Устройство для вычисления параметров диаграмм разрежения индикаторов при исследовании сердечно-сосудистой системы

Авторы патента:

G06F15/42 - Цифровые компьютеры вообще (конструктивные элементы G06F 1/00-G06F 13/00); оборудование для обработки данных вообще (нейронные сети для обработки данных изображений G06T)

A61B5/10 - Измерение для диагностических целей (радиодиагностика A61B 6/00; диагностика с помощью ультразвуковых, инфразвуковых и звуковых волн A61B 8/00); опознание личности

УСТРОЙСТВО ДОЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИАГРАММ РАЗРЁЖЕВИ ИНДИКАТОРОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ СЕРДЕЧЙОСОСУдасТОЙ СИСТЕМЫ, содержащее кйарцевьй генератор, три счетчика, блок памяти программ, блок ввода коэффициента ослабления, блок регистровой памяти, блок обработки, тактовый генератор , делитель частоты, электрокардиограф , триггер ПЬнтта и последо .вательно соединенные первьй детектор гамма-излучений и первый амплитудный дискриминатор, вьрсод которого подключен к счетному .входу первого счетчика , выходы разрядов которого подключены к первому информационному входу блока регистровой памяти, к второму и третьему информационным входам.которого подключены соответственно выходы разрядов второго счетчика и блока ввода коэффициента ослабления, выход электрокардиографа подключен к входу триггера Шмитта,. выход кварцевого генератора соединен с входом делителя часто-Гы и входом тактового генератора, выход которого подключен к тактовому входу блока об| аботки первый информационньш вход которого соединен с выходом блока памяти грамм, отличающееся тем что, с целью повышения точности вычислений , в него введены второй детектор гамма-излучений, второй амплитудньй дискриминатор, пять триггеров , четвертый счетчик, дешифратор, пять групп элементов И, блок клавишных переключателей, три элемента И, блок оперативной памяти, преобразователь код-аналог, регистратор и селектор адреса, первый вьход которого подключен к первьм входам первого и второго элементов И, выходы которых соедагнены с первыгш входами элементов И первой и второй групп соответственно , второй выход селектора адреса соединен с разрешающим входом Третьего счетчика, с входами установ (Л ки ИСХОДНОГО состояния первого счетчика и Первого триггера и с адресным е входом .блока регистровой памяти,первый выход которого подключен к входу разрядов третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом делителя , четвертый информационный вход блока регистровой памяти соединен с C7I выходами первого, второго, третьего, Ч СД четвертого и пятого триггеров, единичные входы которых подключены соотЦ ветственно к выходам переноса перво го, второго и третьего счетчиков и к выходам триггера Шмитта и третьего элемента И, второй выход блока регистровой памяти соединен с входами установки исходного состояния второго счетчика, второго, третьего, четвертогоипятого триггеров и с разрешакядим входом второго счетчика, счетный вход которого через второй амшШтудный дискриминатор подключен к выходу второго детектора гаммаиэяучений , выход четвертого счетчика

0% 03) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

INIIMCII

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3550619/24-24 (22) 20. 12. 82 (46) 23.05.85. Бюл. Р 19 (72) Ф.N.Òèùåíêî (53) 681.325.22 (088.8) (56) 1.Авторское -свидетельство СССР

В 920744, кл. G 06 F 15/42, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 1022171, кл. С 06 F 15/42, 1980 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИЧИСЛЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ДИАГРАММ РАЗРЕЖЕНИЯ ИНДИКАТОРОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ СЕРДЕЧНО

СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ, содержащее кварцевый генератор, три счетчика, блок памяти программ, блок ввода коэффициента ослабления, блок регистровой памяти, блок обработки, тактовый генератор, делитель частоты, электрокардиограф, триггер Шмитта и последо..вательно соединенные первый детектор гамма-излучений и первый амплитудный дискриминатор, выход которого подключен к счетному .входу первого счетчика, выходы разрядов которого подключены к первому информационному входу блока регистровой памяти, х второму и третьему информационным входам которого подключены соответственно выходы разрядов второго счет ха и бло. ка ввода коэффициента ослабления, выход электрокардиографа подключен к входу триггера Швытта,.выход кварцевого генератора соединен с входом делителя частоты и. входом тактового генератора, выход которого подключен к тактовому входу блока обработки, первый информационный вход которого соединен с выходом блока памяти программ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, щ) . 6.06 Р 15/42 А 61 B 5 10 что, с целью повышения точности вычислений, в него введены второй детектор гамма-излучений, второй амплитудный дискриминатор, пять триггеров, четвертый счетчик, дешифратор, пять групп элементов И, блок клавишных переключателей, три элемента И, блок оперативной памяти, преобразователь код-аналог, регистратор и селектор адреса, первый восход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп соответственно, второй выход селектора адреса соединен с разрешающим входом е. третьего счетчика, с входами установки исходного состояния первого счетчика и первого триггера и с адресным входом .блока регистровой памяти,первый выход которого подключен к входу разрядов третьего счетчика, счетный вход которого соединен с выходом делителя, четвертый информационный вход блока регистровой памяти соединен с выходами первого, второго, третьего, четвертого и пятого триггеров, единичные входы которых подключены соответственно к выходам переноса первого, второго и третьего счетчиков и к. выходам триггера Шмитта и третьего элемента И, второй выход блока регистровой памяти соединен с входами установки исходного состояния второго счетчика, второго, третьего, чет " вертого и пятого триггеров и с разрешающим входом второго счетчика, счетный вход которого через второй амплитудный дискриминатор подключен к выходу второго детектора гаммаизлученнй, выход четвертого счетчика

