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 mittels mehrerer Sensoren an einem Patienten abgegriffen und in einem Signalumformer in elektrische Analogsignale umgesetzt, verstärkt und ausgewertet werden.The invention relates to an arrangement and a methodfor recording and processing by means of sensorsbiosignals tapped from a patient, in particularfor electrocardiography, the biosignals withtapped on a patient by means of several sensorsand in a signal converter into electrical analog signalsle implemented, strengthened and evaluated.
Für die Elektrokardiografie werden in den Arztpraxen hauptsächlich Spezialgeräte verwendet, die ein mit Patientenelektrodenanschlüssen versehenes, mehrkanalig arbeitendes Gerät zur Signalaufbereitung der ankommenden Signalpegel sowie zur Darstellung und Ausgabe der aufbereiteten Daten in einem Schreiber und gegebenenfalls auf einem Monitor aufweisen. Bei neueren Spezialgeräten 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 synchron auf eine Auswerteeinheit übertragen. Bei einer solchen Logikschaltung wird als nachteilig empfunden, daß nur relativ starre Funktionsfolgen realisiert werden können. Zum Empfang der Daten wird auf der Computerseite eine aufwendige Elektronik benötigt, die bei spielsweise in Form einer Einsteckkarte in den Computer eingebaut werden muß. Diese Bauweise ist nicht für jeden Computer geeignet und erwartet bei der Installation vom Anwender spezielle praktische Kenntnisse.For electrocardiography are in medical practicesmainly uses special equipment, one with Pamulti-channel client electrode connectionsworking device for signal processing the arrivethe signal level and for the display and output of theprepared data in a recorder and givenif on a monitor. With newer specialdevices it is also known, the incoming measurement datato be prepared in such a way that they are transferred to a computercan be saved and processed there.With the known devices, the prepared ECGData queried via complex logic circuits and syntransferred chronically to an evaluation unit. At asuch logic circuit is perceived as disadvantageous,that only relatively rigid functional sequences are realizedthat can. To receive the data, the Compuon the other side requires elaborate electronics, which at for example in the form of a plug-in card in the computermust be installed. This design is not for everyonethe computer suitable and expected during installationspecial practical knowledge from the user.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zum Erfassen und Verarbeiten von Biosignalen der eingangs angegebenen 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 inventionreasons, an arrangement and a method for detectingand processing of bio-signals of the initially specifiedto develop a way with which in connection with acommercially available, possibly battery-operatedPersonal computer a both when installing andeasy to handle, even in professional useand yet powerful construction can be achievedcan.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Patentansprüchen 1 und 11 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.To solve this problem, the in the patentsay 1 and 11 combinations of featuressuggested. Advantageous refinements and furtherformations of the invention result from the dependentClaims.
Der erfindungsgemäßen Lösung liegt der Gedanke zugrunde, die am Patienten abgegriffenen Biosignale in einem möglichst leichten, gegebenenfalls batteriebetriebenen Handgerät so weit aufzubereiten und in einem Protokollrahmen zusammenzufassen, daß eine möglichst einfache und schnelle Übertragung an eine an fast jedem handelsüblichen Personalcomputer vorhandene Schnittstelle ohne Eingriff in den Rechner möglich ist. Um dies zu erreichen, 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 Digitaleinheit und eine mit der Digitaleinheit verbundene und an eine serielle Standardschnittstelle eines Rechners anschließbare, unidirektionale einkanalige Übertragungseinrichtung nachgeschaltet sind, wobei der Signalumformer und die Digitaleinheit in einem vorzugsweise batteriegespeisten tragbaren Handgerät angeordnet sind und die Übertragungseinrichtung ein in dem Handgerät angeordnetes Sendemodul und ein unter galvanischer Trennung vorzugsweise über einen Lichtwellenleiter oder eine leiterfreie elektromagnetische Übertragungsstrecke mit dem Sendemodul gekoppeltes, an der seriellen Standardschnittstelle anschließbares Empfangsmodul aufweist.The solution to the invention is based on the ideade, the biosignals tapped on the patient in oneas light as possible, possibly battery operatedPrepare handheld device so far and in a logto summarize that as simple as possibleand fast transfer to one at almost every tradeusual personal computer existing interface withoutIntervention in the computer is possible. To achieve thisChen, it is proposed according to the invention that Signal converter one the analog signals by means of aAnalog-digital converter under the control of aMicrocontroller converting digital individual data Digital unit and one connected to the digital unitand to a standard serial interface of a computerconnectable, unidirectional single-channel transfertransmission device are connected downstream, the Signalumformer and the digital unit in one preferenceThis battery-powered portable handheld device is arrangedare and the transmission device in the Handgeadvises arranged transmitter module and one under galvanicSeparation preferably via an optical fiber ora conductor-free electromagnetic transmission pathcoupled to the transmitter module on the serial Stanthe interface has a connectable receiving module.
