum Ende des letzten den EKG-Komplex überdeckt, und zwar ohne Unterbrechung vom ersten Anfang eines Q/?S-Komplexes bis reichlich hinter dem Ende des breitesten zu erwartenden QRS-Komplexes. Am Ende des eigenen Meßabschnittes hält jede Gruppe von Stufen an dem Ausgang der Absolutwert-Schaltung ein Signal bereit, das dem Differenzbetrag zwischen der Fläche innerhalb des untersuchten Abschnittes des EKG-Komplexes und der Fläche des entsprechenden Abschnittes im gespeicherten EKG-Normalkomplex entspricht.

Die Ausgänge aller Gruppen werden in einem Funktionsaddierer 46 aufaddiert, der ein Signal erzeugt, welches die Summe der Differenzbeträge ε darstellt. Dieses Signal ist ein Maß des Gestaltungsunterschiedes zwischen dem untersuchten Komplex und dem Normalkomplex, der durch die Abfragewerte in den Abtast- und Haltestufen dargestellt ist.

Ist der Gestaltunterschied klein, so geht das Signal t am Ende der Integration des letzten Meßabschnitte! gegen Null. In diesem Augenblick wird der lmpul: »Entscheidung« erzeugt und der Wert von t. wird mi zwei Schwellwertpegcln verglichen, die einer »Fremd form« bzw. der »Normalform« entsprechen. Hat de untersuchte Komplex eine Normalform, d. h. liegt 1 unterhalb des Schwellwertpcgels »Normal«, so erzeug die logische Schaltungsanordnung einen Bcfehlsimpui »Übertragung«, der das Abfragen der Werte für dicsci Komplex, welche an den Ausgängen der Mcßprobcn-In tcgratoren (z. B. 42) verfügbar sind, durch die Abtasi und Haltestufen (z. B. 43) bewirkt.

Sobald ein solcher Impuls »Übertragung« uufgetrctc ist, werden alle Probeintegratoren durch einen Befehl· impuls »Rückstellen« von der logischen Schaltungsar Ordnung sofort auf Null zurückgestellt. Ist ein Komplc »Fremdform« erfußt worden, so wird der Rückstellin puls unmittelbar nach dem Impuls »Entscheidung

erzeugt und die Erzeugung eineis Befehlsimpulses »Übertragung« unterbleibt.

Nachdem die Probenintegratoren ,auf Null zurückgestellt sind und bevor die Abtastung bzw. Abfragung des nächsten Komplexes beginnt, stellt das Signal die s Betragssumme der gespeicherten Normalkomplex-Abschnitte dar, d h. die »Gesamtfläche« des Komplexes. Dieser Signalpegel wird während des Befehlsimpulses »Integrationsbezugsabschnitt« durch eine Abtast- und Haltestufe 47 abgefragt. Geeignete Anteile des gespeicherten Gesamtflächensignals werden Formvergleicherstufen 48,49 zugeführt, welche die Schwellwertpegel zum Vergleich mit dem Signal ε im Augenblick der »Entscheidung« bereitstellen.

Vorbestimmte feste Spannungen werden den an die ·,$ Formvergleicherstufen weitergeleiteten Anteilen des Gesamtflächensignals hinzugefügt. Diese Festspannungen können so gewählt sein, daß sie Minimalwerte der »Fremd«- und »Normal«-Schwe!len darstellen, falls nämlich bei bestimmten Arten des EKG-Signals das Gesamtflächensignal besonders klein ist.

Der in Fig. 10 dargestellte Sperrteil 55 hat die Aufgabe, alle Ausgänge der Vorrichtung während Intervallen zu sperren, in welchen das Eingangs-EKG-Signal durch Störgeräusche beeinträchtigt bzw. herabgesetzt wird, deren Intensität eine korrekte Analyse des EKG-Signals stört oder erschwert. Derartige Störungen können hochfrequent sein, z. B. bei einem Muskelpoiential-Artefakt, oder niederfrequent, z. B. bei Grundlinienschwankungen, oder beides. In ähnlicher Weise kann der Sperrteil den Betrieb der Vorrichtung beim Empfang eines äußeren Befehlssignals unterbrechen, beispielsweise von einer Herzschrittmacher-Vorrichtung.