31 соединен с входом дешифратора, пятый информационный вход блока регистровой памяти соединен с выходом четвертого счетчика, с выходами элементов И тре- тьей, четвертой и пятой групп, выходы которых подключены к входам третьего элемента И, выход дешифратора подключен к первым входам элементов И третьей, четвертой и пятой групп, вторые входы которых соедийе.ны соответственно с первым, вторым и третьим вьасодами блока клавишных переключателей, входы которого являюйся соответственно входами сигналов логической единицы и логического нуля устройства., разрешающий вход первого счетчика подключен к выходу первого триггера, разрешающий вход четвертого счетчика соединен с выходом третьего элемента И, счетный вход соединен с выходом кварцевого генератора, вьисод данных блока регистровой памяти соединен с вторыми входами элементов И первой группы, шестой информационный вход соединен с выходами элементов И второй группы, выходы элементов И первой группы соединены с вторыми входами элементов И второй группы, с информационным входам преобразователя код-аналог и с вторым информационным входом блока обработки, информационный выход кото" рого подключен к информационному входу блока оперативной памяти, адресный выход соединен с адресными входами блока памяти программ, преобразователя код-аналог, селектора адреса и блока оперативной памяти, информационный выход которого соединен с третьим информационным входом блока об-

57547 работки, выход преобразователя коданалог подключен к входу регистратора, синхронизирующий выход блока обработки соединен с синхронизирующими входами блока оперативной памяти, блока памяти программ, преобразователя коданалог, селектора адреса и с вторыми входами первого и второго элемейтов

И, адресный вход блока обработки соединен с четвертым выходом блока клавишных переключателей, причем блок обработки содержит регистры, дешифратор команд, группу элементов

И-ИЛИ, сумматор и регистр адреса, информационные входы которого соединены с адресным, с первым, вторым и третьим информационными входами блока обработки, выходы разрядов регист ра адреса являются адресным выходом блока обработки, информационные входы первого и второго регистров соединены с первым, вторым и третьйм . информационными входами блока обработки, выходы разрядов второго регистра являются информационным выходом блока обработки, выходы разрядов первого регистра соединены с информационным входом дешифратора команд, выходы которого подключены соответственно к первым входам элементов

И ИЛИ группыу выходы которых подклю чены к синхронизирующим входам сумматора,,регистра адреса, второго регистра и к сиихрониэирующему выходу блока обработки, сумматор соеди-. нен двухсторонними связями с вторым регистром, вторые входы элементов

И-ИЛИ группы, тактовые входы дешифратора команд и первого регистра соединены с тактовым входом блока обработки.

Изобретение относится к вычисли«. тельной технике и может быть использовано для вычисления параметров диаграмм разрежения, . в том числе в медицине для определения величины сердечного выброса, объема крови в малом круге кровообращения, объема циркулирующей в организме крови, дефицита крови, ударного и минутного индексов, а. также индекса минутной 10 работы левого желудочного сердца, Известно устройство для вычисления параметров диаграмм разрежения индикатором при исследовании сердечно-сосудистой системы, содержащее два функциональных преобразователя амплитуды в частоту, интегратор, распределитель, три счетчика, четыре триггера, два элемента И, четыре элемента И-ИЛИ, дешифратор, регистр, генератор частоты, пять элементов ИЛИ, преобразователь код1157547 частота, два элемента задержки f11.

Однако это устройство имеет низкую надежность оценки диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов 5 амплитуда которых зашумлена статистическими флюктуациями. В результате этих флюктуаций равенство нулю алгеб. раической суммы четырех ординат кривой разведения на ез экспоненциаль- lo ном участке не всегда выполняется и устройство не срабатывает, т.е. дает промахи.

Наиболее близким к изобретению

15 является устройство для определения объема сердца, содержащее кварцевый генератор, счетчики, блок хранения программ, блок индикации, блок памяти результатов, блок регистровой памяти, арифметический блок, делитель частоты, элемент задержки, электрокардиограф, формирователь импульсов, элемент ИЛИ, последовательно соединенные коллимированный

25 детектор гамма-излучений и амплитудный дискриминатор, и тактовый генератор, первый вход которого соединен с выходом кварцевого генератора, входы блока регистровой памяти соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, блока ввода параметров и с первыми выходами блока хранения программ, тактового генератора и арифметического блока, второй выход которого через 35 .блок памяти результатов соединен с входом блока индикации, входы арифметического блока соединены соответственно с выходом блока хранения программ и тактового генератора, 40 третий выход которого подключен к входу первого счетчика, четвертый выход тактового генератора соединен с входом установки исходного состояния первого счетчика, счетный вход которого подключен к. выходу амплитудного дискриминатора, выход электрокардиографа через формирователь импульсов подключен к входам установки исходного состояния второго и третьего счетчиков и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход ко, торого через элемент задержки соединен с выходом третьего счетчика, вход последнего подключен к выходу 55 второго счетчика, счетный вход кото- рого соединен с выходом делителя частоты, выход кварцевого генератора . подключен к входу делителя частоты и к счетному входу третьего счетчика и выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом тактового генератора.

Вычисление параметров диаграмм разрежения индикаторов при исследовании сердечно-сосудистой системы известным устройством осуществляется следующим образом. Коллимированный детектор гамма-излучений устанавливают спереди грудной клетки в области желудочков сердца, подключают к пациенту электрокардиограф, затем .внутривенно вводят радионуклид и ре гистрируют его концентрацию в желудочках сердца раздельно в систолу и диастолу путем синхронизации тактового генератора кардиосигналами, поступающими от электрокардиографа через формирователь импульсов. Импульсы синхронизации в каждом сердечном.цикле дважды запускают тактовый генератор, который на время, равное

0,1 с, открывает первый счетчик для регистрации в конце диастолы числа

N и в конце систолы числа Й, пропорциональных количеству радионуклида в желудочке сердца соответственно в момент максимального и минималь. ного наполнения кровью. Числа N> и

N переписываются по сигналам такс тового генератора в блок регистровой памяти для вычисления емкости и производительности сердца с помощью арифметического блока по программе, защитой в блоке хранения программ (2).

