Устройство для регистрации кардиосигнала

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КАРДИОСИГНАЛА, содержащее электроды , соединенные с предварительным усилителем, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, выходы которых подключены к входам дифференциального усилиотеля и сумматора, сумматор через основной усилитель соединен с регистра тором, выход дифференциального усилителя соединен с входами двух компараторов , отличающееся тем что, с целью повышения точности регистрации электрокардиосигнала путем автоматического поддержания амплитуды регистрируемого кардиосигнала, оно содержит блок автоматической регулировки коэффициента передачи усилительного тракта, включающий последовательно соединенные генератор импульсов , блок формирования сигналов, управления, реверсивный счетчик и аттенюатор с цифровым управлением, и последовательно соединенные преобразователь код-напряжение и формирователь импульсов ксшибровки, причем входы блока формирования сигналов управления соединены с выходами компараторов , вход аттенюатора соединен с выходом предварительного усилителя, а выход аттенюатора соединен с вхо- § дами основного усилителя и обоих пи (Л ковых детекторов, вход преобразователя код-напряжение соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход формирователя импульсов калибровки соединен с вторым входом регистратора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) A 6 E В 5 0 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PCH0INY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3405866/28-13 (22) 11.03.82 (46) 15.06.84. Бюл. Ю 22 (72) А.Ф.Леонов и A.Ô.Áåëîâ (53) 615.471 (088.8) (56) 1.патент CUIA 9 3699948, кл. 128-2.06 R (А 61 В 5/04), опублик.

1974.

{54) (57) 1 . УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КАРДИОСИГНАЛА, содержащее электроды, соединенные с предварительным усилителем, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, выходы которых подключены к входам дифференциального усилиотеля и сумматора, сумматор через основной усилитель соединен с регистра тором, выход дифференциального усилителя соединен с входами двух компараторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения точности регистрации электрокардиосигнала путем

4 автоматического поддержания амплиту- ды регистрируемого кардиосигнала, оно содержит блок автоматической регулировки коэффициента передачи усилительного тракта, включающий последовательно соединенные генератор импульсов, блок формирования сигналов управления, реверсивный счетчик и аттенюатор с цифровым управлением, и последовательно соединенные преобразователь код-напряжение и формирователь импульсов калибровки, причем входы блока формирования сигналов управления соединены с выходами компараторов, вход аттенюатора соединен с выходом предварительного усилителя, а выход аттенюатора соединен с вхо- щ

Ф дами основного усилителя и обоих пиковых детекторов, вход преобразователя код-напряжение соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход формирователя импульсов калибровки соединен с вторы(входом регистратора. Я

1097267

2. Устройство по.п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости регистрации, оно содержит частотный детектор, вход которого соединен с входом основного усилителя, а выход с установочным входом реверсивного счетчика.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для исследования сердечно-сосудистой системы человека.

Известно устройство для регистрации кардиосигнала, содержащее последовательно соединенные электроды, предварительный усилитель, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, сумматор, основной усилитель, регистратор и соединенный с выходами пиковых детекторов дифференциальный усилитель, выход которого соединен со входами двух компараторов (1 .

Недостатком известного устройства является нестабильность размера регистрируемого кардиосигнала, что не позволяет точно измерить соотношение амплитуд, зубцов кардиосигнала.

