Устройство для вычисления параметров диаграмм разрежения индикаторов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления информативных параметров диаграмм разрешения радиоактивных индикаторов, а именно площади под диаграммой разрежения и среднего времени циркуляции индикатора . Целью изобретения является повышение достоверности путем учета статистических флюктуации амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм. Устройство содержит преобразователь амплитуды в частоту , интегратор, распределитель импульсов, реверсные счетчики, трйгге-, ры, регистр, генератор прямоугольных импульсов, элементы И-ИЛИ, элементы ИЖ, преобразователь код-частота, элементы задержки, элементы И, счетчики и переключатель. 1 ил. i (Л IsD Ю S 1-Ц оо 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 06 F 15/42

* ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3799606/24-24 (22) 08 ° 10.84 (46) 23.04.86. Бюл. В 15 (72) Ф.М. Тищенко (53) 681.325.22(088.8) (56) Патент США Ф 3869602, кл. G 06 Р 15/42, !975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1022171, кл. G 06 F 15/42, 1980.

Авторское свидетельство СССР

В 873245, кл. С 06 F 15/42, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРА. МЕТРОВ ДИАГРАММ РАЗРЕЖЕНИЯ ИНДИКАТОРОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления информа„,Я0„„1226488 тивных параметров диаграмм разрешения радиоактивных индикаторов, а именно площади под диаграммой разрежения и среднего времени циркуляции индикатора. Целью изобретения является повышение достоверности путем учета статистических флюктуаций амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм. Устройство содержит преобразователь амплитуды в частоту, интегратор, распределитель импульсов, реверсные счетчики, трйггеры, регистр, генератор прямоугольных импульсов, элементы И HJIH, элементы

ИЛИ, преобразователь код-частота, элементы задержки, элементы И, счетчики и переключатель. 1. ил.

1226488

l5

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления информативных параметров диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов, а именно площади под диаграммой раэрежения и среднего времени циркуляции индикатора.

Цель изобретения — повьппение,цостоверности путем учета статистических флюктуаций амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Схема устройства содержит преобразователь 1 амплитуды в частоту-интегратор 2, распределитель 3 импульсов, реверсивные счетчики 4 и 5, триггеры

6-10, регистр 11, генератор 12 прямоугольных импульсов, элементы И-ИЛИ

13-17, элементы ИЛИ 18"2 (преобразователь 22 код-частота, элементы задержки 23 и 24, элементы И 25 н 26, счетчики 27 и 28, переключатель 29, вход 30 и выход 31 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии интегратор

2, счетчики 4,5,27,28, триггеры

6-10, регистр 1 1 и распределитель

3 установлены в нулевое состояние.

Пуск устройства осуществляют сразу после введения радиоактивного индикатора подачей импульса на вход 30, т.е. на единичные входы триггеров

7 и 8, которые при этом устанавливаются в . единичное состояние и открывают элементы И-ИЛИ 13 и 14, распределитель 3 и интегратор 2.

Последний начинает интегрировать выходной сигнал преобразователя 1 путем счета числа импульсов, поступающих через элемент И-ИЛИ 14 и 15 на счетный вход интегратора 2,выполненного, например, по схеме реверсивного счетчика импульсов.

Первый цикл работы устройства начинается при поступлении на вход интегратора 2 числа импульсов„ равного ЬЙ, когда на его выходе возникает первый импульсный сигнал, запускающий распределитель 3. Далее на первом выходе распределителя временно появляется разрешающий потенциал, поступающий через элемент

ИЛИ 18 на управляющий вход сложения счетчика 5, который за это вре зарегистрирует среднюю частоту импульсов, поступающих на его вход с выхода преобразователя ). При поступлении очередных hN импульсов на вход интегратора 2 сигнал с выхода последнего запускает распределитель 3, на втором выходе которого

М появляется временно разрешающий потенциал, поступающий через элемент

ИЛИ 19 на управляющий вход вычитания счетчика 5. При этом из первого значения средней частоты импульсов вы-читается второе значение средней частоты импульсов. Поскольку на участке подъема амплитудыдиаграммы разрежения индикатора последующее зна-,. чение средней частоты импульсов всегда больше предыдущего, то возникающий на выходе переноса счетчика 5 импульс поступает через открытый во втором такте элемент И 25 и элемент

ИЛИ 21 на установочный вход распределителя 3, устанавливая его в исходное состояние.