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения параметров диаграмм разрежения индикаторов, обусловленная тем, что ординаты диаграммы регистрируются в течение только О, 1 с в конце диасталы и в течение такого же времени в конце систолы. Остальная ин формация в промежутках между этими временами не регистрируется и не учитывается при вычислениях, в результате чего увеличивается погрешность определения параметров диаграмм разрежения, характеризующих сердечный выброс.

Цель изобретения вЂ” повышение точности вычислений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее кварцевый генератор, три счетчика, блок памяти программ, блок ввода коэффициента ослабления, блок регист.

5 115754 ровой памяти, блок обработки, .такто вый генератор, делитель частоты, электрокардиограф, триггер Шмитта. и последовательно соединенные первый детектор гамма-излучений и первый амплитудный дискриминатор, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, выходы разрядов которого подключены к первому информационному входу блока регистровой 16 памяти, к второму и третьему информационным входам которого подключены соответственно выходы разрядов второго счетчика и блока ввода коэффициента ослабления, выход электро- 15 кардиографа подключен к входу триггера Шмитта, выкод кварцевого генератора соединен с входом делителя частоты и входом тактового генератора, выход которого подключен к такто- р вому входу блока обработки, первый информационный вход которого соединен с выходом блока памяти программ, введены второй детектор гамма-излучений, второй амплитудный дискримина- д тор, пять триггеров, четвертый счетчик, дешифратор, пять групп элементов И, блок клавишных переключателей, три элемента И, блок оперативной памяти„ преобразователь код-аналог, регистратор и селектор адреса, первый выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выкоды которых соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп соответственно, второй выход селектора адреса соединен с разрешающим входом третьего счетчика, с входами установки исходного состояния первого счетчика и-первого триггера и с адресным входом блока ре- 6© гистровой памяти, первый выход которого подключен к входу разрядов третьего счетчика, счетный вход кото" рого соединен с выходом делителя, четвертый информационный вход блока регистровой памяти соединен с выходами первого, второго, третьего, четвертого и пятого триггеров, единичные входы которых подключены соответственно к выходам переноса первого, второго и третьего счетчиков и к выходам триггера Шмитта и третье го элемента И, второй выход блока регистровой памяти соединен с входами установки исходного состояния второго счетчика, второго, третьего, четвертого и пятого триггеров и с разрешающим входом второго счетчика,, счетный вход которого через второй амплитудный дискриминатор подключен к выкоду второго детектора гаммаизлучений, выход четвертого счетчика соединен с входом дешифратора, пятый информационный вход блока регистровой памяти соединен с выкодом четвертого счетчика, с выходами элементов И третьей, четвертой и пятой групп, выходы которых подключены к входам третьего элемента И, выход дешифратора подключен к первым входам элементов И третьей, четвертой и пятой групп, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока клавишных переключателей, входы которого являются соответственно входами сигналов логической единицы и логического нуля устройства, разрешающий вход первого счетчика подключен к выходу первого триггера, разрешающий вход..етвертого счетчика соединен с выходом третьего элемента И, счетный вход соединен с выходом кварцевого генератора, выкод данных блока регистровой памяти соединен с вторыми входами элементов И первой группы, шестой информационный вход соединен с выходами элементов И второй группы, выходы элементов И первой группы соединены с вторыми входами элементов И второй группы, с информационным входом преобразователя код-аналог и с вторым информационным входом блока обработки, информационный выход которого подключен к йнформационному входу блока оперативной памяти, адресный выхоц соединен с адресными входами блока памяти программ, преобразователя код-аналог, селектора адреса и блока оперативной памяти, информационный выход которого соединен с третьим инфор мационным входом блока обработки, выход преобразователя код-аналог подключен к входу регистратора, синхронизирующий выход блока обработки соединен с синхронизирующими входами блока оперативной памяти, блока памяти программ, преобразователя код-аналог, селектора адреса и с вторыми входами первого,и второго элементов И, адресный вход блока обработки соединен с четвертым выходом блока клавишных переключателей, причем блок обработки содержит регистры, дешифратор команд, группу элементов И-ИЛИ, сумматор и регистр

1157547 адреса, информационные входы которого соединены с адресными, с первым, вторым и третьим информационными входами блока обработки, выходы разрядов регистра адреса являются адресным выходом блока обработки, информационные входы первого и второго регистров соединены с первым, вторым.и третьим информационными входами блока обработки, выходы раз- 16 рядов второго регистра являются информационным выходом блока обработки, выходы разрядов первого регистра соединены с информационным входом дешифратора команд, выходы кото- 1З рого подключены соответственно к первым .входам элементов И-ИЛИ группы; выходы которых подключены к синхронизирующим входам сумматора, регистра адреса, второго регистра и 0 к синхронизирующему выходу блока обработки, сумматор соединен двухсторонними связями с вторым регистром, вторые входы элементов И-ИЛИ группы, тактовые входы дешифратора 2S команд и первого регистра соединены .с тактовым входом блока обработки.

На чертеже представлена блок-схема устройства..

