Вычислительное устройство для диагностики заболеваний

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и медицины и предназначено для оперативного принятия решений на различных этапах лечения больного, а также для постановки дифференциальнога диагноза, например, в практике скорой помощи при острой невралгической патологии. Цель изобретения - повьшение достоверности и удобства эксплуатации. Работа устройства основана на анализе линейных дискриминантных функций (ДЦФ) вида х,+а2..х,ч-. (m+4b it весовой коэффициент j-ro признака; х: - бинарное значение j-ro признака (О или 1); m - число признаков; п - число исходов ( , .. , ,п) ; а ,-); - константа. Выбор максимального значения одной из ДЦФ определяет исход заболевания. Устройство содержит клавишную панель 4, блок 5 управления, счетчик 6 адреса , генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, блок 9 памяти, кодоимпульсный преобразователь 10, блок 11 индикации признаков, блок 12 индикации исходов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. г (/ с

СОО3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 G ОЬ F 1 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ЮТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ! (21) 38! 9768/24-24 (22) 05. 12 ° 84 (46) 15.06.86. Бюл. !! 22 (72) В.Д. Куликов, Б.С. Виленский, В.А. Долженков и И.А. Салова (53) 681.325.22(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

ll!! 752356, кл. G 06 F 15/42, 1978.

Патент США II! 4290114, кл. С 06 F 15/42, 1981.

Авторское свидетельство СССР

II! 999064, кл . G 06 F !5/42, !.981. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и медицины и предназначено для оперативного принятия решений на различных этапах лечения больного, а также для постановки дифференциального диагноза, „.SU, 2ÄÙÙ А! например, в практике скорой помощи при острой невралгической патологии.

Цель изобретения — повышение достоверности и удобства эксплуатации.

Работа устройства основана на анализе линейных дискриминантных функций (ЛДФ) вида А„=а„° x,+а,.х +...а .х +

+а< „, где а . — весовой коэффйци-ент j-го.признака; х — бинарное значение j-го признака (О илн I); m— число признаков; п - число исходов (1.=1,...,п); а(„„ „) — константа.

: Выбор максимального значения одной из ЛДФ определяет исход заболевания.

Устройство содержит клавишную панель

4, блок 5 управления, счетчик 6 адреса, генератор 7 тактовых импульсов, у коммутатор 8, блок 9 памяти, кодо- Ф/ импульсный преобразователь 10, блок !.11 индикации признаков, блок !2 индикации исходов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. Я

25 Работа устройства основана на автоматическом принятии решения об исходе на основе решающего правила в виде набора линейных дискриминантных функций (ЛДФ)для каждого исхода.

Выбор максимального значения одной из ЛДФ определяет исход заболевания.

Линейная дискриминантная функция для i-ro исхода имеет внд

А а . х +а х +...+а х +...+ 55

1 11 2i 2

+а,„х +а(„„0 где а ° — весовой коэффициент j-ro

1Ф признака;

12381

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в медицине для оперативного принятия решения на различных этапах медицинской эвакуации, а также для 5 проведения дифференциального диагноза, например в практике скорой помощи при острой неврологической патологHH

Цель изобретения, †: повышение дос-. товерности и уДобства эксплуатации устройства.

На фиг. l.-.представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема реализации блока 15 управления и клавишная панель с переключателями; на фиг. 3 — схема реализации распределителя импульсов; на фиг. 4 - схема реализации кодоимпульсного преобразователя. 20

На фигурах приняты следующие обозначения: переключатели 1-3, клавишная панель 4, блок 5 управления, счетчик 6 адреса, генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, блок

9 памяти, кодоимпульсный преобразователь 10, блок .11 индикации признаков, блок 12 индикации исходов, счет- чик 13 циклов, счетчик 14 адреса, триггеры 15 и 16, элемент И 17, формирователи 18-21 прямоугольных импульсов элементы ИЛИ 22-24, входы

25-.30 я выходы 31-35 блока 5, триггер 36 знака, триггер 37 пуска, элементы HE 38 и 39, элементы И 40-45, 35 группы 46 и 47 элементов И, группа

48 согласующих элементов, входы 4955 и выходы 56-60 распределителя нмпульсов, связи 61 и 62, реверсивный счетчик 63, группа 64 реверсивных 4О счетчиков, формирователь 65 прямоугольных импульсов, элемент ИЛИ 66, входы 67-71 и выходы 72-74 кодоимпульсного преобразователя.

