JPH0621492Y2 - 心電図モニタ付除細動器 - Google Patents

心電図モニタ付除細動器

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JPH0621492Y2
JPH0621492Y2 JP1992012861U JP1286192U JPH0621492Y2 JP H0621492 Y2 JPH0621492 Y2 JP H0621492Y2 JP 1992012861 U JP1992012861 U JP 1992012861U JP 1286192 U JP1286192 U JP 1286192U JP H0621492 Y2 JPH0621492 Y2 JP H0621492Y2
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low
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electrocardiogram
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育洋 津村
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    • A61N1/38—Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for producing shock effects
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    • A61N1/3925—Monitoring; Protecting
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、電極に誘導した心電図
信号を前置増幅器で増幅した後、ローカットフィルタを
通して心電図信号処理回路に供給することにより、心電
図信号の表示、記録又はデータ処理等を行うようになっ
た心電図モニタ付除細動器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の心電図モニタ付除細動器におい
ては、除細動器を作動させると、その高電圧印加に起因
して、電極間には通常の信号レベルよりも大きな分極電
圧が生じる。そこで、心電計には、このような分極電圧
だけでなく、電極切換時等に瞬間的に大きなレベルの信
号が入力すると、ローカットフィルタを構成するカップ
リングコンデンサの出力端を接地させるインストスイッ
チが設けられている。これにより、異常に大きなレベル
の信号が出力装置でスケールオバーするのが回避され
る。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
高電圧印加時の分極電圧は、振幅が±３００ｍＶ程度に
達して１０秒程度を要して漸減する場合があり、この間
スケールオーバ等を回避するためにインスト回路を作動
させると、心電図信号も完全に消失することになる。本
考案は、このような点に鑑みて、除細動器の作動直後か
ら心電図信号を基線レベル近辺で検出できる心電図モニ
タ付除細動器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本考案は、電極に誘導し
た心電図信号が、前置増幅器で増幅された後、ローカッ
トフィルタを通して心電図信号処理回路に供給されて、
モニタされるようになった心電図モニタ付除細動器にお
いて、前述の目的を達成するために、請求項１により、
前置増幅器のダイナミックレンジを、除細動器の作動時
点で生じる分極電圧の振幅に対応して広くすると共に、
ローカットフィルタを、通常状態で作動する第１のロー
カットフィルタと、心電図信号を消失させることなく分
極電圧を減衰させるように、しゃ断周波数が第１のロー
カットフィルタよりも相対的に高い第２のローカットフ
ィルタとより構成し、第２のローカットフィルタを除細
動器の作動時点に同期して分極電圧の発生時間に対応す
る時間中作動させるフィルタ切換手段を付属させたこと
を特徴とする。
【０００５】ディジタル式にフィルタ処理を行うには、
請求項２により、第１及び第２のローカットフィルタを
ディジタルフィルタより構成すると共に、このディジタ
ルフィルタに前置増幅器の増幅出力をディジタル化する
Ａ／Ｄコンバータを前置する。ディジタル式にフィルタ
処理する際に、大きな入力信号に対してＡ／Ｄコンバー
タの解像度を高く確保するには、請求項３により、前置
増幅器のダイナミックレンジよりも小さなダイナミック
レンジのＡ／Ｄコンバータを用いると共に、このＡ／Ｄ
コンバータに、前置増幅器の増幅出力が一方の入力端に
供給される差動増幅器を前置し、Ａ／Ｄコンバータの入
