DE4329946A1 - Arrangement and method for detecting and processing biosignals - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Erfassen und Verarbeiten von mittels Sensoren an einem Patienten abgegriffenen Biosignalen, insbesondere für die Elektrokardiografie, wobei die Biosignale mit tels mehrerer Sensoren an einem Patienten abgegriffen und in einem Signalumformer in elektrische Analogsigna le umgesetzt, verstärkt und ausgewertet werden.The invention relates to an arrangement and a method for recording and processing by means of sensors biosignals tapped from a patient, in particular for electrocardiography, the biosignals with tapped on a patient by means of several sensors and in a signal converter into electrical analog signals le implemented, strengthened and evaluated.
Für die Elektrokardiografie werden in den Arztpraxen hauptsächlich Spezialgeräte verwendet, die ein mit Pa tientenelektrodenanschlüssen versehenes, mehrkanalig arbeitendes Gerät zur Signalaufbereitung der ankommen den Signalpegel sowie zur Darstellung und Ausgabe der aufbereiteten Daten in einem Schreiber und gegebenen falls auf einem Monitor aufweisen. Bei neueren Spezial geräten ist es auch bekannt, die ankommenden Meßdaten so aufzubereiten, daß sie an einen Computer übergeben, dort gespeichert und weiterverarbeitet werden können. Bei den bekannten Geräten werden die aufbereiteten EKG- Daten über komplexe Logikschaltungen abgefragt und syn chron auf eine Auswerteeinheit übertragen. Bei einer solchen Logikschaltung wird als nachteilig empfunden, daß nur relativ starre Funktionsfolgen realisiert wer den können. Zum Empfang der Daten wird auf der Compu terseite eine aufwendige Elektronik benötigt, die bei spielsweise in Form einer Einsteckkarte in den Computer eingebaut werden muß. Diese Bauweise ist nicht für je den Computer geeignet und erwartet bei der Installation vom Anwender spezielle praktische Kenntnisse.For electrocardiography are in medical practices mainly uses special equipment, one with Pa multi-channel client electrode connections working device for signal processing the arrive the signal level and for the display and output of the prepared data in a recorder and given if on a monitor. With newer special devices it is also known, the incoming measurement data to be prepared in such a way that they are transferred to a computer can be saved and processed there. With the known devices, the prepared ECG Data queried via complex logic circuits and syn transferred chronically to an evaluation unit. At a such logic circuit is perceived as disadvantageous, that only relatively rigid functional sequences are realized that can. To receive the data, the Compu on the other side requires elaborate electronics, which at for example in the form of a plug-in card in the computer must be installed. This design is not for everyone the computer suitable and expected during installation special practical knowledge from the user.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Anordnung und ein Verfahren zum Erfassen und Verarbeiten von Biosignalen der eingangs angegebe nen Art zu entwickeln, womit in Verbindung mit einem handelsüblichen, gegebenenfalls batteriebetriebenen Personalcomputer ein sowohl bei der Installation als auch beim professionellen Einsatz einfach handhabbarer und dennoch leistungsfähiger Aufbau erzielt werden kann.Based on this, the object of the invention reasons, an arrangement and a method for detecting and processing of bio-signals of the initially specified to develop a way with which in connection with a commercially available, possibly battery-operated Personal computer a both when installing and easy to handle, even in professional use and yet powerful construction can be achieved can.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentan sprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, the in the patent say 1 and 11 combinations of features suggested. Advantageous refinements and further formations of the invention result from the dependent Claims.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrun de, die am Patienten abgegriffenen Biosignale in einem möglichst leichten, gegebenenfalls batteriebetriebenen Handgerät so weit aufzubereiten und in einem Protokoll rahmen zusammenzufassen, daß eine möglichst einfache und schnelle Übertragung an eine an fast jedem handels üblichen Personalcomputer vorhandene Schnittstelle ohne Eingriff in den Rechner möglich ist. Um dies zu errei chen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß dem Signalumformer eine die Analogsignale mittels eines Analog-Digital-Wandlers unter Steuerung durch einen Mikrocontroller in digitale Einzeldaten umsetzende Di gitaleinheit und eine mit der Digitaleinheit verbundene und an eine serielle Standardschnittstelle eines Rech ners anschließbare, unidirektionale einkanalige Über tragungseinrichtung nachgeschaltet sind, wobei der Sig nalumformer