Die Schaltungsanordnung des Sperrteils 55 geht aus Fig. 10 hervor. Zur Erfassung eineir Hochfrequenzstörung wird ein Anteil (s)des Wellenzuges (i) am Ausgang des Vollweg-Gleichrichters 15 im Triggerteil (F i g. 7) mit einem Schwellwert »HF-Störung« (t) verglichen, der vom Scheitelwert des Hintergrundrauschsignals (k) hergeleitet wird (F i g. 7). Der Vergleich erfolgt über einen Komparator 24 (Fig. 10). Der Schwellwert (t) wird vorzugsweise so eingestellt, daß er von allen QÄS-Spitzen sowie von einigen P- und T-Zacken überschritten wird, nicht jedoch von Spitzen im hochfrequenten Rauschen des Wellenzuges (s), welche deutlich unterhalb des Haupt-Triggerschwellwertpegels liegen, der etwas höher als die T- und f-Zacken eingestellt ist. Ein schneller Amplitudenanstieg der HF-Rauschspitzen ermöglicht es ihnen, den Schwellwert (t) zu überschreiten. Bei Vorhandensein von signifikantem HF-Rauschen nimmt, die Frequenz bzw. Häufigkeit solcher Schwellwertüberschreitungen daher zu.

Die Frequenz bzw. Häufigkeit solcher Schwellwert-Überschreitungen wird durch eine herkömmliche Impulsfrequenzmesser-Schaltung beobachtet bzw. überwacht, die einen Univibrator 25 und ein Tiefpaßfilter 26 aufweist. Eine Steigerung der gemessenen Frequenz über einen voreingestellten Grenzwert hinaus wird durch einen Komparator 27 erfaßt, der einen positiven Warnimpuls »HF-Störung« an seinem Ausgang erzeugt.

Der Warnimpuls wird über ein ODER-Diodenglied 28 an eine Dehnungsschaltung 29 weitergeleitet, die an ihrem Ausgang einen Impuls »Sperren« erzeugt, dessen Breite gleich der Dauer des dem ODER-Glied zugeführten Warnimpulses zuzüglich einer Zeit ist, welche so gewählt ist, daß alle zum Zeitpunkt des Warnimpulses in der Verzögerungsleitung vorhandenen Signale vor dem Ende des Impulses »Sperren« den Betriebsteil durchlaufen haben können. Vorzugsweise ist die Dauer dieser zusätzlichen »Dehnungszeit« größer als diejenige Zeit, welche von der Ankunft eines Signals am Eingang der Vorrichtung bis zum Augenblick des beim Einlaufen dieses Signals in den Betriebsteil erzeugten Impulses »Entscheidung« verstreicht. Die Dehnungszeit kann beispielsweise 500 ms betragen. Der Impuls »Sperren« wird der logischen Schaltungsanordnung zugeführt, so daß während seines Vorhandenseins sämtliche Ausgänge gesperrt sind.

Das Erfassen einer niederfrequenten Störung (NF-Störung) beispielsweise infolge von Grundlinienschwankungen geschieht durch Abtasten bzw. Abfragen eines Bezugssignals, das am Ausgang des Bezugsprobenintegrators 41 im Betriebsteil (F i g. 9) bei jedem der aufeinanderfolgenden Komplexe zur Verfügung steht, und zwar während des Befehlsimpulses »Integrationsabschnitt Nr. 1« aus dem Steuerteil. Hierzu ist eine Abtast- und Haltestufe 30 vorgesehen (Fig. 10). Jede plötzliche PegelänJerung im Bezugssignal wird auf diese Weise über eine Wechselspannungs-Kopplung an einen Vollweg-Gleichrichter 31 weitergeleitet. Der Betrag der Änderung des Bezugspegels am Ausgang des Gleichrichters 31 wird durch einen Komparator 32 jedesmal abgefühlt, wenn die Veränderung einen Schwellwertpegel überschreitet, entsprechend einer ernsteren bzw. stärkeren Grundlinienschwankung. Dieser Schwellwert wird von einer Vereinigung einer Festspannung mit einem geeignet gewählten Anteil des Gesamtflächensignals am Ausgang der Abtast- und Haltestufe 47 »Gesamtfläche« hergeleitet (F i g. 9).

