Детектор желудочковых экстрасистол

 

Изобретение относится к области медицинской техники. Цель изобретения - обеспечение диагностики изменения локализации желудочковых экстрасистол. Детектор желудочковых экстрасистол содержит последовательно соединенные первый усилитель 1 и блок вычитания (БВ) 2, второй усилитель 3, выполненный с регулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход БВ 2, к первому входу - первый электрод 4, а к второму входу - второй электрод 5 и первый вход первого усилителя 1, к второму входу которого подключен третий электрод 6, первый компаратор 7 и последовательно соединенные фильтр 8, второй компаратор 9, блок классификации (БК) 10 и блок 11 индикации , второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам БК Ю, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 7, вход которого подключен к выходу фильтра 8, вход которого соединен с выходом БВ 2. При этом БК Ю содержит последовательно соединенные первый одновибратор, вход которого является первым входом БК 10, первый триггер и первый счетчик импульсов, выход которого является первым выходом БК 10, последовательно соединенные второй одновибратор, вход которого является вторым входом БК 10, второй триггер и второй счетчик импульсов, выход которого является вторым входом БК 10, последовательно соединенные логический элемент И, третий одновибратор и третий счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом БК Ю, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, четвертый одновибратор, выход которого также подключен к вторым входам первого и второго счетчиков импульсов , элемент задержки и второй логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров, а второй вход - к выходу логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора и с первым входом первого логического элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом второго одновибратора и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ. 3 ил. а (Л со ел ОС со со /5 Z6 фиа.1 LTr:: zzz j

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1358931

А1 (5D 4 А 61 В 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4076853/28-14 (22) 09.06.86 (46) 15.12.87. Бюл. № 46 (71) Пензенский политехнический институт (72) Т. В. Истомина, Л. Ю. Кривоногов, Ю. В. Полубабкин и В. М. Шляндин (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1066537, кл. А 61 В 5/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 667199, кл. А 61 В 5/04, 1976. (54) ДЕТЕКТОР ЖЕЛУДОЧКОВЫХ ЭКСТРАСИСТОЛ (57) Изобретение относится к области медицинской техники. Цель изобретения — обеспечение диагностики изменения локализации желудочковых экстрасистол. Детектор желудочковых экстрасистол содержит последовательно соединенные первый усилитель 1 и блок вычитания (БВ) 2, второй усилитель 3, выполненный с регулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход БВ 2, к первому входу — первый электрод 4, а к второму входу — второй электрод 5 и первый вход первого усилителя 1, к второму входу которого подключен третий электрод 6, первый компаратор 7 и последовательно соединенные фильтр 8, второй компаратор 9, блок классификации (БК) 10 и блок 11 индикации, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам БК 10, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 7, вход которого подключен к выходу фильтра 8, вход которого соединен с выходом БВ 2. При этом БК 10 содержит последовательно соединенные первый одновибратор, вход которого является первым входом БК 10, первый триггер и первый счетчик импульсов, выход которого является первым выходом БК 10, последовательно соединенные второй одновибратор, вход которого является вторым входом БК 10, второй триггер и второй счетчик импульсов, выход которого является вторым входом

БК 10, последовательно соединенные логический элемент И, третий одновибратор и третий счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом БК 10, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, четвертый одновибратор, выход которого также подключен к вторым входам первого и второго счетчиков импульсов, элемент задержки и второй логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров, а второй вход — к выходу логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом- первого одновибратора и с первым входом первого логического элемента ИЛИ, а второй вход — с выходом второго одновибратора и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ.

3 ил.

1358931

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для диагностики нарушений ритма сокращений сердца.

Целью изобретения является обеспечение диагностики изменения локализации желудочковых экстрасистол.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема детектора желудочковых экстрасистол; на фиг. 2 — то же, блока классификации; на фиг. 3 — эпюры сигналов, поясняющие функционирование детектора желудочковых экстрасистол.

Детектор желудочковых экстрасистол содержит (фиг. 1) последовательно соединенные первый усилитель 1 и блок 2 вычитания, второй усилитель 3, выполненный с регулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход блока 2 вычитания, к первому входу — первый электрод 4, а к второму входу — второй электрод 5 и первый вход первого усилителя 1, к второму входу которого подключен третий электрод 6, первый компаратор 7 и последовательно соединенные фильтр 8, второй компаратор 9, блок 10 классификации и блок 11 индикации, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 10 классификации, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 7, вход которого подключен к выходу фильтра 8, вход которого соединен с выходом блока 2 вычитания.

Блок 10 классификации (фиг. 2) содержит последовательно соединенные первый одновибратор 12, вход которого является первым входом блока 10 классификации, первый триггер 13 и первый счетчик 14 импульсов, выход которого является первым выходом блока 10 классификации, последовательно соединенные второй одновибратор 15, вход которого является вторым взводом блока 10 классификации, второй триггер 16 и второй счетчик 17 импульсов, выход которого является вторым выходом блока 10 классификации, последовательно соединенные логический элемент И 18, третий одновибратор 19 и третий счетчик 20 импульсов, выход которого является третьим выходом блока 10 классификации, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ 21, четвертый одновибратор 22, выход которого также подключен к вторым входам первого счетчика 14 импульсов и второго счетчика 17 импульсов, элемент 23 задержки и второй логический элемент ИЛИ 24, выход которого подключен к вторым входам первого триггера 13 и второго триггера 16, а второй вход — к выходу логического элемента И 18, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора 12 и с первым входом первого логического элемен5 l0

55 та ИЛИ 21, а второй вход — с выходом второго одновибратора 15 и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ 21.