und die Digitaleinheit in einem vorzugswei se batteriegespeisten tragbaren Handgerät angeordnet sind und die Übertragungseinrichtung ein in dem Handge rät angeordnetes Sendemodul und ein unter galvanischer Trennung vorzugsweise über einen Lichtwellenleiter oder eine leiterfreie elektromagnetische Übertragungsstrecke mit dem Sendemodul gekoppeltes, an der seriellen Stan dardschnittstelle anschließbares Empfangsmodul aufweist.The solution to the invention is based on the idea de, the biosignals tapped on the patient in one as light as possible, possibly battery operated Prepare handheld device so far and in a log to summarize that as simple as possible and fast transfer to one at almost every trade usual personal computer existing interface without Intervention in the computer is possible. To achieve this Chen, it is proposed according to the invention that Signal converter one the analog signals by means of a Analog-digital converter under the control of a Microcontroller converting digital individual data Di gital unit and one connected to the digital unit and to a standard serial interface of a computer connectable, unidirectional single-channel transfer transmission device are connected downstream, the Sig nalumformer and the digital unit in one preference This battery-powered portable handheld device is arranged are and the transmission device in the Handge advises arranged transmitter module and one under galvanic Separation preferably via an optical fiber or a conductor-free electromagnetic transmission path coupled to the transmitter module on the serial Stan the interface has a connectable receiving module.
Um für die Stromversorgung des Empfangsmoduls ohne zu sätzlichen Verdrahtungsaufwand die computerseitige Stromversorgung anzapfen zu können, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Empfangsmodul eine Stromversorgungsstufe auf weist, die an mindestens eine vorzugsweise als Daten- oder Steuerleitung ausgebildete, über den Rechner soft waremäßig auf einen definierten Spannungspegel setzbare Anschlußleitung der seriellen Standardschnittstelle an schließbar ist. Vorteilhafterweise ist die Stromversor gungsstufe an mindestens zwei auf gleichen Spannungspe gel gesetzte, parallel geschaltete programmierbare An schlußleitungen der seriellen Standardschnittstelle an schließbar. Dadurch wird eine insbesondere bei höheren Datenübertragungsgeschwindigkeiten erforderliche, er höhte Stromentnahme aus der computerseitigen Stromver sorgung ermöglicht.In order for the power supply of the receiving module without too additional wiring effort the computer side To be able to tap the power supply is according to one preferred embodiment of the invention proposed that the receiving module has a power supply stage points to at least one, preferably as a data or control line trained, soft on the computer can be set to a defined voltage level Connecting cable of the standard serial interface is closable. The power supply is advantageous level on at least two at the same voltage level gel set, parallel connected programmable on connecting lines of the standard serial interface closable. This makes one especially at higher ones Data transfer speeds required, he increased current draw from the computer side Stromver supply enables.
Zweckmäßig ist das Empfangsmodul in einem vorzugsweise mit einem 9- oder 25-poligen Subminiatur-D-Steckverbin der versehenen Adaptergehäuse angeordnet, dessen Breite im wesentlichen der Breite eines der seriellen Standard schnittstelle zugeordneten Anschlußsteckplatzes am Rech ner entspricht. Dadurch bleiben die benachbarten An schlußsteckplätze des Rechners auch nach Anschluß des Empfangsmoduls zugänglich.The receiving module is expediently preferred in one with a 9 or 25-pin subminiature D connector the adapter housing provided, the width essentially the width of one of the serial standard Interface assigned slot on the Rech ner corresponds. This leaves the neighboring An closing slots of the computer even after connecting the Access module accessible.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die von den einzelnen Sensoren kommenden digitalen Einzeldaten in gleichen Zeitabständen durch den Mikrocontroller einlesbar und nach einem vorgegebe nen Protokoll in einem Protokollrahmen zu Datenblöcken miteinander verbindbar. Dadurch ist es möglich, die di gitalen Einzeldaten aus der zeitlichen Entwicklung der Biosignale abzuleiten und ohne Handshaking an den Rech ner zu übertragen.According to a further advantageous embodiment of the Invention are those coming from the individual sensors digital individual data at equal time intervals the microcontroller readable and according to a predefined a protocol in a protocol frame for data blocks connectable with each other. This enables the di individual data from the temporal development of the Derive biosignals and without handshaking to the computer ner to transfer.
