DE2919108A1 - Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten und sichtbarmachen eines lesesignals von einer elektrokardiogrammaufzeichnung, wobei die lesegeschwindigkeit groesser als die aufzeichnungsgeschwindigkeit ist - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten und sichtbarmachen eines lesesignals von einer elektrokardiogrammaufzeichnung, wobei die lesegeschwindigkeit groesser als die aufzeichnungsgeschwindigkeit ist

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DE2919108A1
DE2919108A1 DE19792919108 DE2919108A DE2919108A1 DE 2919108 A1 DE2919108 A1 DE 2919108A1 DE 19792919108 DE19792919108 DE 19792919108 DE 2919108 A DE2919108 A DE 2919108A DE 2919108 A1 DE2919108 A1 DE 2919108A1
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Clin Midy
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    • A61B5/336—Magnetic recording apparatus
    • A61B5/337—Playback at speeds other than the recording speed

Description

slWÄLTE A.
DlPl-I!
Patentanwälte: a. grunecker
DtPl- ING
H. KlNKEUDEY
DRING
W. STOCKMAIR
OH-ING - A»E (CALTECH)
K. SCHUMANN
DR REH NAT ■ DIPL-PHYa
P. H. JAKOB
DIPL-INa
G. BEZOLD
DR RERMAT- DIPL-CHEM
8 MÜNCHEN
MAXIMILIANSTRASSE
PH 13 790-46/L 11 - Mai 1979
Verfahren und "Vorrichtung zum Verarbeiten und
Sichtbarmachen eines Lesesignals von einer
Elektrokardiogramm-Aufzeichnung, wobei die Lesegeschwindigkeit größer als die Aufzeichnungsgeschwindigkeit ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten und Sichtbarmachen eines Lesesignals von einer Elektrokardiogramm-Aufzeichnung, die mit einer Geschwindigkeit gelesen wird, welche höher als die Aufzeichnungsgeschwindigkeit ist.
Es ist bekannt, daß ein Elektrokardiogramm eine periodische Kurve ist, bei der jeder Zyklus oder jedes Bild normalerweise drei Wellen zeigt, die mit den Buchstaben P, QRS und T in Pig. 1 bezeichnet sind.
Das sogenannte HOLTER1 sehe Untersuchungsverfahren besteht darin, daß bei einem Patienten während einer langen Zeit-
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TELEFON (O89) SS SS 62 TELEX O5-SS38O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER
dauer, beispielsweise während 24 Stunden,eine fortlaufende Elektrokardiogramm-Aufzeichnung durchgeführt wird. Diese Aufzeichnung wird mit einer Magnetbandkassette aufgenommen.
Der Erfindung liegt die Zielsetzung zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine schnelle und wirksame Auswertung der Elektrokardiogramm-Aufzeichnung erlauben, um eine genaue und sichere Diagnose stellen zu können.
Hierfür ist das Verfahren zum Verarbeiten des Signals eines Elektrokardiogramms, welches während einer langen Zeitdauer aufgenommen wurde und mit einer mindestens zehnmal höheren Geschwindigkeit als die Aufzeichnungsgeschwindigkeit gelesen wird, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise und gleichzeitig mehrere verschiedene Arten von pathologischen Komplexen bei dem gelesenen Signal sichtbar gemacht werden, und daß Jede Signalsequenz, die den Komplex einer Art darstellt, an einer von mehreren bestimmten Sichtbarmachungsstellen sichtbar gemacht wird, die dieser Art von Komplex entspricht.
Bevorzugt wird wahlweise eins bestimmte "Art eines pathologischen Komplexes festgestellt, in dem jede Periode oder Zyklusdauer des Signals des Elektrokardiogramms gemessen wird, und/oder in dem der Mittelwert von η aufeinanderfolgende Perioden gemessen wird, wobei η eine ganze Zahl größer als 1 ist, und/ oder in dem diese Periode oder dieser Mittelwert mit einem Bezugswert verglichen und jede Periode oder jeder Mittelwert unter oder über diesem Bezugswert festgestellt wird, und/oder in dem jede Folge von ρ auf einanderf olgenden Zyklen festgestellt wird, deren Perioden kleiner oder größer als dieser Bezugswert sind, und/oder in dem die Periode oder der Mittelwert mit zwei Bezugswerten verglichen wird und jede Periode, deren Wert zwischen oder außerhalb dieser zwei Bezugswerte liegt, festgestellt wird, und/oder in dem jede
§09846/0§3S
Differenz zwischen einer Periode und der unmittelbar vorhergehenden Periode "berechnet und diese Differenz mit einem Bezugswert verglichen wird.