Устройство содержит кварцевый

30 генератор 1, счетчики 2-4, блок 5 памяти программ, блок 6.ввода коэффициента ослабления, включающий коммутаторы 7-10 и дешифратор 11, блок

12 регистровой памяти, блок 13 обра- 3g ботки, включающий регистры 14-16, группу элементов И-ИЛИ 17, дешифратор

18 команд и сумматор 19, тактовый генератор 20, делитель 21 частоты, электрокардиограф 22, триггер Шмитта

23, детектор 24 гамма-излучений, амплитудный дискриминатор 25, селектор

26 адреса, регистратор 27, преобразователь 28 код-аналог, блок 29 оперативной памяти, элементы И 30-32, входы 33 и 34 сигналов логической единицы и логического нуля, блок 35 клавишных переключателей, включающий группы 36-38 переключателей и переключатель 39 группы элементов И 4044, дешифратор 45, счетчик 46, триггеры 47-51, амплитудный дискриминатор 52, детектор 53 гамма-излучений с колодцем 54 для пробы крови и держателем 55 для шприца, расположенным на расстоянии от детектора 53, шину

56 данных, шину 57 управления и шину

58 адреса, связи 59 и 60.

Сумматор 19 выполнен по схеме комбинационного сумматора с входными и выходными элементами, реализующими логические функции при. воздействии управляющих сигналов. В зависимости от кода команды, поступающей в регистр 14 из блока 5 памяти программ, или от кода данных, поступающих в регистр 14 по шине 56 данных, вырабатываются управляющие сигналы: чтение из блока 29 оперативной памяти; запись в блок 29 оперативной памяти; чтение из блока 12 регистровой памяти; запись в блок 12;выборка кода команды из блока 5;ввод данных в преобразователь 28 код-аналог и вывод данных из преобразователя 2Я на регистратор

27. Сигналы по шине 57 управления поступают к указанным блокам. Адрес блока, с которым осуществляется обмен данными, формирует регистр 16, который в начале измерения устанавливается в исходное состояние нажатием переключателя 39 СБРОС, в результате чего из блока 5 с ячейки с нулевым адресом считывается в регистр 14 первая команда.

Регистр 15 выполняет роль аккумулятора блока 13. Через регистр 15 вводятся в сумматор 19 данные и выво. дится из сумматора в блок 29 оперативной памяти результат вычисления.

Селектор 26 адреса выполнен по схеме дешифрации адресов, который по управляющим сигналам и адресным сигналам регистра 16 формирует сигналы управления блоком !2, счетчиком 4, элементами И 30 и 3 1 и сигнал установки исходного состояния счетчика 2 и триггера 47. Если поступает управляющий сигнал логического нуля, то осуществляется передача данных через элементы И 40 из блока 12 в блок 13.

Если поступает сигнал логической единицы, то передача данных осуществляется через элементы И 41 из блока

29 оперативной памяти или блока 5 в блок 12. Формирователь 23 выполнен по схеме триггера Имитта. Блок 5 выполнен по схеме программируемого постоянного запоминающего модуля емкостью 16 кбайт °

Группа 36 переключателей содержит двенадцать информационных клавиш:

О/Ж, 1/М, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,. (точка) и ц (пробел). Группа 37 переключателей содержит четыре программные клавиши: КАЛИБРОВКА, ВВОД, ОЦК (объем циркулярной крови) и РКГ (ра9 1157547 диокардиограмма). Группа 38 переключателей содержит четыре управляющие клавиши : -,, 4 и ПУСК.

Устройство работает следующим образом. 5

В исходном состоянии триггеры 475t и счетчики 2 и 3 установлены в исходное состояние. Нажимают клавишу переключателя 39 СБРОС, регистр 16 устанавливается в начальное состоя- 10 ние и из блока 5 в регистр 14 по шине

56 поступает код первой команды, находящейся в ячейке с нулевым адресом.

По этой команде элементы 17 и селектор 26 адреса формируют сигнал чтения15 с входов блока 12 состояния триггеров 47-51.

После отпускания клавиши СБРОС нажимают на клавишу КАЛИБРОВКА в группе 37 переключателей, при этом 20 на входе элементов И 43 появляется сигнал логической единицы, который совместно с сигналом логической единицы, периодически поступающим на второй вход элементов И 43 с выхода дешифратора 45, вызывает появление сигнала совпадения на выходе элемента И 43, в результате которого появляется сигнал логической единицы на вьмоде элемента И 32, устанавливающий триггер 51 в единичное состояние и закрывающий счетчик 46 . Изменение состояния триггера 51 поступает на вход блока 12 и считывается из него по сигналу селектора 26 адреса через

35 шину 56 данных и открытые в это время элементы 40 И в регистр 16. С выхода последнего сигнал по шине 58 поступает на вход селектора 26 адреса, формирующего новый адрес для чтения информации с входа блока 12, к которому подключены выходы счетчика 46 и элементов И 42-44 выходные сигналы которых определяют код нажатой клавиши КАЛИБРОВКА. Указанный код по шине данньм через открытые элементы И 40 считываются в регистр

15 и сравниваются в сумматоре 19 с кодами программ, поступающими из блока 5.

При равенстве кодов, наступающем при выходе на программу калибровки канала измерения ОЦК, когда код этой программы совпадает с кодом нажатой . клавиши КАЛИБРОВКА, из регистра 15 в блок 29 оперативной памяти поступает код программы калибровки, который нз блока 29 по шине 56 данных записывается в регистр 16 и из него по шине 58 адреса код адреса, начи-. ная с которого в ячейках блока 5 записана программа калибровки, поступает на вход блока 5. Из последнего коды команд укаэанной программы поступают в регистр 14 и затем после дешифрации на элемент 17 группы элементов И-ИЛИ.

По первым командам из блока 5 выводятся на вход преобразователя 28 через шину 56 данных коды букв слова

КАЛИБРОВКА, которое регистрирует регистратор 27, указывая оператору о готовности устройства к выполнению программы калибровки канала измерения ОЦК.