Аналогично происходит работа и во всех последующих циклах на подъеме диаграммы разрежения индикатора, когда каждый. цикл сравнения содержит два такта измерения.

После достижения максимального значения на диаграмме разрежения имеется участок, где средняя частота импульсов, т.е. усредненное значение амплитуды диаграмм разрежения индикатора, начинает уменьшаться по экспоненте и распределитель 3 начинает работать циклически по четыре такта. измерения в каждом цикле. При этом в первом такте измерения счетчик 5 работает на сложение, во втором и третьем - на вычитание и в четвертом — снова на сложение.

В конце четвертого такта измерения каждсго цикла проверяется справедливость неравенства

О т 2) 3 (1j где ® — значение ординат.

Если алгебраическая сумма четырех ординат диаграммы разрежения радиоактивного индикатора положительна, т.е. ьи > О, то в четвертом такте измерения ординаты 1() навыходе реверсив ного счетчика 5 появляется импульс переноса, который через открытый в этом такте элемент И 26, затем элемент ИЛИ 20 поступает на единичный вход триггера 6. Последний открывает

1226488 счетчик 28, который начинает считать импульсы,, количество которых определяется статистическими флюктуациями сравниваемых четырех ординат диаграммы разрежения радиоактивного индика- 5 тора. Если количество этих импульсов больше, чем значение А ь, установленное предварительно переключателем 29, то на соответствующем выходе счетчика 28 появляется сигнал, который устанавливает в исходное состояние триггер 6 и"счетчик 28 и через переключатель 29 и элемент ИЛИ 21 поступает на установочный вход распределителя 3 импульсов, устанавли- 15 вая его также в исходное состояние, и начинает новый цикл сравнения. Если же количество импульсов, поступивших на счетчик 28, не превышает величины lani, то сигнал с четвертого 20 выхода распределителя 3 импульсов в конце четвертого такта поступает на вход открытого элемента И-ИЛИ 16 и с выхода последнего на вход установки в нулевое состояние триггера 7, 25 в результате чего распределитель 3 импульсов закрывается, а. реверсивный счетчик 4 открывается.

Когда алгебраическая сумма четырех ординат кривой разведения отрицательная, т.е. и (О, то импульс переноса на выходе реверсивного счетчика 5 во время четвертого такта измерения ординаты ь(1,)нe появляется, но после окончания этого такта задним фронтом с четвертого выхода распределителя 3 импульсов запускаются триггер 10 и элемент 24 задержки, с выхода которого сигнал через элемент ИЛИ 20 устанавливает в единичное состояние триггер 6. В результате реверсивный счетчик 5 и счетчик 28 начинают считать импульсы от генера-ора 12, которые поступают на их входы через элемент И-ИЛИ 17. При этом, если 45 алгебраическ..; сумма (1) по à"=олютной величине больше значения а 1, установленного переключателем 29, то первым появляется сигнал на соответствующем выходе счетчика 28, 50 который поступает через переключатель 29 и элемент ИЛИ 21 на нулевой вход триггера 10 и установочный вход распределителя 3 импульсов, и начинается новый цикл сравнения. 55

Если же алгебраическая сумма (1) по абсолютной величине меньше значения

Мь, то в начале появляется импульс переноса на выходе реверсивного счетчика. 5, который через элемент И-ИЛИ

16 поступает на нулевой вход триггера 7, т.е. процесс сравнения заканчивается так же, как и при положительном значении алгебраической суммы (1), когда она меньше lAhl, К этому моменту времени интегратор 2 зарегистрирует. суммарное число импульс сов, равное Г ) поступивших на