Man kann einen pathologischen Komplex auch dadurch feststellen, in dem die Form bzw. der Verlauf eines jeden Zyklus mit einer Bezugsform bzw. einem Bezugsverlauf mit Hilfe eines Verfahrenszur Formerkennung verglichen wird.
Dieses Verfahren wird bevorzugt mit einer Vorrichtung durchgeführt, welche aufweist: einen Magnetbandleser, eine Einrichtung, welche eine Verzögerung an dem von dem Leser gelieferten Signal hervorruft, mehrere dynamische bzw. Schreib/Lese-Speicher, von denen ein jeder das von der Verzögerungseinrichtung kommende Signal empfängt, Diskriminatoren, von denen jeweils einer einem dynamischen Speicher zugeordnet ist und jeder das nicht verzögerte Signal von dem Leser empfängt, eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen mit mehreren bestimmten Sichtbarmachungsstellen, von denen eine jede einem dynamischen Speicher zugeordnet ist, um den Inhalt dieses Speichers sichtbar zu machen, wobei jeder Diskriminator ausgebildet ist, um eine entsprechende Art eines pathologischen Komplexes zu erkennen und de*** ihm zugeordneten Speicher einen Befehl zu erteilen, eine Sequenz des Signals von der Verzögerungseinrichtung aufzuzeichnen, wodurch jeder Sichtbarmachungsstelle eine Art von einem besonderen pathologischen Komplex zugeordnet ist und jeder durch einen Diskriminator festgestellte pathologische Komplex einer Art an der entsprechenden Sichtbarmachungsstelle sichtbar gemacht ist.
Somit gestattet die wahlweise Sichtbarmachung gewisser Arten, die in geeigneter Weise gewählt sind, von pathologischen Komplexen eine schnelle Untersuchung der Elektrokardiogramm-Aufzeichnung.
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Ferner erlaubt dieses Verfahren das Aufstellen genauer Statistiken,wobei «jeder durch die Vorrichtung als pathologisch festgestellte Zyklus von der Bedienungsperson betrachtet werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden besser beim Lesen der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels ersichtlich, wobei auf die anliegenden Zeichnungen bezug genommen wird. Es zeigen:
J1Xg. Λ einen Kurvenverlauf eines Elektrokradiogramms, und
I1Xg. 2 ein Schema einer Vorrichtung zum Verarbeiten und zur Sichtbarmachung gemäß einer Ausführungsform., der Erfindung.
Die dargestellte Vorrichtung ist so ausgelegt, daß wahlweise und gleichzeitig mehrere, beispielsweise drei Arten verschiedener pathologischer Komplexe festgestellt werden können, die bei einem Elektrokardiogramm eines Patienten auftreten, welches während einer langen Zeitdauer ,beispielsweise während 24 Stunden,aufgezeichnet wurde- Diese Vorrichtung gestattet gleichzeitig und auf verschiedenen Bildschirmbereichen die diese Komplexe umfassenden Sequenzen zu betrachten, wobei jeder Bildschirmbereich einer besonderen Art von Komplex zugeordnet ist·
Hierfür wird eine Kassette mit einem während einer langen Zeitdauer auf Magnetband aufgezeichneten Elektrokardiogramm mit großer Geschwindigkeit mit einer Kassetten-Leseeinrichtung 1 gelesen, deren Motor 1a das Band mit einer Geschwindigkeit von etwa dem einhundertfachen der Aufzeichnungsgeschwindigkeit dieses Bandes antreibt.
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Das Ausgangssignal 1b des Lesers 1 wird, nachdem es durch eine Verzögerungseinrichtung 2 verzögert worden ist, gleichzeitig an drei dynamische Speicher 3,A-,5 gegeben. Dieses Signal wird ebenfalls, jedoch ohne "Verzögerung, gleichzeitig an drei Diskrxminatoren 6,7 und 8 gegeben. Jeder Diskriminator 6,7»8 ist einem dynamischen Speicher 3,4 bzw. 5 zugeordnet, dessen Inhalt auf einem Kanal 9*10 bzw. 11 einer Vorrichtung 12 zur Sichtbarmachung beobachtet wird. Jeder Diskriminator 6,7 und 8 hat die Aufgabe, eine besondere Art eines pathologischen Komplexes zu erkennen.