Wird eine Veränderung des Bezugssignals von solcher Größe erfaßt, so wird durch den Komparator 32 dem einen der Eingänge des ODER-Glieds 28 ein Warnimpuls »NF-Störung« zugeführt, was einen Impuls »Sperren« von der Dehnungsschaltung 29 bewirkt.

Um Sperrimpulse nach Erfordernis einzuleiten, können Befehlsimpulse von äußeren Vorrichtungen beliebigen weiteren Eingängen dem ODER-Glied 28 zugeführt werden.

In F i g. 11 ist eine Ausführungsform der logischen Schaltungsanordnung 54 dargestellt, deren elektronische Logikelemente dazu dienen können, logische Pege: »Fremdform F«, »Normalform N«, »Früh E«, »Entscheidung D«, »Lernen L« usw. zu gewinnen, um der richtigen Betriebsablauf der Anordnung zum Erzeuger der Befehlsimpulse »Übertragung«, »Rückstellen« so wie einer Anzahl von Ausgängen sicherzustellen, ζ. Β der Ausgänge »Fremdkomplex«, »Früh-Fremdkom plex«, »Normalkomplex«, »Früh-Normalkomplex« usw Auch andere Anordnungen sind möglich.

Einige der ankommenden logischen Pegel durchlau fen logische »Nicht«-Glieder oder Inverter um erzeugen logische Signale mit den Bedeutungen bzw Beträgen »Nicht Fremd JFV<; »Nicht Normal N«, »Nich Früh F.«. Nicht Lernen L« usw. Diese Signale werdei mit den einlaufenden in »UND«- und »ÖDER«-Glie dem, wie dargestellt, vereinigt, um Univibratoren zi triggern, welche die Signale »Übertragung«, »Rückstel len« sowie gegebenenfalls »Ausdrucken« erzeuger Außer den dargestellten Ausgängen können viel andere Ausgänge von dem System erhalten werdei indem man dafür sorgt, daß Signale »Ausdrucken« au der logischen Schaltungsanordnung elektronisch Schalter betätigen, welche die in irgendeinem gewäh ten Teil der Vorrichtung vorhandenen Wellenzüg

ibfragen und weiterleiten. Beispielsweise kann man :inen Impuls, dessen Amplitude dem Zeitintervall wischen dem QÄS-Komplex ei.ies jeden erfaßten Fremdkomplexes und dem vorausgehenden QRS-We\- enzug entspricht, dadurch erhalten, daß der Ausgang »Fremdkomplex« den gerade vorhandenen Zwischen-QKS-Iiitervallkomplex abfragt, der in der Abtast· und Haltestufe des Zeit- bzw. Taktgeberteils gehalten ist.

Die Vorrichtung läßt sich zur Lösung weiterer Probleme anpassen.

Man ersieht aus der vorstehenden Beschreibung, daß die Vorrichtung automatisch und »direkt« die breitere'n Kategorien erfaßt, in welche die einzelnen EKG-Komplexe fallen, nämlich »Normal«, »Fremd«, »Früh« und Kombinationen davon. Der Leistungsbereich kann noch stark erweitert werden, indem man diese Eigenschaften unter Verwendung dieser Abgänge in Verbindung mit weiteren, nicht dargestellten Schaltkreisen der Vorrichtung dazu ausnutzt, gewisse andere, bekannte Störungen des Herzrhythmus automatisch zu diagnostizieren, die durch das Auftreten bestimmter Komplexarten mit gewissen Frequenzen bei schwankender Regelmäßigkeit der Frequenz und der Gleichmäßigkeit der Komplexgestalt gekennzeichnet sind. Beispiele hierfür sind die folgenden:

a) Herzkammerflimmern ist gekennzeichnet durch äußerste Unregelmäßigkeit der Gestalt der EKG-Komplexe. Die Ausgangsimpulse »Fremdform« können dazu verwendet werden, die Betragssumme der Differenzsignale im Augenblick »Entscheidung« abzufragen, so daß sich ein stufenweiser Wellenzug von äußerster Unregelmäßigkeit ergibt. Dieser Wellenzug wird wechselstrommäBig gekoppelt, um eine Reihe von exponentiell abfallenden Zacken zu erzeugen, deren Amplitude in Gestaltänderungen von Pulsschlag zu Pulsschlag proportional ist. Diese Zackenfolge wird vollweggleichgerichtet und geglättet, so daß ein Spannungspegei entsteht, der zur »mittleren Gestaltunregelmäßigkeit« der EKG-Komplexe in Beziehung steht. Überschreitet dieser Spannungspegel einen voreingestellten Schwellwert, so wird ein Signal »Herzkammerflimmern vorhanden« erzeugt.