Um für die Stromversorgung des Empfangsmoduls ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand die computerseitige Stromversorgung anzapfen zu können, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Empfangsmodul eine Stromversorgungsstufe aufweist, die an mindestens eine vorzugsweise als Daten- oder Steuerleitung ausgebildete, über den Rechner softwaremäßig auf einen definierten Spannungspegel setzbare Anschlußleitung der seriellen Standardschnittstelle anschließbar ist. Vorteilhafterweise ist die Stromversorgungsstufe an mindestens zwei auf gleichen Spannungspegel gesetzte, parallel geschaltete programmierbare Anschlußleitungen der seriellen Standardschnittstelle anschließbar. Dadurch wird eine insbesondere bei höheren Datenübertragungsgeschwindigkeiten erforderliche, erhöhte Stromentnahme aus der computerseitigen Stromversorgung ermöglicht.In order for the power supply of the receiving module without tooadditional wiring effort the computer sideTo be able to tap the power supply is according to onepreferred embodiment of the invention proposedthat the receiving module has a power supply stagepoints to at least one, preferably as a dataor control line trained, soft on the computercan be set to a defined voltage levelConnecting cable of the standard serial interfaceis closable. The power supply is advantageouslevel on at least two at the same voltage levelgel set, parallel connected programmable onconnecting lines of the standard serial interfaceclosable. This makes one especially at higher ones Data transfer speeds required, heincreased current draw from the computer side Stromversupply enables.
Zweckmäßig ist das Empfangsmodul in einem vorzugsweise mit einem 9- oder 25-poligen Subminiatur-D-Steckverbinder versehenen Adaptergehäuse angeordnet, dessen Breite im wesentlichen der Breite eines der seriellen Standardschnittstelle zugeordneten Anschlußsteckplatzes am Rechner entspricht. Dadurch bleiben die benachbarten Anschlußsteckplätze des Rechners auch nach Anschluß des Empfangsmoduls zugänglich.The receiving module is expediently preferred in onewith a 9 or 25-pin subminiature D connectorthe adapter housing provided, the widthessentially the width of one of the serial standardInterface assigned slot on the Rechner corresponds. This leaves the neighboring Anclosing slots of the computer even after connecting theAccess 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 vorgegebenen Protokoll in einem Protokollrahmen zu Datenblöcken miteinander verbindbar. Dadurch ist es möglich, die digitalen Einzeldaten aus der zeitlichen Entwicklung der Biosignale abzuleiten und ohne Handshaking an den Rechner zu übertragen.According to a further advantageous embodiment of theInvention are those coming from the individual sensorsdigital individual data at equal time intervalsthe microcontroller readable and according to a predefineda protocol in a protocol frame for data blocksconnectable with each other. This enables the diindividual data from the temporal development of theDerive biosignals and without handshaking to the computerner to transfer.
Zur Verringerung des Speicherbedarfs im Rechner ist es vorteilhaft, wenn die in einem Protokollrahmen an die serielle Standardschnittstelle des Rechners übertragenen Einzeldaten in einem vorzugsweise als Ringspeicher ausgebildeten Zwischenspeicher des Zentralrechners nacheinander abspeicherbar sind.It is to reduce the memory requirement in the computeradvantageous if the in a protocol frame to thestandard serial interface of the computerNEN data in a preferably as a ring buffertrained buffer of the central computer afterare mutually storable.