力信号レベルをダイナミックレンジ内に移動させるよう
に、Ａ／Ｄコンバータの出力信号レベルに対応する減算
信号を除細動器の作動時点に差動増幅器の他方の入力端
にＤ／Ａコンバータを通して供給するインスト処理手段
と、このインスト処理手段の作動後においてＡ／Ｄコン
バータの入力信号レベルをダイナミックレンジ内のウイ
ンド内に設定するように、入力信号がウインドを外れる
と、ウインド幅に対応する振幅の減算信号を差動増幅器
の他方の入力端にＤ／Ａコンバータを通して供給するウ
インド処理手段と、このウインド処理手段又はインスト
処理手段の減算信号及びＡ／Ｄコンバータの出力信号を
加算し、かつこの加算信号をディジタルフィルタに出力
する加算手段とを設ける。
【０００６】
【作用】請求項１の場合、心電図信号は、通常状態では
第１のローカットフィルタを通して心電図信号処理回路
へ入力する。除細動器の作動時には、フィルタ切換手段
が作動することにより、広いダイナミックレンジの前置
増幅器で飽和することなく入力して、第２のローカット
フィルタで分極電圧の低域成分が大幅に減衰させられ
る。これにより、心電図信号は僅かに歪むが大約モニタ
可能であり、分極電圧の発生時間が経過すると通常のロ
ーカットフィルタ状態に復帰する。
【０００７】
【実施例】図１は本考案の一実施例による心電図モニタ
付除細動器を示す。１は電極に誘導した心電図信号を増
幅する前置増幅器であり、除細動器６の作動時の高圧印
加に起因して生じる±３００ｍＶ程度の分極電圧に相応
して±５００ｍＶのダイナミックレンジを有する。２
は、時定数が０．５２秒、即ち遮断周波数が約０．３Ｈ
ｚのローカットフィルタである。３は、このローカット
フィルタ２に同一時定数のＣＲ回路をプリアンプ３ａを
通してさらに２段縦続接続した３次の遮断周波数約０．
６Ｈｚのローカットフィルタである。４はフィルタ切換
回路であり、除細動器６を作動させるトリガ信号に同期
して分極電圧の発生時間である例えば１０秒間ローカッ
トフィルタ３を作動させる。５は、このようなローカッ
トフィルタを通過してきた心電図信号をさらに増幅或は
Ａ／Ｄ変換してデータ処理等を行う心電図信号処理回路
であり、出力装置７に表示又は記録させる。８は、従来
と同様なインストスイッチである。
【０００８】この心電図信号処理回路には、通常状態で
はローカットフィルタ２を通して心電図信号が入力す
る。除細動器６の作動時に前置増幅器１に例えば＋３０
０ｍＶ程度の分極電圧（図２Ａ）が生じると、その広い
ダイナミックレンジにより飽和することなく増幅され
る。その際、トリガ信号に同期してフィルタ切換回路４
が作動することにより、１０秒間ローカットフィルタ３
が挿入され、心電図信号処理回路５には重畳した分極電
圧の低域成分が大幅に減衰させられた心電図信号（図２
Ｂの実線）が入力する。この間、心電図信号は、図２Ｃ
の通常状態から特に低域成分の多いＳＴ成分が図２Ｄに
示すように僅かに歪むが、ＱＲＳ波はほとんど歪むこと
なく、１０秒後には通常状態に復帰する。
【０００９】因に、分極電圧（図２Ａ）が生じた際に、
１０秒間ローカットフィルタ２のみが挿入されている場
合、入力信号は図２Ｂにおいて点線で示すようになり、
出力装置、例えばレコーダをスケールオーバする時間が
大幅に長くなる。電極切換時等には、インストスイッチ
８を投入して、過大な入力信号を阻止することができ
る。
【００１０】尚、前述の実施例において、ローカットフ
ィルタ３は必ずしも同一時定数のＣＲ回路を用いなくて
もローカットフィルタ２よりもしゃ断周波数が相対的に
高くなるように種々に構成できる。ローカットフィルタ
２、３で第２のローカットフィルタを構成するのでな
く、互に独立に構成して、選択可能に並列接続しておく
こともできる。
【００１１】図３は、本考案の別の実施例による心電図
モニタ付除細動器の回路構成を示すもので、前述の前置
増幅器１の増幅出力が、例えば１０μＶ／ＬＳＢで２０
ビット、即ち±５．２４ＶのダイナミックレンジのＡ／
Ｄコンバータ１０によりディジタル化されて、ＣＰＵ利
用のローカットディジタルフィルタ１１に供給される。
その出力信号は、心電図信号処理回路１２においてＤ／
Ａ変換されるか、又はそのままディジタル信号としてデ
ータ処理される。
【００１２】即ち、ＣＰＵ１１ｄに対して遮断周波数
０．３Ｈｚのローカットディジタルフィルタ処理を実行
させるルーチンと、トリガ信号発生時には遮断周波数を
０．６Ｈｚに切換えるように、逐次Ｉ／Ｏポート１１ａ
を通してＲＡＭ１１ｃに取り込んだ入力信号を２回だけ
前述のルーチンを循環させて出力させるプログラムがＲ
ＯＭ１１ｂに格納されている。このようにディジタルフ
ィルタを用いることにより、スイッチ切換時にスイッチ
ングノイズ或は過渡的な変化信号が生じるのを抑制でき