Для проведения калибровки в держатель 55 устанавливают шприц с радионуклидом, который используют в качестве индикатора при исследовании сердечно-сосудистой системы активностью примерно 3,7 10 Бк. Уровни

4 амплитудньм дискриминаторов 52 и 25 устанавливают на фотопик гамма-излучения, регистрируемого соответственно детекторами 53 и 24, и нажимают клавишу ПУСК, расположенную в группе

38 клавишньм переключателей. Сигнал с переключателя поступает на входы элементов И 44, вызывает появление сигнала на вьмоде элемента И 32, в результате триггер 51 устанавливается в единичное состояние. На другой вход блока 12 йоступает код нажатой клавиши ПУСК. Коды состояния триггеров 51 и нажатой клавиши ПУСК поступают иэ блока 12 через элементы И 40 и шину 56 данных в блок t3, дешифрируются и запускают подпрограмму измерения числа импульсов N „ при регистрации гамма-излучения радионуклида в шприце, расположенном в держателе 55 на расстоянии от детектора 53. По этой подпрограмме вначале в счетчик 4 из блока 5 поступает код числа N через шину 56 данных, элементы И 4 1, открь1тые сигналами селектора 26, и блок 12.

Величину числа N, выбирают, в зависимости от частоты f кварцевого генератора 1, коэффициента д деления делителя 21 и необходимого времени измерения Т = 100с, равной

f Т

N (1) т

Число Я записывают в счетчик 4 в дополнительном коде. На входы

11 1157 счетчиков 4 и 3 с выходов селектора

26 адреса непосредственно и через блок 1? поступает разрешающий потенциал, в результате чего укаэанные счетчики начинают считать соответст5 венно число периодов частоты на выходе делителя 21 и число импульсов на выходе амплитудного дискриминатора 52, Сигналы установки триггера 51 в исходное соотояние и открытия по управляющим входам счетчиков 3 и 4 формируют в блок 13 по командам, коды которых объединены в отдельные подпрограммы и поступают из ячеек блока 5 по шине 56 данных в регистр

14. Адреса ячеек блока 5, с которьгл выбираются коды команд, задаются через шину 58 адреса с выхода регистра. 16 адреса, содержимое, которого после выполнения очередной команды

20 увеличивается на единицу, т.е. выставляется адрес следующей команды.

Так как шина 56 данных имеет ко.нечное число разрядов, например, восемь, то счетчики 2 и 3 -также выполняют с таким же числом разрядов и для конкретного примера описания устройства емкость счетчиков 2 и 3 равна 255. В связи с конечной емкостью счетчика 3 на его выходе в

30 процессе измерения появляется каждый

256-й импульс, поступающий на вход триггера 48 и устанавливающий его в единичное состояние, которое через блок 12, элементы И 40 по шине 56 данных поступает в восьмой разряд сумматора 19, суммирующий общее количество этих сигналов за время измерения. После каждого следования единичного состояния триггера 48 он 4О программно устанавливается в исходное состояние. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не истекает время измерения, когда на вход триггера 49 с выхода счетчика 4 поступает импульс досчета до нуля. Триггер 49 устанавливается в единичное состояние, которое через блок 12, элементы, И 40 по шине 56 данных поступает в регистр 14 блока 13, дешифрируется и воздействует на элементы 17, которые вырабатывают сигна. лы, поступающие по шине 57 на блок 5, блок 29 оперативной памяти, преобра зователь 28 код-аналог, селектор 26 адреса и элементы И 30 и 3 1. По этим сигналам снимается разрешающий потенциал с управляющих входов счетчи547 12 ков 3 и 4, в результате чего они прекращают счет, содержимое счетчика 3 через соответствующий вход блока 1?, элементы И 40 и шину 56 данных считывается в регистр 15, затем в сумматор 19, где суммируется с содержимым старших разрядов. Полученный код числа через регистр 15 программно записывается в блок 29 оперативной памяти, адрес при этом формирует регистр 16 по кодам блока 5, Код восьми старших разрядов, а затем младших разрядов числа N Äр поступает программно через шину 56 данных на вход преобразователя 28 код-аналог, с выхода преобразователя вЂ” на вход регистратора 27, который регист. рирует число на бумаге для документирования измерений. После этого устройство переходит в режим ожидания выполнения следующей операции.

Шприц вынимают иэ держателя 55, а в колодец 54, расположенный внутри детектора 53, помещают пустую пробирку, нажимают клавишу ПУСК и аналогично описанному процессу измерения числа N устройство измеряет шпр число импульсов N при регистрации пр гамма-излучения от пустой пробирки, которое в случае радиактивно чистой пробирки равно числу импульсов фонового излучения.

После окончания измерения числа импульсов и регистрации на бумаге регистратора 27 содержимое шприца с радионуклидом переливают в пробирку, находящуюся в колодце 54, доливают затем в эту пробирку физраствора до суммарного объема, например, 5 мп, который должен быть равен объему пробы крови и нажимают клавишу

ПУСК на блоке 35 клавишных переключателей. Аналогично описанному устройство измеряет число N которое характеризует эффективность регистрации гамма-излучения радионуклида детектором 53, когда радионуклид расположен в колодце 54.

После измерения и регистрации числа И„„ пробирку с радионуклидом вынимают из колодца 54, а в держатель 55 снова устанавливают пустой шприц, в котором перед этим находился радионуклид, нажимают клавишу

ПУСК на блоке 35 и устройство производит измерение и регистрацию числа импульсов 3 от шприца с оставшимся на его стенках радионуклидом. В

N вЂ” N

Кол пр

К о

Ищпр Иост (2) ПОЛ М

РОСТ 182

В ЕС 085

1О

P 120

080

13 11 конце программы калибровки устройство вычисляет по формуле коэффициент ослабления интенсивности гамма-излучения по каналу измерения ОЦК. Вычисленное значение Кь записывает регистратор 27, и устройство переходит в режим ожидания сигнала с блока 35 клавишных переключателей для выполнения следующей программы измерения. При этом вырабатывается сигнал чтения информации с выходов триггеров 47-51, выполняющих роль триггеров готовности внешних блоков к передаче информации в блок 12, а затем по шине 56 данных в блок 13.