Um eine umfassende Auswertung zu ermöglichen, sind die in dem Zwischenspeicher gespeicherten Einzeldaten vorteilhafterweise über eine Rechnersoftware verarbeitbar und auf einem Sichtgerät grafisch darstellbar oder in einem Massenspeicher ablegbar.To enable a comprehensive evaluation, theindividual data stored in the bufferpartly processable via computer softwareand can be displayed graphically on a display device or ina mass storage.
Zum Schutz des Patienten vor Netzspannung und zur Vermeidung von Fremdeinstreuungen durch Erdschleifen ist es vorteilhaft, wenn das tragbare Handgerät batteriegespeist ist und das Sendemodul über einen Lichtwellenleiter oder eine leiterfreie elektromagnetische Übertragungsstrecke mit dem an der seriellen Standardschnittstelle anschließbaren Empfangsmodul koppelbar ist.To protect the patient from mains voltage and for veravoidance of external interference by ground loopsit is advantageous if the portable handheld device is battery-poweredis fed and the transmitter module via a light waveconductor or a conductor-free electromagnetic overtransmission line with the standard serial cutplace connectable receiving module can be coupled.
Für die verfahrensmäßige Lösung der Erfindungsaufgabe wird vorgeschlagen, daß die Analogsignale in einem Analog-Digital-Wandler in den einzelnen Sensoren nachgeordnete digitale Einzeldaten umgesetzt werden, daß die Einzeldaten mehrerer Sensoren mikroprozessorgesteuert fortlaufend in gleichen Zeitabständen eingelesen und in einem Protokollrahmen verpackt und rahmenweise bitseriell und unidirektional unter galvanischer Trennung an eine serielle Standardschnittstelle eines Rechners übertragen werden, daß die über die serielle Schnittstelle ankommenden Protokollrahmen im Rechner über eine Einleseroutine in der Abfolge ihrer Übermittlung zeichenweise 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 taskit is proposed that the analog signals in an Analog-digital converter in the individual sensorsordered digital individual data that theIndividual data from several sensors microprocessor controlledcontinuously read in at equal intervals and inpacked in a protocol frame and bit by frameriell and unidirectional with galvanic isolationa standard serial interface of a computerwill carry that over the serial interfaceincoming protocol frames in the computer via a singleseroutine in the order of their transmissionstored in a buffer memory andduring the transmission pauses via a readout routineread from the buffer memory, with the resolution of theProtocol frame implemented in the individual data, to the mistake ler and / or status detection evaluated and onhand over the calling program for further processingbecome.
Vorteilhafterweise erfolgt der Aufruf der Einleseroutine durch eine Interrupt-Steuerung über die serielle Standardschnittstelle.The read-in routing is advantageously calledne by an interrupt control over the serialStandard interface.
Zur Überwachung der Betriebsfunktionen des Signalumformers werden die Protokollrahmen vorteilhaftweise mit einem mit physikalischen Parametern des Signalumformers, insbesondere dem Ladezustand einer Batterie, korrelierten Statuswert versehen.To monitor the operational functions of the signal converterThe protocol frames are also advantageously includedone with physical parameters of the signal convertermers, especially the state of charge of a battery, korrelated status value.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die in dem Ringspeicher zwischengespeicherten Protokollrahmen bezüglich ihrer Übermittlung asynchron ausgelesen. Dadurch ist es möglich, die von der Einleseroutine zeittreu eingelesenen Protokollrahmen weitgehend unabhängig von ihrer Übermittlung durch eine unabhängig arbeitende Ausleseroutine aus zuwerten.According to a further advantageous embodiment of theInvention are the intermediate in the ring buffersaved protocol frames regarding their transmissionread out asynchronously. This makes it possible toTimely read in from the import routineframes largely independent of their transmissionthrough an independently working readout routineevaluate.