る。 尚、ローカットディジタルフィルタは、切換可能に個別
の２種のディジタルフィルタ回路を並列又は直列に接続
して構成することもできる。
【００１３】図４は本考案のさらに別の実施例による心
電図モニタ付除細動器の回路構成を示すもので、前述の
Ａ／Ｄコンバータ１０に代えて、１０μＶ／ＬＳＢ・１
０ビットの狭いダイナミックレンジ±５．１２ｍＶのＡ
／Ｄコンバータ２０を用いている。そして、このＡ／Ｄ
コンバータの入力信号を絶えずそのダイナミックレンジ
内の１．２ｍＶ（±０．６ｍＶ）幅のウインドＷに移動
させるように、増幅出力を一方の入力端に供給される差
動増幅器２１と、Ａ／Ｄコンバータ２０のダイナミック
レンジを外れた入力信号レベルをウインドＷに移動させ
るように、Ａ／Ｄコンバータ２０の出力信号レベルに対
応して、ステップ状に漸減する減算信号を除細動器の作
動時点に差動増幅器２１の他方の入力端に１０．２４ｍ
Ｖ／ＬＳＢ・１０ビットのＤ／Ａコンバータ２２を通し
て供給するインスト処理手段２３と、このインスト処理
手段の作動後においてＡ／Ｄコンバータ２０の入力信号
レベルをダイナミックレンジ内のウインドＷ内に設定す
るように、入力信号がウインドＷを外れると、ウインド
幅に対応する振幅の減算信号を差動増幅器２１の他方の
入力端にＤ／Ａコンバータ２２を通して供給するウイン
ド処理手段２４と、オアゲート２５を通して供給される
インスト処理手段２３又はウインド処理手段２４の減算
信号及びＡ／Ｄコンバータ２０の出力信号を加算して入
力信号を復元させて、切換可能な第１及び第２のローカ
ットフィルタ機能を有するディジタルフィルタ２７に供
給する加算手段２６とが付属している。
【００１４】これらの各部２３〜２７は、前述のＲＯＭ
１１ｂにプログラムを追加することにより共通のＣＰＵ
１１ｄを用いて実現することができる。即ち、インスト
処理手段２３は、図５にフローチャートで示す動作を行
う。先ず、Ａ／Ｄコンバータ２０の出力信号の極性を判
断して＋信号ならば、図６に示すように、Ａ／Ｄコンバ
ータ２０の入力換算して、９ビット目の重み信号＋３０
７．２ｍＶを減算信号として出力して、入力信号がウイ
ンドＷ内に在るか否か、又このウインドＷを上廻るか下
廻るかを判断する。表１に示すように、上廻ると、その
ビットを登録して、８ビット目の重み信号１５３．６ｍ
Ｖを加算出力する。その際、この加算出力を下廻ると、
登録することなく、９ビット目に７ビット目の重み信号
７６．８ｍＶを加算出力し、上廻ると登録する。このよ
うに登録されたビット目の加算信号を減算信号とし、＋
０．６ｍＶの０ビット目まで減算・判断処理を行い、±
０．６ｍＶ幅のウインドＷ内に入力信号を設定する。こ
のインスト処理の途中で入力信号レベルがウインドＷ内
に設定されるとインスト処理を終了する。
【００１５】
【表１】 ９ ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ ０
【００１６】このように最大で約２０ｍｓの所要時間で
インスト処理を終了し、以後はＡ／Ｄコンバータ１０の
１２ｍＶのダイナミックレンジ中に設定された１．２ｍ
Ｖ幅のウインドＷを上廻ると−０．６ｍＶの低減信号を
加算出力し、下廻ると＋０．６ｍＶを加算出力すること
により、絶えずＡ／Ｄコンバータ２０をダイナミックレ
ンジ内での作動を保証するウインド処理を行う。
【００１７】動作は次の通りである。 前置増幅器１に除細動器の作動時に例えば＋の分極電圧
（図７Ａ）が入力すると、Ａ／Ｄコンバータ２０からは
そのダイナミックレンジを越えて飽和した出力信号（図
７Ｂ）が出力される。その際、トリガ信号に同期してイ
ンスト処理を行い、入力信号を瞬間的にウインドＷに設
定する。以後、入力信号がウインドＷを外れると減算を
行うウインド処理が行われ、入力信号は絶えずＡ／Ｄコ
ンバータ２０のダイナミックレンジ±５．１２ｍＶ内で
Ａ／Ｄ変換される。このような三角波状に振幅が漸減す
る入力信号に対するウインド処理過程では、＋０．６ｍ
Ｖづつ減算信号が減少することにより、Ａ／Ｄコンバー
タ２０の出力信号（図７Ｂ）は、０．６ｍＶで段階的に
変化する。したがって、この出力信号と減算信号との加
算信号（図７Ｃ）により、インスト処理領域（図では時
間幅を拡大して示す）を除いて入力信号（図７Ａ）が復
元されて、ディジタルフィルタ２７に供給される。
【００１８】これにより、１０ビットのＡ／Ｄコンバー
タ２０を用いて、等価的に２０ビットのＡ／Ｄコンバー
タの変換処理が行われる。そして、分極電圧の消滅した
通常状態では、心電図信号がウインドＷを外れると、
０．６ｍＶステップの追従動作が行われ、この減算信号
が加算されることにより、基線を基準にした通常の心電
図信号が０．５２ｓの時定数のフィルタ処理を行われて
出力される。インスト処理領域を含む１０秒間は、ディ