Полученное значение коэффициента ослабления устанавливают в блоке 6 с помощью четырех декадных коммутаторов 7-10, коды которых через дешифратор 11 поступают на вход блока

12 и затем используют при вычислении ОЦК по программе ОЦК. Калибровку проводят один раз и коэффициент ослабления остается в блоке 6 при последующих измерениях ОЦК. После выполнения приведенных операций больного размещают на. кровати в положении лежа на спине. Электроды электрокардиографа 22 накладывают в 0-S отведение, коллимированный детектор 24 гамма-излучения устанавливают спереди грудной клетки в области сердца, нажимают клавишу ВВОД, вызывая тем самым программу ввода данных больного в блок 29 оперативной памяти. При этом " "выхода группы 37 переключателей на вход элементов И 43 поступает сигнал логической единицы, который вызывает появление игнала на выходе элемента И 32, в вою очередь устанавливающий триггер

5t в единичное состояние. Состояние

:последнего через блок 12, элементы

И 40 по шине 56 данных считывает блок 13 в регистр 16 адреса, который совместно с селектором 26 адреса формирует сигнал чтения кода нажатой клавиши ВВОД. Код этой клавиши через блок 12, элементы И 40 по шине

56 данных поступает в регистр 15 и сравнивается в сумматоре 19 с кодами программ, поступающими из блока 5.

При равенстве кодов начинает функционировать программа ввода данных

57547 14 больного, по которой из блока 5 на преобразователь 28 код-аналог поступают коды слов таблицы данных:

ВВЕДИТЕ ДАННЫЕ

Нажимая соответствующие клавиши блока 25, вводят данные больного в следующей последовательности; пол (клавиша О/Ж или 1/M); рост в сантиметрах (три цифры, например 182); вес в килограммах (три цифры, например 085); систолическое артериальное давление Р крови (три цифры, например 120) и диастолическое арте. риальное давление Р> крови (три цифры, например 080) в миллиметрах ртутного столба. При этом строку между данными пола, роста, веса и давления устанавливают путем нажатия клавиши. Указанные данные программно при нажатии информационных клавиш записываются в блоке 29 оперативной памяти, а затем регистрируются на бумаге регистратора 27.

Нажимают программную клавишу ОЦК блока 35 клавишных переключателей, вызывая (аналогично описанному вызону программы калибровки) из блока

5 программу измерения ОЦК, которая, как и программа калибровки, состоит из подпрограмм измерения чисел импульсов И, И о ., И Ф и И, котопр рые соответственно получают аналогично числам импульсов N „, N

И„р и И „„ в программе калибровки.

Для измерения числа N „, в держатель

55 детектора 53 гамма-излучения помещают шприц с радионуклидом, предназначенным для введения в кровь, нажимают клавишу ПУСК в блоке 35 и устройство измеряет число импульсов, поступающих с выхода цискриминатора

52 на вход счетчика 4. В конце измерения полученное значение N „, пропорциональное активности радионуклида в шприце, находящемся в держателе 55, запоминается в блоке 29 оперативной памяти и записывается регистратором 27.

115754 7

После регистрации числа N надк жимают на программную клавишу РКГ в блоке 35, код которой в блоке 13 сравнивается с кодами программ, записанными в блоке 5 и при выходе на программу вычисления параметров кривой разведения радионуклида в сердце, называемой РКГ, на регистраторе 27 через преобразователь записывается сокращенное название про- 1О граммы РКГ, указывая тем самым оператору о готовности устройства к выполнению этой программы. Программа РКГ включает две подпрограммы "

I подпрограмму измерения ординат РКГ и подпрограмму вычисления параметров РКГ. Ординаты РКГ измеряют в течение 60 с путем счета за каждую секунду числа импульсов, поступающих на вход счетчика 2 с выхода дис- 2п криминатора 25 в процессе прохождения индикатора вместе с кровью через правые и левые отделы сердца. За это же время измеряют частоту сердечных сокращений (ЧСС) путем счета количества импульсов на выходе триггера

23, который формирует импульс ка каждый R-зубец ЭКГ, регистрируемой электрокардиографом 22.

Для измерения ординат РКГ из держателя 55 вынимают шприц, его содер30 жимое вводят в локтевую вену руки больного и нажимают клавишу ПУСК.

В счетчик 4 записывается в дополнительном коде число И, соответствующее времени измерения ординаты Т=1с, З5 и после опорожнения счетчика 4 число импульсов, измеренное счетчиком

2, запоминается в блоке 29 оперативкой памяти.

Указанные операции осуществляются в устройстве по командам, поступающим из блока S в следующей последовательности. После нажатия клавиши ПУСК ее код через блок 12, элементы И 40 и шину 56 данных поступает в регистр 14, а с выхода дешифратора 18 вЂ” в элементы 17, которые ! формируют сигнал чтения кода первой команды-программы РКГ иэ блока 5.

Этот код поступает в регистр 14, затем дешифрируется для формирования сигнала чтения из ячейки блока 5 числа М . Код адреса ячейки поступает на вход блока 5 из регистра 16, содержимое которого после выполнения очередной команды увеличивается на единицу, тем самым формируется код адреса ячейки, в которой хранится код следующей команды. Дополнительный код числа Ж Гиз блока 5 по шике

5б данных поступает ка входы элементов И 41, которые открыты сигналом логической единицы на выходе элемента

И 31, на входы последнего поступают управляющий сигнал логической едини" цы и сигнал логического нуля из селектора 26 адреса. Последний формирует адрес счетчика 4, в который через блок 12 записывается число N ; а также одновременно открывает счетчик 4 для отсчета импульсов делителя 21 и устанавливает в исходное состояние счетчик 2 и триггер 47, выходной сигнал которого открывает счетчик 2. Последний начинает считать импульсы с выхода дискриминато" ра 25 в течение одной секунды, когда на вьмоде счетчика 4 появляется импульс переноса, устанавливающий триггер 49 в единичное состояние.