Zur Verringerung des Speicherbedarfs im Rechner ist es vorteilhaft, wenn die in einem Protokollrahmen an die serielle Standardschnittstelle des Rechners übertrage nen Einzeldaten in einem vorzugsweise als Ringspeicher ausgebildeten Zwischenspeicher des Zentralrechners nach einander abspeicherbar sind. It is to reduce the memory requirement in the computer advantageous if the in a protocol frame to the standard serial interface of the computer NEN data in a preferably as a ring buffer trained buffer of the central computer after are mutually storable.
Um eine umfassende Auswertung zu ermöglichen, sind die in dem Zwischenspeicher gespeicherten Einzeldaten vor teilhafterweise über eine Rechnersoftware verarbeitbar und auf einem Sichtgerät grafisch darstellbar oder in einem Massenspeicher ablegbar.To enable a comprehensive evaluation, the individual data stored in the buffer partly processable via computer software and can be displayed graphically on a display device or in a mass storage.
Zum Schutz des Patienten vor Netzspannung und zur Ver meidung von Fremdeinstreuungen durch Erdschleifen ist es vorteilhaft, wenn das tragbare Handgerät batteriege speist ist und das Sendemodul über einen Lichtwellen leiter oder eine leiterfreie elektromagnetische Über tragungsstrecke mit dem an der seriellen Standardschnitt stelle anschließbaren Empfangsmodul koppelbar ist.To protect the patient from mains voltage and for ver avoidance of external interference by ground loops it is advantageous if the portable handheld device is battery-powered is fed and the transmitter module via a light wave conductor or a conductor-free electromagnetic over transmission line with the standard serial cut place connectable receiving module can be coupled.
Für die verfahrensmäßige Lösung der Erfindungsaufgabe wird vorgeschlagen, daß die Analogsignale in einem Ana log-Digital-Wandler in den einzelnen Sensoren nachge ordnete digitale Einzeldaten umgesetzt werden, daß die Einzeldaten mehrerer Sensoren mikroprozessorgesteuert fortlaufend in gleichen Zeitabständen eingelesen und in einem Protokollrahmen verpackt und rahmenweise bitse riell und unidirektional unter galvanischer Trennung an eine serielle Standardschnittstelle eines Rechners über tragen werden, daß die über die serielle Schnittstelle ankommenden Protokollrahmen im Rechner über eine Einle seroutine in der Abfolge ihrer Übermittlung zeichen weise aufgelöst in einem Pufferspeicher gespeichert und während der Übertragungspausen über eine Ausleseroutine aus dem Pufferspeicher ausgelesen, unter Auflösung der Protokollrahmen in die Einzeldaten umgesetzt, zur Feh ler- und/oder Statuserkennung ausgewertet und an ein aufrufendes Programm zur Weiterverarbeitung übergeben werden.For the procedural solution of the invention task it is proposed that the analog signals in an Ana log-digital converter in the individual sensors ordered digital individual data that the Individual data from several sensors microprocessor controlled continuously read in at equal intervals and in packed in a protocol frame and bit by frame riell and unidirectional with galvanic isolation a standard serial interface of a computer will carry that over the serial interface incoming protocol frames in the computer via a single seroutine in the order of their transmission stored in a buffer memory and during the transmission pauses via a readout routine read from the buffer memory, with the resolution of the Protocol frame implemented in the individual data, to the mistake ler and / or status detection evaluated and on hand over the calling program for further processing become.
Vorteilhafterweise erfolgt der Aufruf der Einleserouti ne durch eine Interrupt-Steuerung über die serielle Standardschnittstelle.The read-in routing is advantageously called ne by an interrupt control over the serial Standard interface.