Für eine hohe Zeitauflösung bei der Erfassung der Biosignale 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 Zeiteinheit zu übermitteln, daß fehlerhafte Daten ohne wesent liche Verfälschung der Messung verworfen werden können.For a high time resolution when recording the bioit is advantageous if the protocol framewith a transmission rate of at least 50,000 bit / s,preferably at least 100,000 bit / s to serialStandard interface are transferred. So that's itpossible at the same time, so many single dates per timeto 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 Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenIn the following the invention is based on one in theDrawing shown in a schematic mannerexample 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 Anordnung nachFig. 1;Fig. 2 is a block diagram of an EKG handheld device of the order according toFig. 1;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines an eine serielle Rechnerschnittstelle 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 Ausleseroutine zur Verarbeitung der an der seriellen Rechnerschnittstelle ankommenden Protokollrahmen.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 Patientenverbindungskabel10 mit insgesamt acht an einem Patienten12 angeordneten Sensoren14 zur Erfassung von EKG-Signalen verbundenen tragbaren EKG-Handgerät16 und einer ein Sendemodul18, einen Lichtwellenleiter20 und ein Empfangsmodul22 umfassenden Übertragungseinrichtung24, über die das EKG-Handgerät16 unter galvanischer Trennung an eine serielle Standardschnittstelle26 eines als Personalcomputer28 ausgebildeten Rechners anschließbar ist, wobei der Rechner28 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 cable10 with a total of eight sensors14 arranged on a patient12 for detecting EKG signals, connected to a portable EKG handheld device16 and one a transmission module18, an optical fiber20 and a receiving module22 comprising Übertragungseinrich tung24, through which the ECG handset1626 of28 trained computer is connectable with galvanic isolation to a standard serial interface of a personal computer, wherein the computer28 for further processing of the in in the digitalized form transmitted ECG signals is provided.
Das EKG-Handgerät16 (Fig. 2) weist einen die vom Patienten12 abgegriffenen EKG-Signale aufnehmenden und mittels Filtern und Meßverstärkern in elektrische Analogsignale umformenden Signalumformer30 und eine dem Signalumformer30 nachgeschaltete Digitaleinheit32 auf. In der Digitaleinheit32 werden die Analogsignale mittels eines achtkanaligen Analog-Digital-Wandlers34 in digitale Einzeldaten umgesetzt und nachfolgend nach Maßgabe eines auf einem Mikrocontroller36 implementierten Zeitgebers fortlaufend in gleichen Zeitabständen von beispielsweise 2 ms in einen Speicher des Mikrocontrollers36 eingelesen und mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen, wobei der Mikrocontroller36 bei festgestellter Grenzwertüberschreitung selbständig über eine Steuerschaltung38 Meßparameter des Signalumformers30 wie beispielsweise die Zeitkonstanten der Filter anpaßt. Das EKG-Handgerät16 wird über eine Batterie40 mit Strom versorgt, deren Ladungszustand durch den Mikrocontroller überwacht und mittels einer Leuchtdiode angezeigt wird.The ECG handset16(Fig. 2) comprises a duck from the Pati12 tapped ECG signals receiving and logsignale by filtering and sense amplifiers in electrical Ana reshaping transducer30 and the transducer30 downstream digital unit32. In the digital unit32 , the analog signals are converted into digital individual data by means of an eight-channel analog-digital converter34 and subsequently continuously read into a memory of the microcontroller36 in accordance with a timer implemented on a microcontroller36 at equal time intervals of, for example, 2 ms and with comparing predetermined limit values, wherein the microcontroller36 independently circuitry with a fixed frame ter limit value is exceeded a control38 measuring parameters of the transducer30, such as the time constants of the filter adapts. The EKG hand-held device16 is supplied with current via a battery40 , 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 Personalcomputer28 ist der Mikrocontroller36 über einen seriellen Ausgang mit einem in dem Handgerät16 angeordneten elektrooptischen Sendemodul18 verbunden, das über einen einzelnen Lichtwellenleiter20 mit einem an eine RS-232-C- (bzw. DIN 66 020) kompatible serielle Schnittstelle26 des Personalcomputers28 anschließbaren Empfangsmodul22 gekoppelt ist.To transmit the digitized ECG signals to the personal computer28 , the microcontroller36 is connected via a serial output to an electro-optical transmitter module18 arranged in the hand-held device16 , which is connected via an individual optical fiber20 to an RS-232-C (or DIN 66 020) compatible serial interface26 of the personal computer28 is connected to the reception module22 which can be connected.