Состояние триггеров 47, 49 и 50 считывается через блок 12, элементы

И 40 по шине 56 данных в регистр 15 и сравнивается в сумметоре 19 с кодом следующей команды. В результате поразрядного сравнения определяется состояние любого из триггеров 47, 49 и 50. Если в процессе измерения ординаты РКГ первым устанавливаются в единичное состояние триггер 47, что происходит при поступлении ка вход восьмиразрядкого двоичного счетчика

256 импульсов, то единица записывается в восьмой разряд сумматора 19 и затем суммируется с числом, которое считывается из счетчика 2 в момент досчета до нуля счетчика 4, когда устанавливается в едикичное состоякие триггер 49. Суммарное значение ординаты РКГ из сумматора 19 через регистр 15 поступает по сигналам управляющим и сигналам регистра

t6 а блок 29 оперативной памяти и затем используется при вычислении параметров диаграммы разведения .радионуклида. Если же первым устанавливается в единичное состояние триггер 50, что происходит при поступлении очередного импульса с вьмода триггера 23, соответствующего по времени появлению R-зубца ЗК! на вьмоде электрокардиографа 22, гс единица записывается в регистр 15 н сужчируется в сумматоре 19 с содержимым ячейки блока 29 оперативкой памяти, в которой хранится реэультат1. измерения ЧСС.

N акт

U=K о

И кр ост

5 (3) 17 11575

Перепд началом измерения каждой ординаты счетчик 2 и триггеры 47, 49 и 50.программно устанавливаются в исходное состояние сигналами с выходов селектора 26 адреса и блока

12.

Количество ординат РКГ считает блок 13 по количеству срабатываний триггера 49 и при равенстве их шести. десяти блок 13 прекращает выдачу 1В сигналов измерения орцинат кривой разведения. 3а это же время блок 13 считает количество срабатываний

,триггера 50, которое равно количеству К-зубцов электрокардиосигнала sa

1 мин, т,е. определяет ЧСС, которая запоминается в блоке 29.

После измерения последней .ордина-. ты РКГ и запоминания ее в блоке 29 оперативной памяти из блока 5 в регистр 14 поступают коды команд, по которым формируются сигналы чтения ординат РКГ из блока 29 и вывода их на вход преобразователя 28 коданалог. Регистратор 27, подключенный к выходу преобразователя 28, регистрирует РКГ. На этом программа измерения ординат и регистрации РКГ заканчивается и вырабатывается сигнал чтения состояния блока 25 клавишных переключателей. Повторно нажимают программную клавишу ОЦК, вызывая тем самым программу измерения обьема циркулирующей в организме крови, . а затем нажимают управляющую клавишу в- группе 38 блока .35 клавишных; переключателей, в результате чего устройство, минуя ранее выполненную подпрограмму измерения и регистрации числа N „,выходит на подпрограмму измерения числа И

Для измерения и регистрации числа

И... шприц, содержимое которого введено в кровь больному, фиксируют в держателе 55 и нажимают клавишу

НУСК. В конце измерения, которое устройство осуществляет аналогично

I измерению числа И „, регистратор записывает на бумаге число N характеризующее количество радионуклида, оставшегося на стенках шприца. Затем шприц убирают, а в колодец 54 детектора 53 гамма-излучения устанавливают пробу крови 5 мл от предыдущего измерения ОЦК (в случае повторного измерения) или пустую ,пробирку (в случае первого измерения) нажимают клавишу ПУСК и устройство аналогично описанной операции изме47 . 18 ренин числа N измеряет и регистрипр рует число Иф, пропорциональное уровню фонового гамма-излучения.

Через 10-15 мин после внутривенного введения радионуклида, когда происходит полное перемешивание его с кровью, из другой вены забирают5 мл крови, переливают ее в пробирку, расположенную в колодце 54, нажимают клавишу ПУСК в блоке 35 и устройство выполняет подпрограмму измерения числа И„, которое пропорционально. количеству радионуклида в крови. В конце этой подпрограммы измеренное счетчиком 3 суммарное число Ик записывается в ячейку памяти блока 29 и регистрируется в блоке 27. После записи числа И„ из блока 5 в регистр 14 поступают команды подпрограммы вычисления ОЦК и устройство производит вычисления по формуле

В процессе вычислений. значения ! измеренных ранее чисел импульсов блок 13 считывает из соответствующих ячеек памяти блока 29, а число

К, вЂ” из блока 6. Результат вычисленйя в миллиметрах устройство запоминает в блоке 29 и регистрирует на бумаге для документирования данных обследования. На этом программа ОЦК заканчивается, и устройство переходит в режим ожидания сигнала с блока

35 клавишных переключателей, для чего с блока 5 в регистр 14 поступает код команды чтения информации с входов блока 12.