Wenn ein Diskriminator 6,7*8 die Art eines pathologischen Komplexes feststellt, der er zugeordnet ist, gibt er an den ihm zugeordneten Speicher 3*4-,5 einen Befehl 13, um eine Sequenz des von der Verzögerungseinrichtung 2 kommenden Signals einzuschreiben bzw. aufzuzeichnen. Man erhält somit gleichzeitig auf dem Bildschirm der Vorrichtung 12 zur Sichtbarmachung drei Sequenzen des Lesesignals der Kassette, wobei jede Sequenz in einem besonderen Bereich des Bildschirms erscheint. Der Bereich entspricht dem zugeordneten Kanal 9*10,11, wobei jede Sequenz oder Signalauswahl einen pathologischen Komplex von der besonderen Art aufweist, welcher dem genannten Bildschirmbereich zugeordnet ist.
Mit der Vorrichtung 12 zur Sichtbarmachung können Sequenzen mit einer Länge sichtbar gemacht werden, welche einer Lesedauer t des Lesers 1 entspricht. Das Speichervermögen eines jeden Speichers 3»4-,5 ist gleich dem Informationsgehalt einer solchen Sequenzlänge und die Verzögerungseinrichtung 2 ruft an dem von dem Leser 1 herkommenden Signal eine Verzögerung von t/2 hervor. Es ergibt sich somit, daß der von einem Diskriminator 6,7*8 festgestellte und auf dem Bildschirm der Vorrichtung 12 dargestellte pathologische Komplex in
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der Mitte der auf dem Bildscliirm sichtbaren Sequenz angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein erster Kanal 9 zur Sichtbarmachung für diejenigen Abschnitte reserviert, in denen man einen wesentlichen Unterschied zwischen zwei aufeinanderfolgendmPerioden p- des Signals 1b des Elektrokardiogramms feststellt. Ein zweiter Kanal 10 ist für die Abschnitte reserviert, in denen entweder eine Periode p., welche einer tatsächlichen Periode des Elektrokardiogramms entspricht, welche langer als 2 Sek. ist, oder eine Pause festgestellt wird, d.h. die Abwesenheit des Signals, deren tatsächliche Länge größer als 2 Sek ist. Ein dritter Kanal 11 ist für die Abschnitte reserviert, in denen man einen Rhythmus feststellt, welcher einem tatsächlichen Rhythmus entspricht, der größer als 150 Zyklen bzw. Perioden pro Minute oder kleiner als 45 Zyklen oder Perioden pro Minute ist. Mit einem vierten Kanal 14 wird die Kurve der Periodenwerte ρ ^ als Funktion der Zeit sichtbar dargestellt.
Deshalb mißt der Diskriminator 6 jede Periode p. des Signals, wobei aufeinanderfolgende Signale QES verwandt werden, berechnet ^Vp = Jp. - p. _^ [, vergleicht Δ P mit einem Bezugs Schwellenwert und gibt einen Befehl 13 an den Speicher 3, wenn S\ ρ die Schwelle überschreitet. Der Diskriminator 7 mißt ebenfalls jede Periode ρ ^ und gibt einen Befehl 13 an den Speicher 4, wenn p- >2 Sek. ist. Der Diskriminator 8 mißt jede Periode Pj, berechnet den Mittelwert von η aufeinanderfolgende Perioden p., wobei η eine ganze Zahl größer als 1 ist, und gibt an den Speicher 5 einen Befehl 13, sobald dieser Mittelwert einem tatsächlichen Wert kleiner als 60/150 Sek. oder größer als 60/45 Sek. entspricht. Der Diskriminator 6 gibt ebenfalls und fortwährend an den Kanal 14 ein Signal, welches den Wert einer jeden Periode p. darstellt, die er mißt.
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Abwechselnd oder gleichzeitig kann ein Diskriminator 6, 7 oder 8 verwandt werden, um auf dem Lesesignal 1b, welches von dem Leser 1 geliefert wird, eine Spitze festzustellen, welche dem Aussenden eines elektrischen Impulses von einem Herζschrittgeber entspricht, den der Patient trägt. Der Diskriminator 6,7 oder 8 ist dann so ausgebildet, daß er an den Speicher 3,4 oder 5» cLem er zugeordnet ist, einen Befehl 13 in Abhängigkeit vom Feststellen dieser Spitze gibt.
Abwechselnd oder gleichzeitig kann ein Diskriminator 6,7 oder 8 ausgebildet sein, um die Form des Zyklus bzw. der Periode des Signals 1b mit einer Bezugsform zu vergleichen, die einem normalen Elektrokardiogramm entspricht. Dieser Diskriminator ist so ausgebildet, daß an den zugeordneten Speicher 3»4· oder 5 ein Signal 13 gegeben wird, wenn die Abweichung zwischen der Form eines Zyklus oder einer Periode des Signals 1b und der Bezugsform einen vorgegebenen Wert überschreitet. Diese Abweichung kann beispielsweise quantitativ dadurch bestimmt werden, daß die zwischen den Kurven des gemessenen Zyklus und des Bezugszyklus begrenzte Fläche gemessen wird. Man kann dieses Erkennen der Form und diese Messung der Abweichung durch den Diskriminator auf die Welle QRS und/oder die Welle P und/oder die Welle T des Zyklus begrenzen.