Das Empfangsmodul22 (Fig. 3) weist einen ausgangsseitig mit der RXD-Empfangsdatenleitung46 der RS-232-C-Schnittstelle26 verbundenen optoelektronischen Empfänger48 auf, der über eine mit einer Stabilisierungs- und Glättungsschaltung versehene Stromversorgungsstufe50 verfügt, wobei die Stromversorgungsstufe50 über die parallel geschalteten, durch den Rechner28 softwaremäßig auf gleichen positiven Spannungspegel (logischer Pegel "0") gesetzte RTS-Leitung52 und CTS-Leitung54 sowie die Masse- bzw. GND Erdleitung56 der RS-232-C-Schnittstelle26 ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand aus der Stromversorgung des Personalcomputers28 gespeist wird. Durch die Parallelschaltung der RTS- und CTS-Leitungen52, 54 kann der bei hohen Datenübermittlungsraten erhöhte Strombedarf des Empfängers48 zuverlässig gedeckt werden. Das gesamte Empfangsmodul22 ist in einem handelsüblichen Adaptergehäuse angeordnet, das mit einem 9-poligen Subminiatur-D-Steckverbinder zum Anschluß an die Steckbuchse eines der seriellen Schnittstelle26 zugeordneten Anschlußsteckplatzes des Personalcomputers28 versehen ist.The reception module22 (FIG. 3) has an optoelectronic receiver48 connected to the RXD reception data line46 of the RS-232-C interface26 on the output side, which has a power supply stage50 provided with a stabilization and smoothing circuit, the Power supply stage50 via the RTS line52 and CTS line54 connected in parallel and moderately set by the computer28 software to the same positive voltage level (logic level "0") and the ground or GND ground line56 of the RS-232-C Interface26 is fed ge from the power supply of the personal computer28 without additional wiring. By connecting the RTS and CTS lines52, 54 in parallel, the increased current consumption of the receiver48 at high data transmission rates can be covered reliably. The entire receiving module22 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 interface26 assigned slot26 of the personal computer28 .
Die Übermittlung der von dem Mikrocontroller36 als digitalisierte Einzeldaten am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers34 abgegriffenen und zwischengespeicherten EKG-Signale an den Personalcomputer28 wird wie folgt durchgeführt: Die durch eine einfache Steckverbindung an dem Personalcomputer28 zu adaptierende unidirektionale Übertragungseinrichtung24 macht es erforderlich, daß die Daten ohne Handshaking übertragen werden. Dazu werden die den einzelnen Sensoren14 zugeordneten Einzeldaten nach einem durch die Programmierung des Mikrocontrollers36 vorgegebenen Übertragungsprotokoll in einen Protokollrahmen eingebunden. Zusätzlich werden die Protokollrahmen mit durch eine Überwachungselektronik generierten Statuswerten versehen, die mit physikalischen Parametern des Signalumformers30, insbesondere dem Ladezustand der Batterie40, korreliert sind. Anschließend werden die Protokollrahmen unter Steuerung durch den Mikrocontroller36 als bitserieller Datenstrom mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 115.200 bit/s über den Lichtwellenleiter20 an den Empfänger48 übermittelt.The facility provided by the microcontroller36 as di gitalisierte individual data at the output of the analog-to-digital converter34 tapped and temporarily stored ECG signals to the personal computer28 is carried out as follows: The dimensional by a simple plug connection to the personal computer28 to be adapted unidirektio communicator24 requires that the data be transferred without handshaking. For this purpose, the individual data assigned to the individual sensors14 are integrated into a protocol frame according to a transmission protocol specified by the programming of the microcontroller36 . In addition, the protocol frames are provided with status values generated by monitoring electronics, which are correlated with physical parameters of the signal converter30 , in particular the state of charge of the battery40 . The protocol frames are then transmitted under control by the microcontroller36 as a bit-serial data stream with a transmission speed of 115,200 bit / s via the optical waveguide20 to the receiver48 .