b) Herzkammer-Tachykardie. In diesem Falle werden die Ausgangsimpulse entsprechend »Früh-Fremd-

komplexen« durch ein Tiefpaßfilter geleitet, um einen Spannungspeget zu erzeugen, welcher der Frequenz der Früh-Herzkammer-Ektopwkomplexe proportional ist. Erscheinen der Reihe nach drei oder mehr solcher Impulse, so überschreitet die Filter-Ausgangsspanmsng einen Schwellwertpegel, wodurch ein Signal »Herzkammer-Tachykardie vorhanden« erzeugt wird.

c) Vorhof-Tachykardie. Hierbei werden von der logischen Schaltungsanordnung Ausgangsimpulse entsprechend »Normalform«-Komplexen einem herkömmlichen Impulsfrequenzmesser zugeführt. Überschreitet die Frequenz der Normalformkomplexe einen voreingestellten Wert, so wird ein Signal »Vorhof-Tachykardie« erzeugt.

d) Übergroße Ventrikel-Ektopiekomplexe. Aus der logischen Schaltungsanordnung werden in diesem. Falle Ausgangsimpulse entsprechend »Fremdkomplexen« abgegeben, welche Herzkammer-Ektopiekomplexen entsprechen. Diese Impulse werden in einem herkömmlichen Impulsfrequenzmesser eingeleitet Ein Signal »übergroße Ventrikel-Ektopiekomplexe vorhanden« wird erzeugt, wenn der Ausgang des Impulsfrequenzmessers einen Schwellwert überschreitet, der einem vorgegebenen Grenzwert von beispielsweise 5/min entspricht.