Цель изобретения — повышение точности регистрации электрокардиосигнала путем автоматического поддержания амплитуды регистрируемого кардиосигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регистрации кардиосигнала, содержащем электроды, соединенные с предварительным усилителем, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, выходы которых подключены к входам дифференциального усили теля и сумматора, сумматор через основной усилитель соединен с регистратором, выход дифференциального уси. лителя соединен с входами двух компа раторов, содержит блок автоматической регулировки коэффициента передачи усилительного тракта, включающий последовательно соединенные генератор импульсов, блок формирования сигналов управления, реверсивный счетчик и аттенюатор с цифровым управлением, и последовательно соединенные преобразователь код-напряжение и формирователь импульсов калибровки, причем входы блока формирования сигналов управления соединены с выходами ком араторов, вход аттенюатора соединен с выходом предварительного усилителя, а выход аттенюатора соединен с вхо-, 3. Устройство по п.1,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что блок формирования сигналов управления выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора и распределителя, управляющие входы которого соединены с генератором импульсов,а вьходы - с суммирующим и вычитающим входами реверсив ного счетчика . дами основного усилителя и обоих пиковых детекторов, вход преобразователя код-напряжение соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход

5 . формирователя импульсов калибровки соединен с вторым входом регистратора.

Кроме того, в устройство, с целью повышения помехоустойчивости и ка19 чества регистрации, содержит частотный детектор, вход которого соединен с входом основного усилителя, а выход — с установочным входом реверсивного счетчика.

При этом блок формирования сигналов управления выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора и распределителя, управляющие входы которого соединены с генератором импульсов, а выходы — с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства;на фиг.2 — эпюры,иллюстрирующие принцип работы устройства.

Устройство содержит последовательно включенные электроды 1, предварительный усилитель 2, аттенюатор

3 с цифровым управлением, основной усилитель 4, регистратор 5, выход

« аттенюатора 3 соединен также с входами пикового детектора 6 сигналов положительной полярности и пикового детектора 7 сигналов отрицательной полярности . выходы которых подклю35 чены к сумматору 8 и к входам дифференциального усилителя 9.

Выход сумматора 8 соединен с основным усилителем 4, а выход диффе. ренциального усилителя 9 подключен

4О к входам компаратора 10 минимального уровня сигнала и компаратора 11 максимального уровня сигнала.

Выходы компараторов 10 и 11 соединены с входами блока 12 формирования сигналов управления, выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 13. Выходы счетчика 13 соединены с входами аттенюатора 3 и входами преобразователя ,, 14 код-направление, выход которого

1097267 через формирователь 15 импульсов калибровки подключен к регистратору 5.

Установочный вхол оевеосивного счетчика 13 соепинен с выходом частотного детектЬра 16, вход которого подключен к выходу аттенюатора 3.

Генератор 17 импульсов соединен с блоком 12 формирования сигналов управления, содержащим дешифратор 18 и распределитель 19. 10

Генератор 17 импульсов, блок 12 формирования сигналов управления, реверсивный счетчик 13 и аттенюатор

3 образуют блок автоматической регулировки коэффициента передачи усили- 15 тельного тракта (не обозначен).

Устройство работает следующим образом.

Электрокардиосигнал, снимаемый с электродов 1, усиливается предварительным усилителем 2 и поступает на аттенюатор 3. В зависимости от состояния реверсивного счетчика 13, управляющего аттенюатором 3, с последнего снимается сигнал с соответствующим ослаблением (фиг.2) . Сигнал с выхода аттенюатора 3 поступает на основной усилитель 4, пиковые детекторы 6 и 7 и частотный детектор 16.

Сигналы с выходов пиковых детекторов 6 и 7 суммируются на сумматоре 8, с выхода которого на основной усилитель 4 поступает сигнал коррекции нулевой линии. Нулевая линия смещается вверх при больших амплитудах отрицательных составляющих сигнала

fH вниз - при больших положительных амплитудах составляющих сигнала.