Zur Überwachung der Betriebsfunktionen des Signalumfor mers werden die Protokollrahmen vorteilhaftweise mit einem mit physikalischen Parametern des Signalumfor mers, insbesondere dem Ladezustand einer Batterie, kor relierten Statuswert versehen.To monitor the operational functions of the signal converter The protocol frames are also advantageously included one with physical parameters of the signal converter mers, especially the state of charge of a battery, kor related status value.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die in dem Ringspeicher zwischenge speicherten Protokollrahmen bezüglich ihrer Übermitt lung asynchron ausgelesen. Dadurch ist es möglich, die von der Einleseroutine zeittreu eingelesenen Protokoll rahmen weitgehend unabhängig von ihrer Übermittlung durch eine unabhängig arbeitende Ausleseroutine aus zu werten.According to a further advantageous embodiment of the Invention are the intermediate in the ring buffer saved protocol frames regarding their transmission read out asynchronously. This makes it possible to Timely read in from the import routine frames largely independent of their transmission through an independently working readout routine evaluate.
Für eine hohe Zeitauflösung bei der Erfassung der Bio signale ist es vorteilhaft, wenn die Protokollrahmen mit einer Übertragungsrate von mindestens 50.000 bit/s, vorzugsweise mindestens 100.000 bit/s zur seriellen Standardschnittstelle übertragen werden. Damit ist es gleichzeitig möglich, so viele Einzeldaten pro Zeitein heit zu übermitteln, daß fehlerhafte Daten ohne wesent liche Verfälschung der Messung verworfen werden können.For a high time resolution when recording the bio it is advantageous if the protocol frame with a transmission rate of at least 50,000 bit / s, preferably at least 100,000 bit / s to serial Standard interface are transferred. So that's it possible at the same time, so many single dates per time to transmit that incorrect data without essential falsification of the measurement can be discarded.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausfüh rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in the Drawing shown in a schematic manner example explained in more detail. Show it
Fig. 1 ein Schema einer Anordnung zum Erfassen und Verarbeiten von EKG-Signalen; Fig. 1 is a diagram of an arrangement for detecting and processing of ECG signals;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines EKG-Handgeräts der An ordnung nach Fig. 1; Fig. 2 is a block diagram of an EKG handheld device of the order according to Fig. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines an eine serielle Rech nerschnittstelle anschließbaren Empfangsmoduls; Fig. 3 is a block diagram of a nerschnittstelle to a serial arithmetic connectable receiving module;
Fig. 4 und 5 ein Flußdiagramm einer Einlese- und Aus leseroutine zur Verarbeitung der an der seriel len Rechnerschnittstelle ankommenden Protokoll rahmen. FIGS. 4 and 5 is a flowchart of a read-in and from reading routine for processing the frame arriving at the seriel len computer interface protocol.
Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Anordnung zum Erfassen und Verarbeiten von EKG-Signalen besteht im wesentlichen aus einem eingangsseitig über Patien tenverbindungskabel 10 mit insgesamt acht an einem Pa tienten 12 angeordneten Sensoren 14 zur Erfassung von EKG-Signalen verbundenen tragbaren EKG-Handgerät 16 und einer ein Sendemodul 18, einen Lichtwellenleiter 20 und ein Empfangsmodul 22 umfassenden Übertragungseinrich tung 24, über die das EKG-Handgerät 16 unter galvani scher Trennung an eine serielle Standardschnittstelle 26 eines als Personalcomputer 28 ausgebildeten Rechners anschließbar ist, wobei der Rechner 28 zur weiteren Verarbeitung der in digitalisierter Form übermittelten EKG-Signale vorgesehen ist.The arrangement shown schematically in the drawing for the detection and processing of EKG signals consists essentially of an input side via patient connection cable 10 with a total of eight sensors 14 arranged on a patient 12 for detecting EKG signals, connected to a portable EKG handheld device 16 and one a transmission module 18, an optical fiber 20 and a receiving module 22 comprising Übertragungseinrich tung 24, through which the ECG handset 16 26 of 28 trained computer is connectable with galvanic isolation to a standard serial interface of a personal computer, wherein the computer 28 for further processing of the in in the digitalized form transmitted ECG signals is provided.