05 2

x — бинарцое значение j-го ! признака (О или 1);

m — - число признаков;

n — число исходов, i=1 ï; а< „1; — константа., Коэффициенты.и константы ЛДФ принимают положительные и отрицатель-. ные значения. Они записываются,в блок 9 памяти по следующему правилу: первый адрес соответствует первому весовому коэффициенту первой ЛДФ; второй адрес — первому весовому коэффициенту второй ЛДФ; и-й адрес — . первому весовому коэффициенту и-ой

ЛДФ; (n+l)-адрес — второму весовому коэффициенту первой ЛДФ и т.д. Последними в том же порядке записываются константы для каждой ЛДФ. Исчезновение питания в процессе работы устройства не уничтожает информацию, записанную в таком блоке памяти при. изготовлении устройства. Кроме того, значения всех весовых коэффициентов и констант записываются в блок памяти в дополнительном двоичном коде, причем старший разряд двоичного числа несет информацию о его знаке (1 О) .

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы врач-оператор нажимает на клавишу "Общий сброс" (не показана). При этом происходит обнуление всех счетчиков и триггеров устройства и производится запись "1" в счетчик 6 адреса по входу первого разряда. Код на выходах счетчика 6 адреса расшифровывается в блоке ll индикации признаков, и на лицевой панели загорается надпись, соответствующая наименованию первого признака (симптома). Таким образом, реализуется первый этап диалогового режима.

Кроме .того, код с выходов счетчика

6 адреса поступает на адресный вход блока 9 памяти. Если признак присутствует, то врач-оператор нажимает на переключатель 1 клавишной панели 4, Импульс поступает на вход блока 5, дублирует сброс счетчика 13 циклов и через элемент 24 проходит на выход

35. Этот импульс (команда) с выхода

35. блока 5 поступает на вход блока 9 памяти, разрешая считывание информации (первого весового коэффициента первой ЛДФ) по первому адресу в реверсивный счетчик 63 по информационному входу 67. Одновременно этот же равно числу исходов, а следователь-. но, количеству ЛДФ. Очередной сигнал переполнения счетчика 63 в последнем цикле поступает на вход 35 и, воздействуя на вход триггера 37, устаг.àâëèíàåò его в состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов на входы .счетчиков .63 и 64. Кроме того, этот сигнал вызывает переполнение последнего разряда счетчика 13 циклов, в результате чего на выходе старшего разряда этого счетчика появляется нулевой сигнал, который поступает на вход элемента И 43 и запрещает прохождение импульса с выхода формирователя 20 на триггер 37. Таким образом, блокируется прохождение тактовых импульсов от генератора 7 на соответствующие входы счетчиков преобразователя

3 123 импульс через формирователь 18 и элемент 22 записывает "1" по счетному входу в счетчик 13 циклов, а также через элемент 23 и формирователь 20 поступает на выход 32 блока 5. Команда с выхода 32 поступает на вход 53 элемента И 43, на другой вход которого проходит информация с инверсного выхода старшего разряда счетчика 13 и устанавливает выход триггера 37 1п в единичное состояние, разрешая прохождение тактовых импульсов с входа . 50 от генератора 7 через элемент

И 44 на входы элементов И 40 и 41.

На входы элементов И 40 и 41 с выхода старшего разряда блока 9, памяти .через вход 49, элемент НЕ 38, триггер 36 и элемент НЕ 39 поступает код .знака двоичного числа первого весового коэффициента первой ЛДФ. В зави- 2б симости от этого кода открываются элементы И 40, или 41 и соответственно на выходы 56 или 57 проходят тактовые импульсы от генератора 7, которые затем поступают на входы 25

68 или 69 и далее на входы реверсивного счетчика 63 кодоимпульсного преобразователя 10. На выходе 31 блока 5 формируется команда выбора . первого реверсивного счетчика группы ЗО

64, которая поступает на первый из входов 52 распределителя. По этой

I команде производится выбор первых элементов И 46 и 47 и разрешается прохождение тактовых импульсов через

35 один из них в зависимости от кода знака первого весового коэффициента первой ЛДФ соответственно на выходы

58 или 59 и затем на входы 70 или .71 первого счетчика группы 64 преобразователя 10. Тактовые импульсы поступают одновременно на одноименные счетные входы счетчиков 63 и 64 до тех пор, пока не появляется сигнал на выходе старшего разряда счетчика . 63, который свидетельствует о переполнении (К-1) двоичных разрядов Кразрядного счетчика. Указанный сигнал переполнения поступает на вход