Однополярный сигнал с выхода диф . ференциального усилителя 9, пропор- 4() циональный полному размаху входного сигнала (фиг.2,6) подается на входы компаратора: 10 минимального уровня и компаратора 11 максимального уровня. В зависимости от амплитуды сиг- 45 нала, снимаемого с дифференциального усилителя 9, на выходах компараторов илиеэтсутствуют сигналы — в том случае, когда текущая амплитуда

MeHblIIe QCTBHOBJIeHHHX порогов HR KOM- 50 параторах 10 и 11 (фиг.2 ъ и 3, зона (,), или сигнал логической " 1". присутствует только на выходе компаратора 10 минимального уровня — в случае когда текущая амплитуда больше установленного минимального порога, но меньше установленного максимального порога (фиг.2 ъ, зона й), или сигналы логической "1" присутствуют иа выходах двух компараторов

10 и 11, когда текущая амплитуда © превышает соответственно установленные пороги минимального и максимального уровней (фиг.2 и д, зонаР)

Пороги компараторов 10 и 11 выбира" ются в соответствии с требуемым раз- 65 мером отображаемого сигнала обычно определяемым размером носителя инфор мации (ширина ленты, величина экрана и т.п.) .

В зависимости от сочетаний сигналов на выходах компараторов 10 и 11, подключенных к входам блока 12 формирования сигналов управления, могут наблюдаться следующие ситуации.

В случае отсутствия сигналов логической "1" на выходах компараторов 10 и 11 (U c U i„ (U „ ) дешифратор 18, входящий в состав блока

12 формирования сигналов управления, открывает соответствующий ключ распределителя 19, и на суммирующий вход реверсивного счетчика 13 поступают сигналы с генератора 17 (фиг.2,е), подключенного к третьему входу блока

12 формирования сигналов управления.

Сигналы с выхода блока 12 представлены на фиг. 2, эона L.

В случае наличия сигналов логической "1" сразу на двух компараторах 10 н 11 (0) 0 „; 0 ) Umex ) сиг. налы с генератора 17 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 13, так как дешифратор 18 открывает соответствующий ключ распределителя 19 (фиг.2з, эонаP) .

В случае наличия сигналов логической "1" только на выходе компаратора

10 минимального уровня (U .„(U (О )

Мi ma)г сигналы на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 13 отсутствуют, так как данная ситуация не дешифрируется дешифратором 18 и, следовательно, ключи распределения

19 закрыты.

Реверсивный счетчик 13 в соответствии с сигналами, поступающими на

его входы, изменяет все состояние та. ким образом, чтобы уровень сигнала на выходе аттенюатора 3 лежал в диапазоне, заданном компараторами минимального 10 и максимального 11 уровней..Для возможности оценки амплитуды сигнала к выходам реверсивного счетчика 13 подключен преобразователь 14 -код-напряжение, который в зависимости от состояния счетчика 13 вырабатывает сигнал, определяющий масштаб для текущего значения входного сигнала, поступающий на формирователь 15 импульсов калибровки, откуда импульс калибровки автоматически поступает на регистратор 5 (фиг.2<и) и позволяет оценивать амплитуды зубцов зарегистрированного сигнала.

Частотный детектор 16 выдает сигнал при наличии на выходе аттенюатора 3 сигналов помех повышенной часто. ты, что свидетельствует о плохом контакте электродов 1 с телом пациента (фиг.2,в, эона F) . Сигнал с выхода частотного детектора 16 поступает на установочный вход реверсивного счетчика 13, устанавливая его в сос1097267 (Составитель Ф.Рогожанский

РедактоР М.Товтин ТЕхРед Т.фанта

Корректор С.Шекмар.

Тираж 688 Подписное

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Эаказ 4085/3

Филиал ППП "Патент", t .Óæãîðîä, ул.Проектная,4 тояние, соответствующее минимальному усилению устройства, предохраняя регистратор 5 от перегрузки.

Изменением масштаба отображаемого кардиосигнала для каждого текущего значения входного сигнала при сохранении коррекции нулевой линии достигается автоматическое поддержание оптимального для используемого регистратора размера регистрируемого сигнала .

Таким образом, при использовании данного устройства сокращается время исследования, исключается необходимость в ручной калибровке, а также повышается точность измерения соотношения амплитуд зубцов кардио- сигнала за счет автоматического поддержания оптимального размера регистрируемого кардиосигнала.