e) Vorhof-Flimmern. In diesem Falle wird das Ausgangssignal der Abtast- und Haltestufe des Zeit- bzw. Taktgeberteils entsprechend den Intervallen von Pulsschlag zu Pulsschlag zwischen den Komplexen wechselstrommäßig gekoppelt und eine Folge von exponentiellen Zacken erzeugt, die vollweggleichgerichtet und gefiltert wird wie oben bei a). Falls die resultierende, der »mittleren Unregelmäßigkeit des Herzschlags« entsprechende Spannung einen vorangestellten Schwellwert überschreitet, wird ein Signal »unregelmäßiger Herzschlag« erzeugt. In einem logischen UND-Glied wird dieses Signal mit einem Signal »keine übergroße Ventrikel-Ektopiekomplexe« vereinigt, das gemäß der Anordnung d) für die Erzeugung eines Signals »Vorhof-Flimmern vorhanden« hergeleitet wird.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erfassen anomaler Wellenzugkomplexe, die in einem sich wiederholende Wellen- zugkomplexe aufweisenden elektrischen Wellenzug enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Abschnitte eines jeden Wellenzugkomplexes integriert werden, daß die Differenz zwischen dem integriej-ten Wert eines jeden Abschnittes des Komplexes und dem integrierten Wert eines solchen Abschnittes eines Komplexes gemessen wird, der vorher aus dem Wsllenzug als ein Normal- oder Bezugskomplex ausgewählt wurde und daö die Beträge der Differenzwerte quantitativ aufsummiert und ein Signal und/oder eine Aufzeichnung: erzeugt werden, wenn die Gesamtdifferenz einen vorbestimmten Wert überschreitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalkomplex als Bezugsbasis gespeichert wird, daß von dem Wellenzug Taktsignale abgeleitet werden, weiche die zeitliche Anordnung bestimmter ausgewählter Abschnitte des Wellenzugkomplexes festlegen, die mit entsprechenden Abschnitten des gespeicherten Normalkomplexes zu vergleichen sind, daß durch Abtasten bzw. Abfragen des Wellenzuges unmittelbar vor dem Beginn eines jeden Komplexes eine Bezugsspannung gewonnen wird, und daß mit Hilfe der Taktsignale und der Bezugsspannung jeder Wellenzugkomplex dem gespeicherten Komplex zeitlich und amplitudenmäßig zugeordnet wird, bevor die aufeinanderfolgende Integration der Abschnitte durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignale aus dsm Wellenzug abgeleitet werden, indem zuerst jeder Wellenzugkomplex zweimal differenziert wird, so daß Spitzensignale (b) erhalten werden, die der ungefähren zeitlichen Lage des betreffenden Teils des Wellenzugkomplexes entsprechen, der zum Vergleich mit dem gespeicherten Normalkomplex ausgewählt wird, daß sodann die Zweitableitungssignale (i) der verzögerten Wellenzugkomplexe während Intervallen ausgetastet werden, welche so festgelegt sind, daß sie die Spitzensignale enthalten, wodurch ein Schwellwertpegel (m) erhalten wird, der dem Rest des Komplexes zuzüglich dem Rauschpegel entspricht, und daß die nicht ausgetasteten Zweitablei- tungssignale (I) mit dem Schwellwertpegel (m) verglichen werden, um den »Anfang« und die »Mitte« jenes Teiles eines jeden einzelnen Wellenzugkomplexes zu bestimmen, welcher dem gespeicherten Normalkomplex zeitlich zuzuordnen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Wellenzug über eine Verzögerungsleitung einem die Taktsignale erzeugenden Triggerteil zugeführt wird, in welchem für jeden bestimmten »Anfang« eines Wellenzugkomplexes ein Maupt-Taktimpuls und für jede bestimmte »Mitte« ein Haupt-Triggerimpuls erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Abschnitte des gespeicherten Normalkomplexes und <λ des jeweils damit zu vergleichenden Wellenzugkomplexes nacheinander durch Operationsverstärker integriert werden, die gemäß der Steuerung durch die Haupt-Taktiimpulse und die Haupt-Triggerimpulse elektronisch wirksam geschaltet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Operationsverstärkerstufen däe Differenzen zwischen jedem integrierten Abschnitt des Wellenzugkomplexes und jedem integrierten Abschnitt des gespeicherten Normalkomplexes sowie die Summe dieser Einzeldifferenzen über einen Zeitraum gebildet werden, der den Anfang des Wellenzugkomplexes und das Ende des breitesten der erwarteten Wellenzugkomplexe umschließt.