Wohlgemerkt kann jeder Diskr minator 6,7 oder 8 gleichzeitig Mittel zum Erkennen der Form und Mittel zum Messen der Perioden und Vergleichen dieser Perioden mit ihrem tatsächlichen oder einem mittleren Wert mit einem Bezugsue aufweisen. Es ist somit möglich, einen pathologischen Komplex auszuwählen, welcher gleichzeitig durch einen anormalen Wert der Periode und durch eine anormale Form des Zyklus gekennzeichnet ist, beispielsweise durch eine Vergrößerung des Signals
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Die Vorrichtung 12 zur Sichtbarmachung ist so ausgebildet, daß die Darstellung einer jeden Sequenz auf dem Bildschirm stabil bleibt und nur beim Auftreten eines neuen pathologischen Ereignisses oder Komplexes der gleichen Art bei dem Signal 1b verschwindet, um durch die entsprechende neue Sequenz ersetzt zu werden. Positionierungsmittel sind vorgesehen, damit die Welle QRS des.Zyklus bzw. der Periode, die eine Anomalie darstellt, an der gleichen Stelle auf dem Bildschirm angeordnet ist.
Die Bedienungsperson kann wohlgemerkt zu jeder Zeit den Ablauf des Magnetbandes in dem Leser 1 unterbrechen, um während einer längeren Zeit eine Sequenz zu untersuchen und/oder diese auf Papier aufzuzeichnen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Diskriminator, beispielsweise der Diskriminator 6 so ausgebildet, daß er einen Haltebefehl 14 an den Motor 1a liefert, wenn er einen äußerst pathologischen Komplex feststellt, wie eine sehr anormale Vergrößerung des Signals QRS oder eine anormal kurze" Periode p. oder einer Folge von sehr kurzen Perioden p. (eine Folge von zusätzlichen Systolen). Die Bedienungsperson kann zu diesem Zeitpunkt oder auch nicht einen Gültigkeitsbefehl 17 an einen Rechner 16 geben, der das Signal 1b auswertet, damit der Rechner 16 dieses pathologische Ereignis bei einer statistischen Verarbeitung wie z.B. für ein Histogramm berücksichtigt oder nicht berücksichtigt.
Statt einer Vorrichtung zur Sichtbarmachung mit mehreren Kanälen kann man eine Vorrichtung mit nur einem Kanal verwenden, welche mit einer passenden Einrichtung versehen ist, um die Sichtbarmachung der Inhalte der Speicher 3»4»5 in ver-
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schiedenen Bildschirmbereichen zu erlauben. Man kann "beispielsweise mit der Vorrichtung zur Sichtbarmachung aufeinanderfolgend die verschiedenen Inhalte empfangen und jedem Signal, welches von einem jeden "Speicher 3»4·»5 geliefert wird, ein Gleichspannungssignal mit unterschiedlichem Pegel hinzufügen.
Durch die Erfindung werden also ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten und Sichtbarmachen eines Lesesignals von einer Elektrokardiogramm-Aufzeichnung geschaffen, wobei die Lesegeschwindigkeit größer als die Aufzeichnungsgeschwindigkeit ist. Das Verfahren ist dadurch ausgezeichnet, daß man wahlweise und gleichzeitig mittels Diskriminatoren 6,7»8 verschiedene Arten von pathologischen Komplexen bei dem Lesesignal feststellt, und daß man an jeder von mehreren bestimmten Sichtbarmachungsstellen 9»1ΟιΊ1 jede Signalfolge sichtbar darstellt, welche einen Komplex von der Art aufweist, der der genannten Sichtbarmachungsstelle entspricht bzw. zugeordnet ist.
Die Erfindung kann insbesondere bei der statistischen Verarbeitung verwandt werden, sowiebei der Herstellung eines Histogramms von pathologischen Ereignissen bei einem Signal eines Elektrokardiogramms.
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ι -'S·»
Leerseite

Claims (11)

  1. ΡΛΤ ENTANWALT^
    C M INDUSTRIES
    20 rue des Fosses-Saint-Jaques 75240 PARIS, France
    A.
    DIPL-ING
    H. KINKELDEY
    DR-(NG.