55 и, воздействуя на вход триггера .50

37, устанавливает его в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов от генератора 7 через элемент И 44, элементы И 40 или 41, а также элементы И 46 или 55

47 на соответствующие входы счетчиКоВ 63 и 64. При этом в счетчике 64 фиксируется прямой цвоичный код пер8105 ° 4 вого весового коэффициента первой

ЛДФ. Кроме того, сигнал переполнения поступает на вход счетчика 6 адреса и записывает в него двоичный код числа "2". Через формирователь 65 сигнал переполнения обнуляет старший разряд счетчика 63. Одновременно этот сигнал поступает на вход 25 блока 5 и через элемент 22 — на счетный вход счетчика 13 циклов, в котором записывается двоичный код числа "2", свидетельствующий о начале второго цикла. На выходе 31 формируется команда выбора второго счетчика группы 64. Через формирователь 19 и элемент ИЛИ 24 сигнал переполнения поступает на вход блока

9 памяти, разрешая считывание информации (первого весового коэффициента второй ЛДФ) по второму адресу в счетчик 63 по информационному входу 67.

Кроме того, импульс с выхода формирователя 19 через элемент 23 и формирователь 20 поступает на вход 53 и устанавливает выход триггера 37 в единичное состояние, разрешая прохождение тактовых импульсов через элемент И 44, элементы И 40 или 41, а также элементы И 46 или 47 на соответствующие входы счетчиков

63 и 64. Тактовые импульсы поступают на входы этих счетчиков до появления очередного сигнала переполнения на выходе старшего разряда счетчика

63.. В счетчике 64 фиксируется прямой двоичный код первого весового ко" эффициента второй ЛДФ. Далее процесс ,повторяется. Число подобных циклов

1238105

10. Сигнал переполнения с выхода счетчика 63 также поступает на вход счетчика 6 адреса и записывает в него двоичный код .числа (и+1). Этот код расшифровывается в блоке 11 индикации признаков, и на лицевой панели .индицируется надпись, соответствующая наименованию второго признака, т.е. реализуется диалоговый режим. Если 10 второй признак имеет место, то врачоператор нажимает переключатель 1 и процесс работы устройства повторяется. В счетчиках группы 64 преобразователя -10 накапливается количество 15 импульсов, соответствующее суммарному значению первого и второго весовых коэффициентов ЛДФ.

Если второй признак отсутствует, то врач-оператор нажимает на пере- 20 ключатель 2. Импульс через вход

28 поступает на вход триггера 15 и устанавливает его в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 15 поступает на выход 33 и далее. на 25 вход 54 и вход элемента И 45, на второй вход которого поступают тактовые импульсы от генератора 7. С выхода элемента И 45 тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчи- 50 ка 6 адреса, а также на вход 30 и . счетный вход счетчика 14 до тех пор, пока на выходе счетчика 14 не появляется двоичный код числа исходов

l1 По достижении этого кода на выхо- 35 де элемента И 17 формируется единичный сигнал, который устанавливает триггер )5 в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов на входы счетчиков 6 и 14.

Кроме того, сигнал с выхода элемента

И 17 через формирователь 21 обнуляет счетчик 14. Таким образом, на выходе счетчика 6 адреса появляется код адреса следующего третьего признака, 45 наименование которого индицируется на лицевой панели устройства.

С помощью переключателей 1 и 2 осуществляется перебор всех признаков (симптомов). После окончания ввода признаков на лицевой панели индицируется надпись "Константы ЛДФ".

Эти константы вводятся с помощью переключателя 1. После ввода констант в каждом счетчике группы 64 фиксируется накопленное количество импульсов, соответствующее суммарному значению всех признаков и константы для каждой ЛДФ. На лицевой панели устройства индицируется надпись Готов, разрешающая врачу-оператору определить исход нажатием переключателя 3 на клавишной панели 4. Импульс поступает на вход 29 и вход триггера

16 и устанавливает его в единичное состояние. Уровень "1"., действуя на входе элемента И 42, разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора,7 через элемент И 42 и элемент.48 одновременно на входы всех счетчиков группы 64 до тех пор, пока не появляется единичный сигнал на выходе старшего разряда одного из них. Этот сигнал поступает через элемент ИЛИ 66 на выход 74 преобразо вателя 10 и далее на вход 26 блока

5; устанавливая выход триггера 16 в нулевое состояние „ запрещающее прохождение тактовых. импульсов через элемент И.42 и элемент.48 на входы счетчиков группы. 64. Одновременно этот же сигнал поступает на соответствующий вход блока индикации исходов, и на лицевой панели индицируется название исхода, т.е. реализуется выбор максимального значения одной из ЛДФ. Блок 9 памяти. выполнен в виде постоянного запоминающего устройства, емкость слов которого определяется произведением числа признаков и числа исходов.