Das EKG-Handgerät 16 (Fig. 2) weist einen die vom Pati enten 12 abgegriffenen EKG-Signale aufnehmenden und mittels Filtern und Meßverstärkern in elektrische Ana logsignale umformenden Signalumformer 30 und eine dem Signalumformer 30 nachgeschaltete Digitaleinheit 32 auf. In der Digitaleinheit 32 werden die Analogsignale mittels eines achtkanaligen Analog-Digital-Wandlers 34 in digitale Einzeldaten umgesetzt und nachfolgend nach Maßgabe eines auf einem Mikrocontroller 36 implementier ten Zeitgebers fortlaufend in gleichen Zeitabständen von beispielsweise 2 ms in einen Speicher des Mikrocon trollers 36 eingelesen und mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen, wobei der Mikrocontroller 36 bei festgestell ter Grenzwertüberschreitung selbständig über eine Steuer schaltung 38 Meßparameter des Signalumformers 30 wie beispielsweise die Zeitkonstanten der Filter anpaßt. Das EKG-Handgerät 16 wird über eine Batterie 40 mit Strom versorgt, deren Ladungszustand durch den Mikro controller überwacht und mittels einer Leuchtdiode an gezeigt wird.The ECG handset 16 (Fig. 2) comprises a duck from the Pati 12 tapped ECG signals receiving and logsignale by filtering and sense amplifiers in electrical Ana reshaping transducer 30 and the transducer 30 downstream digital unit 32. In the digital unit 32 , the analog signals are converted into digital individual data by means of an eight-channel analog-digital converter 34 and subsequently continuously read into a memory of the microcontroller 36 in accordance with a timer implemented on a microcontroller 36 at equal time intervals of, for example, 2 ms and with comparing predetermined limit values, wherein the microcontroller 36 independently circuitry with a fixed frame ter limit value is exceeded a control 38 measuring parameters of the transducer 30, such as the time constants of the filter adapts. The EKG hand-held device 16 is supplied with current via a battery 40 , the state of charge of which is monitored by the microcontroller and indicated by means of a light-emitting diode.
Zur Übermittlung der digitalisierten EKG-Signale an den Personalcomputer 28 ist der Mikrocontroller 36 über einen seriellen Ausgang mit einem in dem Handgerät 16 angeordneten elektrooptischen Sendemodul 18 verbunden, das über einen einzelnen Lichtwellenleiter 20 mit einem an eine RS-232-C- (bzw. DIN 66 020) kompatible serielle Schnittstelle 26 des Personalcomputers 28 anschließba ren Empfangsmodul 22 gekoppelt ist.To transmit the digitized ECG signals to the personal computer 28 , the microcontroller 36 is connected via a serial output to an electro-optical transmitter module 18 arranged in the hand-held device 16 , which is connected via an individual optical fiber 20 to an RS-232-C (or DIN 66 020) compatible serial interface 26 of the personal computer 28 is connected to the reception module 22 which can be connected.
Das Empfangsmodul 22 (Fig. 3) weist einen ausgangssei tig mit der RXD-Empfangsdatenleitung 46 der RS-232-C- Schnittstelle 26 verbundenen optoelektronischen Empfän ger 48 auf, der über eine mit einer Stabilisierungs- und Glättungsschaltung versehene Stromversorgungsstufe 50 verfügt, wobei die Stromversorgungsstufe 50 über die parallel geschalteten, durch den Rechner 28 software mäßig auf gleichen positiven Spannungspegel (logischer Pegel "0") gesetzte RTS-Leitung 52 und CTS-Leitung 54 sowie die Masse- bzw. GND Erdleitung 56 der RS-232-C- Schnittstelle 26 ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand aus der Stromversorgung des Personalcomputers 28 ge speist wird. Durch die Parallelschaltung der RTS- und CTS-Leitungen 52, 54 kann der bei hohen Datenübermitt lungsraten erhöhte Strombedarf des Empfängers 48 zuver lässig gedeckt werden. Das gesamte Empfangsmodul 22 ist in einem handelsüblichen Adaptergehäuse angeordnet, das mit einem 9-poligen Subminiatur-D-Steckverbinder zum Anschluß an die Steckbuchse eines der seriellen Schnitt stelle 26 zugeordneten Anschlußsteckplatzes des Perso nalcomputers 28 versehen ist.The reception module 22 ( FIG. 3) has an optoelectronic receiver 48 connected to the RXD reception data line 46 of the RS-232-C interface 26 on the output side, which has a power supply stage 50 provided with a stabilization and smoothing circuit, the Power supply stage 50 via the RTS line 52 and CTS line 54 connected in parallel and moderately set by the computer 28 software to the same positive voltage level (logic level "0") and the ground or GND ground line 56 of the RS-232-C Interface 26 is fed ge from the power supply of the personal computer 28 without additional wiring. By connecting the RTS and CTS lines 52, 54 in parallel, the increased current consumption of the receiver 48 at high data transmission rates can be covered reliably. The entire receiving module 22 is arranged in a commercially available adapter housing, which is provided with a 9-pin subminiature D connector for connection to the socket of a serial interface 26 assigned slot 26 of the personal computer 28 .