Нажимая программную клавишу РКГ на блоке 35 вызывают из блока 5 код программы РКГ, затем нажимают управ-. ляющую клавишу в группе 38. блока 35, в результате коды ранее выполненной подпрограммы измерения и регистрации ординат РКГ не вводятся в блок 13, и в регистр 14 поступает из блока 5. код подпрограмм вычисления параметров РКГ, которую запускают путем нажатия клавиши ПУСК. В счетчик 4 из блока 5 через элементы

И 41.и блок 12 поступает по шине 56 данных дополнительный код числа И, соответствующего времени измерения

Т100с, на управляющий вход счетчика

4 поступает разрешающий потенциал, счетчик 2 и триггеры 47 и 49 уста19

1 157547

20 навливаются в исходное состояние сигналами с выходов селектора 26 адреса. Устройство измеряет ординату разведения nð„s„ путем счета числа импульсов, поступающих с выхода амплитудного дискриминатора 25 на вход счетчика 2 за время Т=100с и уменьшения этого числа в сто раэ в блоке

13. Сигнал прекращения измерения поступает с выхода счетчика 4 в мо- 1Î мент его досчета до нуля, когда триггер 49 устанавливается в единичное состояние, которое через блок 12 и элементы И 40 поступает в регистр

15 и сравнивается в сумматоре 19 с 15 аналогичным кодом, записанным as блока 5.

Измеренное значение ординаты разведения запоминается в блоке 29 оперативной памяти и регистрируется на 20 бумаге регистратора 27. После регистрации ординаты разведения устройство переходит к вычислению параметров

РКГ но командам, которые из блока 5 по шине 56 данных поступают в ре- 2З гистр 14.

Исходными данными для вычисления параметров кривой разведения являются записанные в блоке 29 оперативной памяти ординаты РКГ: и, (измеренные ЗО при прохождении радионуклида в течение ь секунд через правое сердце), ь (измеренные для прохождения радионуклида в течение P секунд через левое сердце) и п „в„ (измеренная после равномерного перемешивания радионуклида в крови), величины Ч, ЧСС н введенные из блока 35 клавишных переключателей данные больного: пол, рост (P), вес(В}, систолическое (Р ) и диастолическое(Р )

40 артериальное давление. При вычислениях параметров кривой разведения принято, что она состоит из двух составляющих - кривой разведения в правом сердце и кривой разведения

45 в левом сердце, каждую из которых представляют в виде функции и а a 1ñ (4)

Вначале устройство вычисляет ко56 эффициенты с, Ь и е каждой кривой по сл м формулам т/2 слр=

- .n )-Х. ».. 1...);. (5) Е" .-Е".)-. (вЂ” + вЂ” 1

4 ч /в в лр 1„2) (21 1) ер 4 )Ь J р =ар 1 ХЬп+с вЂ” (m+1) Ь с =1в ), Р)

m 1 лр 2 "Р

/4 Р/2

= вЂ” in..-Ьn j-X. (Е" .-1 ); (в1 лев р2 1 2j 2/ Р 4+ 21

1е = вЂ” . / Ьь,-1лн 1 с +„Il () лЕВ pgq2 W 2j g) лЕЬ 4 1 9 (11) макс лр макс Ь е лев с "лев с лР лев

1 Ф. среднее время циркуляции индикатора раздельно в правом и левом сердце

nP ef лев+"

Ь и (12) пй мв ср л в слез общая площадь под кривой разведения

Ь " ) АЕЬ+") с прГ(Ьлев ")емр "ëñâ Г(Ьлев+1) лев ° (e) минутный объем кровообращения (сердечный выброс)

МО п „„" 60; (14)

8 ударный объем сердца

МО

УО ** (15) ЧСС время циркуляции крови в малом круге объем крови в малом круге кровообращения

МО

0K вЂ” вЂ” Т мк е

P Р а =ехр вЂ” . Ь .+с ев вЂ” 2(p+ j-Ь ев вЂ” . лез= р ф лев2 лев 1 j ((01

Вычислекные коэффициенты блок 13 из регистра 15 записывает в ячейки блока 29 оперативной памяти, адреса которых из блока 5 через регистр 16 поступают на адресный вход блока 29

2 использует затем при вычислении по командам, поступающим иэ блока 5 следующих параметров кривых passeдения индикатора: время максимума для каждой кривой

1157547 22 общее периферическое сопротивление

АДср

ОПС = вЂ” вЂ” - вЂ” - 79920 °

1 (18)

МО коэффициент эффективности циркуляции крови

21 (26) М0 (19) ИО (27) где S - поверхность тела, определяе-1О мая по формуле

S 71 84 ° P ° В -10 у (20) дефицит крови ДК ОЦК - ДОЦК, (21) где ДОЦК - должньй объем циркулирующей крови, определяемый по формулам

ДОЦКм=.- 36699 10 P - 329 198 " 604Р 1 2О (для мужчин), (22) ДОЦКж= 356 - 10 P - 33,08В вЂ” 183,3 (для женщин); (23)

25 индекс минутной работы левого желудочка

ИИРЖ (АДср вЂ” 5) 139 6. МИ .10 (24) dv» 1 ЯТ и

30 где АДср - среднее артериальное давление, определяемое по формуле

999 *(Р +099(P -P>}j(D<09+ 9 4СС}"

0,33В(Рс Ра} (О, и ) а (ав) минутный и адарный индексы

Показатели, вычисленные по формулам (11)-(27), через преобразователь

28 поступают на регистратор 27, который регистрирует их рядом с диаграммой разрежения радионуклида.

По сравнению с известным предла.гаемое устройство обладает более высокой точностью определения параметров, поскольку импульсная статистичес- кая информация накапливается не за

0,1 с, а sa 1 с и соответственно точность отсчета ординат кривой разведения индикатора выше. Известно, что статистическая погрешность отсчета ординаты определяется по формуле где n вЂ” - средняя частота импульсов;

at - интервал времени, в течение которого накапливается импульсная информация. Подставляя ht = 1с для известного и dt = 1с для предлагаемого устройства, имеем вЂ” = =9,1 . п }Pe*

Таким образом, точность предлагаемо.го устройства в три раза выше по сравнению с известным.

1157547

ВНИИПИ Закаэ 3373/48 Тираж 710 Подписное

Фмлиал ЛПП Патент", г. Ужгород,ул.Проехтная, 4