7. Vorrichtung zum Erfassen anomaler Wellenzugkomplexe, die in einem sich wiederholende Wellenzugkomplexe aufweisenden elektrischen Wellenzug enthalten sind, zum Durchführen des. Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet duiteh eine Speichereinrichtung (43) zum SpeicKern eines als Normal- oder Bezugskomplex aus dem Weifenzug ausgewählten Wellenzugkomplexes, durch eine Einrichtung (42) zum Integrieren von aufeinanderfolgenden Abschnitten eines jeden Wellenzugkomplexes, durch eine Einrichtung (44) zum Bestimmen der Differenz zwischen dem integrierten Wert jedes Abschnittes und dem des entsprechenden Abschnittes des gespeicherten Normalkomplexes, durch eine Einrichtung (46) zum Addieren der Beträge dieser Differenzen unabhängig vom Vorzeichen zum Ermitteln einer Gesamtdifferenz und durch eine die Gesamtdifferenz beim Überschreiten eines bestimmten Wertes als Fremdkomplex anzeigende Anzeigeeinrichtung.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Triggerteil (51) zum Ableiten von Taktsignalen aus dem Wellenzug, die der zeitlichen Anordnung der Abschnitte entsprechen, welche mit entsprechenden Abschnitten des gespeicherten Normalkomplexes zu vergleichen sind, durch eine Einrichtung (52!) zum Ableiten eines Bezugsspannungspegels durch Abtasten bzw. Abfragen des Wellenzuges unmittelbar vor Beginn eines jeden Komplexes und durch eine Einrichtung (40) zum zeitlichen und amplitudenmäßigen Zuordnen jedes Wellenzugkomplexes zu dem gespeicherten Normalkomplex mit Hilfe der Taktsignale und der Bezugsspannung.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Triggerteil (51) eine Einrichtung (1, 2) zum zweimaligen Differenzieren jedes Wellenzugkomplexes aufweist, um Spitzensignale zu erhalten, die der ungefähren zeitlichen Lage des betreffenden, zum Vergleich ausgewählten Wellenzugkomplexes entsprechen, daß die Zweitableitungs-Signale während Intervallen austastbar sind, welche so festgelegt sind, daß sie die Spitzensignale enthalten, wodurch sich ein Schwellwertpegel ergibt, der dem Rest des Komplexes zuzüglich dem Rauschpegel entspricht, und daß in einer Vergleichseinrichtung (8,9) die nicht ausgetasteten Zweitableitungssignale mit dem Schwellwertpegel vergleichbar sind und ein Haupt-Taktimpuls erzeugbar ist, der in bestimmter zeitlicher Beziehung zum »Anfang« des mit dem gespeicherten Normalkomplex zu vergleichenden einzelnen Wellenzugkomplexes steht, und daß eine Einrichtung (23) zum Erzeugen eines Haupt-Triggerimpulses vorhanden ist, der in bestimmter zeitlicher Beziehung zur »Mitte« dieses Wellenzugkomplexes steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenzug über eine Verzögerungsleitung (50) dem Triggemil (51) juführbar ist und daß eine Austastimpuls erzeugende Schaltung (8, 9) mit ihrem Ausgang mit der Impulserzeugerschaltung (20 vorzugsweise 23) zum Erzeugen des Haupt-Taktimpulses und des Haupt-Triggerimpulses verbunden ist.

Π. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 gekennzeichnet durch einen Betriebsteil (40), in welchem die Abschnitte des gespeicherten Normalkomplexes und des jeweils zugeordneten Wellenzugkomplexes nacheinander mittels Operationsverstärkern (41, 42) integrierbar sind, und durch eine Steuereinrichtung (52), von welcher in zeitlicher Abhängigkeit von den Haupt-Taktimpulsen und den Haupt-Triggerimpulsen eine Folge von Befehlsimpulsen erzeugbar ist, die zum Steuern der Operationsverstärker (41, 42) der Reihe nach an den Betriebsteil (40) gelangen.

12 Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsteil (40) Verstärkerstufen (44 bis 49) enthält, mittels welcher die jeweiligen Differenzen zwischen jedem integrierten Abschnitt des Wellenzugkomplexes und dem entsprechenden integrierten Abschnitt des gespeicherten Normalkomplexes und die Summe dieser einzelnen Differenzen über einen Zeitraum zu bestimmen sind, der den Anfang des Wellenzugkomplexes und das Ende des breitesten der erwarteten Wellenzugkomplexe umschließt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufnehmen eines je nach den Vergleichsergebnissen des Betriebsteils (40) einen Fremdkomplex oder einen Normalkomplex darstellenden Ausgangssignals vom Betriebsteil (40) eine logische Schaltungsanordnung (54) vorhanden ist, die bei Auftreten eines Normalkomplex-Signals ein Befehlssignal abgibt, das Abtast- und Haltestufen (43,47) im Betriebsteil (40) zuführbar ist, in denen die Werte des Wellenzugkomplexes soeicherbar sind, die am Ausgang der integrierenden Operationsverstärker (41, 42) des Betriebsteils (40) zur Verfügung stehen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

13 dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperreinrichtung (55) vorgesehen ist, mittels welcher alle Ausgänge der Vorrichtung sperrbar sind, wenn die Eingangssignale durch Rauschen auf einen die korrekte Auswertung nicht mehr gestattenden Pegel herabgedrückt sind, und welche einen Warnimpuls sowie einen Sperrimpuls von solcher Dauer und zu solchem Zeitpunkt erzeugt, daß wenigstens die Zeit überstrichen ist, die zwischen der Ankunft eines Eingangssignals bis zur Beendigung der Integration und dem Vergleich mit dem gespeicherten Normalkomplex vergeht.