Der weitere durch eine Rechner-Software realisierte Ablauf zum Einlesen und zur Verarbeitung der an der RxD-Leitung46 der seriellen Schnittstelle26 ankommenden Protokollrahmen wird durch die in denFig. 4 und 5 dargestellten Diagramme veranschaulicht. Jedes an der RS-232-C-Schnittstelle26 ankommende Datenbyte der seriell übermittelten Protokollrahmen löst einen Interrupt-Request IRQ aus, durch dessen Empfang eine Einleseroutine aktiviert wird. Die Einleseroutine liest das Zeichen von der Schnittstelle26 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 Personalcomputers28 abgelegt. Auf diese Weise werden die Protokollrahmen zeichenweise entsprechend ihrer zeitlichen Abfolge kontinuierlich zwischengespeichert, ohne daß hierzu ein übermäßig großer Speicherbereich erforderlich wäre.The further realized by a computer software from the process for reading and processing the incoming on the RxD line46 of the serial interface26 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 interface26 triggers an interrupt request IRQ, the reception of which activates a read-in routine. The read-in routine reads in the character from the interface26 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 computer28 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 Ausleseroutine aufgerufen, die den Pufferspeicher während der Übertragungspausen ausliest. Die Ausleseroutine liest so lange einzelne Zeichen aus dem Pufferspeicher aus, bis ein Protokollrahmen vollständig vorliegt. Anschließend wird der Protokollrahmen mit dem vorgegebenen Übertragungsprotokoll verglichen und entweder als fehlerhaft verworfen oder unter algebraischer Umwandlung der Einzeldaten in EKG-Meßwerte und Auswertung der Statusinformationen weiterverarbeitet. Die Ergebnisse der Protokollauswertung werden an ein benutzergesteuertes Vordergrundprogramm übergeben, mit dessen Hilfe die Statusinformationen angezeigt und die EKG-Meßwerte unter Anwendung verschiedener Auswerteverfahren weiter verarbeitet, auf einem Sichtgerät58 beispielsweise als Liniendiagramme grafisch dargestellt oder in einem Massenspeicher60 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 device58, for example as line diagrams, or can be stored in a mass memory60 .
Zusammenfassend ist folgendes festzustellen: Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erfassen und Verarbeiten von mittels Sensoren14 an einem Patienten12 abgegriffenen EKG-Signalen für die Elektrokardiografie. Die EKG-Signale werden über mit den Sensoren14 verbundene Patentientenverbindungskabel10 aufgenommenen, in einem Signalumformer30 in elektrische Analogsignale umgeformt, nachfolgend mittels eines Analog-Digital-Wandlers34 unter Steuerung durch einen Mikrocontroller36 in digitale Einzeldaten umgesetzt und über eine unidirektionale einkanalige Übertragungseinrichtung24 an eine serielle Standardschnittstelle26 eines Rechners28 übermittelt. Der Signalumformer30, der A/D-Wandler und der Mikrocontroller sind in einem tragbaren Handgerät16 angeordnet. Die Übertragungseinrichtung24 weist ein in dem Handgerät16 angeordnetes Sendemodul18 und ein unter galvanischer Trennung mit dem Sendemodul18 gekoppeltes, an der seriellen Standardschnittstelle26 anschließbares Empfangsmodul22 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 sensors14 on a patient12 for electrocardiography. The EKG signals are recorded via the patient connection cable10 connected to the sensors14 , converted into electrical analog signals in a signal converter30 , subsequently converted into digital individual data by means of an analog-digital converter34 under the control of a microcontroller36 and via a unidirectional one single-channel transmission device24 is transmitted to a serial standard interface26 of a computer28 . The signal converter30 , the A / D converter and the microcontroller are arranged in a portable device16 . The transmission device24 has a transmission module18 arranged in the hand-held device16 and a reception module22 which is coupled to the transmission module18 with electrical isolation and can be connected to the serial standard interface26 .
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