ジタルフィルタ２７が遮断周波数を０．３Ｈｚから０．
６Ｈｚ程度に切換えたフィルタ処理により、図７Ｄに示
すような心電図信号が得られる。
【００１９】尚、前述の実施例において、Ａ／Ｄコンバ
ータ２０及び差動増幅器２１間に、増幅器を介在させる
ことにより、その増幅度に応じてＡ／Ｄコンバータ２０
の解像度を上げることができる。
【００２０】
【考案の効果】以上、請求項１の考案によれば、除細動
器の作動時にローカットフィルタの遮断周波数が一時的
に高くなることにより、インスト回路を設けることな
く、分極電圧の入力を抑制し、しかも心電図信号の消失
時間を極めて短時間に抑制可能となる。請求項２の考案
によれば、２種のローカットフィルタをディジタルフィ
ルタで構成することにより、フィルタ特性の高速切換が
可能となり、過渡的な信号変化が生じるのを抑制でき
る。請求項３の考案によれば、入力信号をＡ／Ｄ変換し
てディジタルフィルタに供給する際に、Ａ／Ｄコンバー
タの解像度を確保して実質上ダイナミックレンジを大き
くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の一実施例による心電図モニタ付除細動
器の主要部の回路構成を示す図である。
【図２】同回路の動作を説明する波形図である。
【図３】本考案の別の実施例による心電図モニタ付除細
動器の主要部の回路構成を示す図である。
【図４】本考案のさらに別の実施例による心電図モニタ
付除細動器の主要部の回路構成を示す図である。
【図５】図４の実施例による回路の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図６】図４の実施例による回路の動作を説明する図で
ある。
【図７】図４の実施例による回路の動作波形を示す図で
ある。
【符号の説明】
２、３ ローカットフィルタ

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電極に誘導した心電図信号が、前置増幅
    器で増幅された後、ローカットフィルタを通して心電図
    信号処理回路に供給されて、モニタされるようになった
    心電図モニタ付除細動器において、 前置増幅器のダイナミックレンジを、除細動器の作動時
    点で生じる分極電圧の振幅に対応して広くすると共に、 ローカットフィルタを、通常状態で作動する第１のロー
    カットフィルタと、心電図信号を消失させることなく分
    極電圧を減衰させるように、しゃ断周波数が前記第１の
    ローカットフィルタよりも相対的に高い第２のローカッ
    トフィルタとより構成し、 この第２のローカットフィルタを前記除細動器の作動時
    点に同期して分極電圧の発生時間に対応する時間中作動
    させるフィルタ切換手段を付属させたことを特徴とする
    心電図モニタ付除細動器。
  2. 【請求項２】 第１及び第２のローカットフィルタをデ
    ィジタルフィルタより構成すると共に、このディジタル
    フィルタに前置増幅器の増幅出力をディジタル化するＡ
    ／Ｄコンバータを前置したことを特徴とする請求項１の
    心電図モニタ付除細動器。
  3. 【請求項３】 前置増幅器のダイナミックレンジよりも
    小さなダイナミックレンジのＡ／Ｄコンバータを用いる
    と共に、このＡ／Ｄコンバータに、前記前置増幅器の増
    幅出力が一方の入力端に供給される差動増幅器を前置
    し、 前記Ａ／Ｄコンバータの入力信号レベルを前記ダイナミ
    ックレンジ内に移動させるように、前記Ａ／Ｄコンバー
    タの出力信号レベルに対応する減算信号を除細動器の作
    動時点に前記差動増幅器の他方の入力端にＤ／Ａコンバ
    ータを通して供給するインスト処理手段と、このインス
    ト処理手段の作動後において前記Ａ／Ｄコンバータの入
    力信号レベルを前記ダイナミックレンジ内のウインド内
    に設定するように、入力信号が前記ウインドを外れる
    と、前記ウインド幅に対応する振幅の減算信号を前記差
    動増幅器の他方の入力端に前記Ｄ／Ａコンバータを通し
    て供給するウインド処理手段と、このウインド処理手段
    又は前記インスト処理手段の減算信号及び前記Ａ／Ｄコ
    ンバータの出力信号を加算し、かつこの加算信号を前記
    ディジタルフィルタに出力する加算手段を備えたことを
    特徴とする請求項２の心電図モニタ付除細動器。
JP1992012861U 1992-02-07 1992-02-07 心電図モニタ付除細動器 Expired - Lifetime JPH0621492Y2 (ja)

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