) т;( о его вход за время от начала интегрирования до момента достижения неравенства (1), а регистр l1 — разкость средних част И(ь ) - 9 (ь,1= K ЬЙ которая перезаписывается из счетчика 5 в регистр 11 в начале третьего такта измерения, когда передний фронт разрешающего потенциала с выхода распределителя 3 импульсов поступает на вход синхронизации регистра 11. В счетчике 4 регистрируется числот (1 ), которое равно средней частоте импульсов в четвертом такте измерения, когда разрешающий потенциал с выхода распределителя импульсов поступает на управляющий вход сложения счетчика 4. На выходе преобразователя 22 код-частота, коэффициент преобразования которого устанавлиь вают равным 10 /D N, где Ь- целое положительное число, появляется частота = к ттИ 10%И = к 10, к."-торая через открытую половину элемента е

И-ИЛИ 13 начинает поступать на счетный вход счетчика 4 ° С этого момента счетчик 4 работает на вычитание.

Одновременно частота = 10 с

6 выхода генератора 12 через открытую половину элемента И-ИЛИ 14 начинает поступать на вход интегратора 2. появляющиеся навыходе которогоимпульсы ужене запускаютраспределитель 3 импульсов, поскольку последнийзакрыт.

Интегратор 2 считает импульсы частотой т в течение времени, пока на

2 выходе переноса счетчика 4 появляется сигнал, устанавливающий триггер

8 в исходное состояние. Это время огределяется числом t (t ), которое было зарегистрировано счетчиком 4, и частотой поступающей на вход

1 счетчика 4, и равно (t )j$.. За это время интегратор 2 к числу импульсов (1.) досчитывает число, равное

3 1 3 т

1226488 т. е. содержимое интегратора увеличивается на величину площади (в импульсах) под экстраполируемой частью диаграммы разрежения индикатора И станет равным общей площади (в импуль- Б сах) Я, под диаграммой разрежения радиоактивного индикатора: . (с з)

-1 . е)лФ. о

В момент установки триггера 8 в ис,ходное состояние потенциал с его выхода запускает элемент задержки 23, на выходе которого появляется сигнал через время задержки, равное 1015 мин, в течение которого радиоактивный индикатор равномерно размешивается в крови и амплитуда диаграммы разрежения индикатора достигает постоянного уровня. При этом средняя частота импульсов на выходе преобразователя 1 амплитуды в частоту также становится постоянной по величине и равной и „, Сигналом с выхода элемента 23 задержки триггер 9 устанавливается в единичное состояние, в результате чего одновременна открываются интегратор 2 по управляющему входу вычитания, элемент И-ИЛИ 15 и счетчик 27, который начинает считать импульсы генератора 12 частоты, При этом на счетный вход интегратора начинают поступать с выхода преобразователя 1 через элемент И-ИЛИ 15 импульсы частотой „, которые вычи- З5 таются из числа М. . В момент полного вычитания числа N.s„ â интеграторе 2 на его выходе переноса появляется импульс, который устанавливает триггер 9 в исходное состояние, 40 прекращая регистрацию частоты,„

Время, в течение которого происходит полное очищение интегратора, определяется равенством N, ù = ...„., т . откуда Т„=,р„(т,„ „ . Известно, что 45 отношение площади, ограниченной первой волной циркуляции радиоактивного индикатора, к постоянному уровню амплитуды диаграммы разрежения после равномерного разведения индикатора в крови равно среднему времени циркуляции индикатора, которое в устройстве регистрирует счетчик 27 с точностью +1Г (c) и кбторое является более информативным параметром, чем js. площадь под диаграммой разрежения, так как оно равно времени центральной циркуляции крови и используется в качестве самостоятельного показателя при оценке производительности сердца.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает определение основных информативных параметров диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов, для которых характерно не только равенство нулю алгебраической суммы четырех ординат на участке экспоненциального спада, но и при отклонении от нуля (в результате статистических флюктуаций) этой суммы на определенную величину и,значение которой предварительно устанавливают переключателем 29 исходя из среднеквадратической флюктуации

6 = a nt отсчета числа импульсов при измерении средней частоты. Например, если величину б устанавливают равной 36, то вероятность выполнения неравенства (1) будет равна 0,99, что практически исключает неточности при вычислении параметров диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов.