    W. STOCKMAIR
    Da-INa-AaE(CALTECH)
    K. SCHUMANN
    DR RER NAT ■ OPU-PHVS
    P. H. JAKOB
    DlPL-ING
    G. BEZOLD
    DR RERNAT- DIPU-CHEM.
    8 MÜNCHEN 22
    MAXIMILIANSTRASSE 43
    PH 13 790-46/L 11.Kai 1979
    Patentan s ρ r ü c h e
    Verfahren zum Verarbeiten und zur Sichtbarmachung eines ignals eines Elektrokardiogramms, welches mit einer Geschwindigkeit gelesen wird, die größer als die AufZeichnungsgeschwindigkeit ist, dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise und gleichzeitig verschiedene Arten von pathologischen Komplexen mit dem gelesenen Signal festgestellt werden, und daß an jeder von mehreren unterschiedlichen Sichtbarniachungsstellen jede Sequenz des Signals sichtbar gemacht wird, welche einen Komplex einer Art darstellt, der der genannten Sichtbarmachungsstelle entspricht.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ken nze i c h net, daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem jede Periode des gelesenen Signals gemessen Und diese Periode mit einem Bezugswert verglichen wird.
    Ο 9-8 4 6/0 9-3
    TELEFON (O8S) 22 2SS2
    TELEX ΟΒ-αθ 38Ο
    TELEGRAMME MONAPAT
    TELEKOPIERER
  3. 3· Verfahren nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem . jede Periode des gelesenen Signals gemessen und bestimmt wird, ob diese Periode von zwei Bezugswerten eingeschlossen oder nicht eingeschlossen wird.
  4. 4-, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem jede Periode des gelesenen Signals gemessen wird, jede Differenz zwischen einer Periode und der unmittelbar vorhergehenden Periode berechnet und diese Differenz mit einem Bezugswert verglichen wird.
  5. 5- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem jede Periode des gelesenen Signals gemessen, jeder Mittelwert von η aufeinanderfolgenden Perioden berechnet und dieser Hittelwert mit einem Bezugswert verglichen wird, wobei η eine ganze Zahl größer als 1 ist.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem jede Periode des gelesenen Signals gemessen, jeder Mittelwert von η aufeinanderfolgenden Perioden berechnet, wobei η eine ganze Zahl größer als 1 ist, und bestimmt wird, ob jede Periode von zwei Bezugswerten eingeschlossen wird oder nicht.
  7. 7- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem jede Periode des gelesenen Signals gemessen, diese
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    Periode mit einem Bezugswert verglichen und jede Folge von ρ aufeinanderfolgenden Zyklen bestimmt wird, deren Perioden kurzer oder langer als ein vorbestimmter Wert ist, wobei ρ eine ganze Zahl größer als 1 ist.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet , daß wahlweise eine besondere Art eines pathologischen Komplexes festgestellt wird, indem clie i'orm eines jeden Zyklus des gelesenen Signals mit einer Bezügsform verglichen wird.
  9. 9· Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Magnetbandleser, eine Einrichtung, welche eine Verzögerung an dem von dem Leser gelieferten Signal hervorruft, mehrere dynamische bzw.
  10. Schreib/Lese-Speicher, von denen ein jeder das von der Verzögerungseinrichtung kommende Signal empfängt, Diskriminatoren, von denen jeweils einer einem dynamischen Speicher zugeordnet ist und jeder das nicht verzögerte Signal von dem Leser empfängt, eine Vorrichtung zum Sichtbarmachen mit mehreren bestimmten Sichtbarmachungsstellen, von denen eine jede einem dynamischen Speicher zugeordnet ist, um den Inhalt dieses Speichers sichtbar zu machen, wobei jeder Diskriminator ausgebildet ist, um eine entsprechende Art eines pathologischen Komplexes zu erkennen und dem ihm zugeordneten Speicher einen Befehl zu erteilen, eine Sequenz des Signals von der Verzögerungseinrichtung aufzuzeichnen, wodurch jeder Sichtbarmachungsstelle eine Art von einem besonderen pathologischen Komplex zugeordnet ist und jeder durch einen Diskriminator festgestellte pathologische Komplex einer Art an der entsprechenden Sichtbarmachüngsstelle sichtbar gemacht ist.
  11. 909846/Q93S
DE19792919108 1978-05-12 1979-05-11 Verfahren und vorrichtung zum verarbeiten und sichtbarmachen eines lesesignals von einer elektrokardiogrammaufzeichnung, wobei die lesegeschwindigkeit groesser als die aufzeichnungsgeschwindigkeit ist Ceased DE2919108A1 (de)

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