Die Übermittlung der von dem Mikrocontroller 36 als di gitalisierte Einzeldaten am Ausgang des Analog-Digital- Wandlers 34 abgegriffenen und zwischengespeicherten EKG-Signale an den Personalcomputer 28 wird wie folgt durchgeführt: Die durch eine einfache Steckverbindung an dem Personalcomputer 28 zu adaptierende unidirektio nale Übertragungseinrichtung 24 macht es erforderlich, daß die Daten ohne Handshaking übertragen werden. Dazu werden die den einzelnen Sensoren 14 zugeordneten Ein zeldaten nach einem durch die Programmierung des Mikro controllers 36 vorgegebenen Übertragungsprotokoll in einen Protokollrahmen eingebunden. Zusätzlich werden die Protokollrahmen mit durch eine Überwachungselektro nik generierten Statuswerten versehen, die mit physika lischen Parametern des Signalumformers 30, insbesondere dem Ladezustand der Batterie 40, korreliert sind. An schließend werden die Protokollrahmen unter Steuerung durch den Mikrocontroller 36 als bitserieller Daten strom mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 115.200 bit/s über den Lichtwellenleiter 20 an den Empfänger 48 übermittelt.The facility provided by the microcontroller 36 as di gitalisierte individual data at the output of the analog-to-digital converter 34 tapped and temporarily stored ECG signals to the personal computer 28 is carried out as follows: The dimensional by a simple plug connection to the personal computer 28 to be adapted unidirektio communicator 24 requires that the data be transferred without handshaking. For this purpose, the individual data assigned to the individual sensors 14 are integrated into a protocol frame according to a transmission protocol specified by the programming of the microcontroller 36 . In addition, the protocol frames are provided with status values generated by monitoring electronics, which are correlated with physical parameters of the signal converter 30 , in particular the state of charge of the battery 40 . The protocol frames are then transmitted under control by the microcontroller 36 as a bit-serial data stream with a transmission speed of 115,200 bit / s via the optical waveguide 20 to the receiver 48 .
Der weitere durch eine Rechner-Software realisierte Ab lauf zum Einlesen und zur Verarbeitung der an der RxD- Leitung 46 der seriellen Schnittstelle 26 ankommenden Protokollrahmen wird durch die in den Fig. 4 und 5 dar gestellten Diagramme veranschaulicht. Jedes an der RS- 232-C-Schnittstelle 26 ankommende Datenbyte der seriell übermittelten Protokollrahmen löst einen Interrupt-Re quest IRQ aus, durch dessen Empfang eine Einleseroutine aktiviert wird. Die Einleseroutine liest das Zeichen von der Schnittstelle 26 ein und führt eine einfache Prüfung auf Übertragungsfehler durch. Danach wird das Zeichen entweder als fehlerhaft verworfen oder in einem als Ringspeicher ausgebildeten Pufferspeicher des Per sonalcomputers 28 abgelegt. Auf diese Weise werden die Protokollrahmen zeichenweise entsprechend ihrer zeitli chen Abfolge kontinuierlich zwischengespeichert, ohne daß hierzu ein übermäßig großer Speicherbereich erfor derlich wäre.The further realized by a computer software from the process for reading and processing the incoming on the RxD line 46 of the serial interface 26 protocol frame is illustrated by the diagrams shown in FIGS . 4 and 5. Each data byte of the serially transmitted protocol frame arriving at the RS-232-C interface 26 triggers an interrupt request IRQ, the reception of which activates a read-in routine. The read-in routine reads in the character from the interface 26 and carries out a simple check for transmission errors. Thereafter, the character is either discarded as faulty or stored in a buffer memory of the personal computer 28 designed as a ring memory. In this way, the protocol frames are continuously buffered character by character according to their temporal sequence, without an excessively large memory area being necessary for this.