Формула изобретения

Устройство для вычисления параметров диаграмм разрежения индикаторов, содержащее преобразователь амплитуды в частоту, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ, первый .реверспвный счетчик, информационный .выход которого соединен с информационным входом регистра, первыйи второй триггеры, единичные входы которых соединены с входом пуска устройства, единичный выход первого триггера соединен с управляющим входом сложения интегратора, информационный выход которого соединен с входом запуска распределителя импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с установочным входом первого реверсивного счетчика, второй выход распределителя импульсов соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом вычитания первого реверсивного счетчика, выход переноса которого подключен к второму входу первого элемента И, третий:выход распределителя импульсов соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом сикхрокиза1226488

f0

45 ции регистра, выход которого соединен с входом преобразователя кодчастота, четвертый выход распределителя импульсов соединен с установочным входом и с управляющим входом сложения второго реверсивного счетчика и с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом сложения первого реверсивного счетчика, нулевой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И-ИЛИ и с управляющим входом вычитания второго реверсивного счетчика, выход переноса которого соединен с нулевым входом первого триггера, единичный выход второго триггера соединен с разрешающим входом распределителя импульсов и с третьими входами первого и второго элементов И-ИЛИ, четвертые входы которых соединены соответственно с выходами преобразователя код-частота и генератора прямоугольных импульсов, выход первого элемента ,И-ИЛИ соединен со счетным входом второго реверсивного счетчика, нулевой выход первого триггера соединен с . входом первого элемента задержки, выход которого соединен с единичным входом третьего триггера, нулевой вход которого соединен с выходом признака интегратора, управляющий вход вычитания которого соединен с единичным выходом третьего триггера, с разрешающим входом первого счетчика и с вторым входом третьего элемента И-ИЛИ, счетный вход первого счетчика подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, нулевой выход третьего триггера соединен с третьим входом третьего элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента И-ИЛИ, а выход — с информационным вход-. м интегратора, выход первого счетчика является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности путем учета статистических флюктуаций амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм, в него введены второй элемент задержки, второй элемент И, третий и четвертый элементы ИЛИ, четвертый и пятый триггеры, четвертый и пятый элементы И-ИЛИ, переключатель и второй счетчик, разрешающий вход которого соединен с выходом четвертого триггера и с первым и вторым входами четвертого элемента И-ИЛИ, выход которого подключен к нулевому входу второго триггера, третий вход четвертого элемента И-ИЛИ соединен с выходом переноса первого реверсивного счетчика и с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход второго элемента задержки, вход которого соединен с четвертым входом четвертого элемента И-ИЛИ, с вторым входом второго элемента И, с единичным входом пятого триггера и с четвертым выходом распределителя импульсов, установочный вход которого и нулевой вход пятого триггера соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ, подключенного первым входом к выходу первого элемента И, единичный и нулевой выходы пятого триггера подключены соответственно к первому и второму входам пятого элемента И-ИЛИ, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу преобразователя амплитуды в частоту и к выходу генератора прямоугольных импульсов, выход пятого элемента И-ИЛИ соединен со счетными входами первого реверсивного счетчика и второго счетчика, выходы разрядов которого через переключатель соединены с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, с входом установки исходного состояния второго счетчика и с нулевым входом четвертого триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего элемента

ИЛИ.

1226488

Составитель А. Жеренов

Редактор С. Льакова Техред Л.Олейник Корректор Л. Патай

Заказ 2136/50 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4