Формула изобретения

1. Вычислительное устройство для диагностики заболеваний, содержащее переключатели, блок памяти, блок индикации исходов, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностики и удобства эксплуатации, в него введены счетчик адреса, блок управления, блок индикации признаков и кодоимпульсный преобразователь, информационный выход кото рого соединен с входом блока индикации исходов, а информационный вход подключен к выходу блока памяти, выход старшего разряда которого соединен с информационным входом коммутатора, первый и второй информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым тактовыми входами кодоимпульсного преоб1238105

10 разователя; третий информационный выход коммутатора подключен к счетному входу счетчика адреса и к тактовому входу блока управления, первый, второй и третий выходы режимов которого соединены соответственно с первым; вторым и третьим уп- . равляющими входами коммутатора, четвертый управляющий вход которого соединен с выходом выбора блока управления, выход разрешения считывания которого соединен с входом считывания .блока памяти, адресный вход которого и вход блока индикации приз- 15 иаков подключены к выходу счетчика . адреса, выходы первого, второго и .третьего переключателей соединены

- соответственно с первым, вторым и третьим входами установки режимов блока управления, вход задания циклов которого, информационный вход счетчика адреса и вход стробирования коммутатора. соединены с выходом признака выхода за пределы преобраэова- 25 ния кодоимпульсного преобразователя, выход конца преобразования которого . подключен к входу сброса третьего режима блока управления, первая и вторая группы тактовых входов кодоимпульсного преобразователя соедине.ны соответственно с первой и второй группами синхронизирующих выходов коммутатора, причем кодоимпульсный преобразователь содержит реверсив 35 ный счетчик, формирователь прямоугольного импульса, элемент ИЛИ и группу реверсивных счетчиков, суммирующие входы которых соединены с первой группой тактовых входов преобразователя, а вычитающие входы .соединены с второй группой тактовых входов преобразователя, выходы старших разрядов реверсивных счетчиков группы подключены к информационному вы- 45 ходу преобразователя.и к входам эле мента ИЛИ,выход которого является выходом конца преобразования преобразователя, информационный вход реверсивного счетчика является информационным входом преобразователя, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика являются соответственно первым и вторым тактовыми входами разряда преобразователя,. вход старшего разряда реверсивногЬ счетчика соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход которого и выход признака выхода за пределы преобразования преобразователя соединены с выходом переполнения реверсивного счетчика.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит счетчик циклов, счетчик пропуска адреса, два триггера, фдрмирователи прямоугольных импульсов, элемент И и элементы ИЛИ, причем счетный вход счетчика циклов соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, выходы разрядов счетчика циклов являются выходом выбора блока, первый вход установки режимов блока соединен с установочным входом счетчика циклов, с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и через первый формирователь прямоугольных импульсов — с первым входом первого элемента ИЛИ, вход задания циклов блока соединен с вторым входом цервого элемента ИЛИ и через второй формирователь прямоугольных импульсов — с вторыми входами второго н третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ через третий формирователь прямоугольных импульсов соединен с первым выходом режима бло-.ка, второй .вход установки режимов которого соединен с единичным входом первого триггера, выход которого является вторым выходом режима блока, выходы разрядов счетчика пропуска адреса соединены соответственно с входами элемента И, выход которого подключен.к нулевоиу входу первого триггера и через четвертый формирователь прямоугольных импульсов к установочнбму входу счетчика пропуска адреса, счетный вход которого является тактовым входом блока, выход третьего элемента ИЛИ является выходом разрешения считывания блока, единичный и нулевой входы второго триггера являются соответственно третькм входом установки режима и входом сброса третьего режима блока,,выход второго триггера является третьим выходом режима блока.

1238105 б0

+u8 .3

71

7О

71

73 бУ

08 б7..Редактор А. Маковская, \

Заказ 3294/51 Тираж 671 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Г

t

Составитель А. Жеренрв

Техред К.Бонкало Корректор Е. Сирохман