Nach Beendigung des Einlesevorgangs wird eine Auslese routine aufgerufen, die den Pufferspeicher während der Übertragungspausen ausliest. Die Ausleseroutine liest so lange einzelne Zeichen aus dem Pufferspeicher aus, bis ein Protokollrahmen vollständig vorliegt. An schließend wird der Protokollrahmen mit dem vorgegebe nen Übertragungsprotokoll verglichen und entweder als fehlerhaft verworfen oder unter algebraischer Umwand lung der Einzeldaten in EKG-Meßwerte und Auswertung der Statusinformationen weiterverarbeitet. Die Ergebnisse der Protokollauswertung werden an ein benutzergesteuer tes Vordergrundprogramm übergeben, mit dessen Hilfe die Statusinformationen angezeigt und die EKG-Meßwerte un ter Anwendung verschiedener Auswerteverfahren weiter verarbeitet, auf einem Sichtgerät 58 beispielsweise als Liniendiagramme grafisch dargestellt oder in einem Mas senspeicher 60 abgelegt werden können.After the read-in process has ended, a read-out routine is called which reads out the buffer memory during the transmission pauses. The readout routine reads individual characters from the buffer memory until a protocol frame is complete. Then the protocol frame is compared with the specified transmission protocol and either rejected as incorrect or further processed with algebraic conversion of the individual data into EKG measured values and evaluation of the status information. The results of the protocol evaluation are transferred to a user-controlled foreground program, with the aid of which the status information is displayed and the EKG measured values are further processed using various evaluation methods, can be graphically displayed on a display device 58, for example as line diagrams, or can be stored in a mass memory 60 .
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfin dung betrifft eine Anordnung zum Erfassen und Verarbei ten von mittels Sensoren 14 an einem Patienten 12 abge griffenen EKG-Signalen für die Elektrokardiografie. Die EKG-Signale werden über mit den Sensoren 14 verbundene Patentientenverbindungskabel 10 aufgenommenen, in einem Signalumformer 30 in elektrische Analogsignale umge formt, nachfolgend mittels eines Analog-Digital-Wand lers 34 unter Steuerung durch einen Mikrocontroller 36 in digitale Einzeldaten umgesetzt und über eine unidi rektionale einkanalige Übertragungseinrichtung 24 an eine serielle Standardschnittstelle 26 eines Rechners 28 übermittelt. Der Signalumformer 30, der A/D-Wandler und der Mikrocontroller sind in einem tragbaren Handge rät 16 angeordnet. Die Übertragungseinrichtung 24 weist ein in dem Handgerät 16 angeordnetes Sendemodul 18 und ein unter galvanischer Trennung mit dem Sendemodul 18 gekoppeltes, an der seriellen Standardschnittstelle 26 anschließbares Empfangsmodul 22 auf.In summary, the following can be stated: The invention relates to an arrangement for detecting and processing th EKG signals tapped by means of sensors 14 on a patient 12 for electrocardiography. The EKG signals are recorded via the patient connection cable 10 connected to the sensors 14 , converted into electrical analog signals in a signal converter 30 , subsequently converted into digital individual data by means of an analog-digital converter 34 under the control of a microcontroller 36 and via a unidirectional one single-channel transmission device 24 is transmitted to a serial standard interface 26 of a computer 28 . The signal converter 30 , the A / D converter and the microcontroller are arranged in a portable device 16 . The transmission device 24 has a transmission module 18 arranged in the hand-held device 16 and a reception module 22 which is coupled to the transmission module 18 with electrical isolation and can be connected to the serial standard interface 26 .
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