В предпочтительном варианте выполнения детектора желудочковых экстрасистол фильтр 8 может быть выполнен в виде полосового фильтра, а блок 11 индикации (фиг. 1) состоит, например, из трех каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные дешифратор 25 и светодиодный индикатор 26.

Детектор желудочковых экстрасистол работает следующим образом.

Сигнал электрокардиограммы (ЭКГ) снимается с грудной клетки пациента одновременно в двух отведениях ЭКГ с помощью электродов 4, 5 и 6 (фиг. 1). Сигнал одного отведения ЭКГ усиливается первым усилителем 1, а сигнал другого отведения ЭКà — вторым усилителем 3, выполненным с регулируемым усилением.

В блоке 2 вычитания определяется разность двух отведений ЭКГ. Изменяя коэффициент усиления второго усилителя 3, можно добиться, чтобы сигнал на выходе блока 2 вычитания при отсутствии желудочковых экстрасистол был близок к нулю.

Появление желудочковой экстрасистолы, а также изменение местонахождения источника возбуждения в миокарде нарушит нулевой баланс на выходе блока 2 вычитания, в результате на его выходе появятся сигналы, соответствующие типу выделенной экстрасистолы. Эти сигналы через фильтр 8 поступают на входы первого компаратора 7 и второго компаратора 9, имеющие соответственно положительный и отрицательный пороговые уровни и срабатывающие при наличии экстрасистол (на блок

10 классификации в этом случае подается «1») . Фильтр 8, который может быть выполнен в виде полосового фильтра, осуществляет фильтрацию сигнала от дрейфа изолинии и от сигналов, соответствующих

Т-зубцам ЭКГ, а также о высокочастотных помех.

Блок 10 классификации производит разделение выделенных желудочковых экстрасистол на три класса:

1 класс — срабатывает только первый компаратор 7 (по положительному сигналу на выходе блока

2 вычитания ;

2 класс — срабатывает только второй компаратор 9 (по отрицательному сигналу на выходе блока 2 вычитания);

3 класс — срабатывают как первый 7, так и второй 9 компараторы (по двухполярному сигналу на выходе блока 2 вычитания).

С помощью дешифраторов 25 выходные коды блока 10 классификации преобразуются в коды для семисегментной индикации. На индикаторах 26 блока 11 ин

1358931

55 дикации появляется в цифровом виде информация о числе выделенных экстрасистол каждого класса.

В зависимости от формы сигнала на выходе блока 2 вычитания возможны следующие режимы работы блока 10 классификации.

Если сработал только первый компаратор 7 (1 класс, фиг. 3, I), то первый одновибратор 12 формирует импульс длительностью Ть что исключает неоднократное срабатывание по одной экстрасистоле. Длительность Ti выбирается оптимальной, исходя из максимальной длительности желудочкового комплекса и минимального интервала между соседними желудочковыми экстрасистолами, и примерно равна 0,1 с; длительности Т и Тз выбираются, исходя из этих же условий. Первый триггер 13 устанавливается в единичное состояние по переднему фронту импульса, сформированного первым одновибратором 12. По заднему фронту этого же импульса четвертый одновибратор 22 формирует импульс синхронизации, по которому «1» с первого триггера 13 заносится в первый счетчик 14 импульсов. Импульс с четвертого одновибра.тора 22, задержанный на 2 мкс, обнуляет первый триггер 13, При срабатывании одного компаратора 9 (2 класс) блок 10 классификации работает аналогичным образом, только при этом функционируют второй однови бр атор 15, второй триггер 16 и второй счетчик 17 импульсов, вместо первого одновибратора 12, первого триггера 13 и первого счетчика 14 импульсов соответственно.

Если срабатывает сначала первый компаратор 7, а затем и второй компаратор 9 (3 класс, фиг. 3, II), то одновибраторы 12 и 15 формируют импульсы длительностью Т>, по переднему фронту которых триггеры 13 и 16 переключаются в единичное состояние. Логический элемент

И 18 формирует импульс, соответствующий совпадению импульсов с выходов одновибраторов 12 и 15, который через второй логический элемент ИЛИ 24 устанавливает триггеры 13 и 16 в нулевое состояние. Импульс с выхода логического элемента И 18 также запускает третий одновибратор 19, который формирует импульс длительностью Тз и в третий счетчик 20 заносится «1». Аналогичным образом работает блок 10 классификации при изменении очередности срабатывания компараторов 7 и 9.

Возможен еще один режим работы, при котором сначала срабатывает первый компаратор 7, затем второй компаратор 9, а затем снова первый компаратор 7 (фиг. 3, III). В этом случае по передним фронтам импульсов с выходов компараторов 7 и 9 срабатывают одновибраторы 12 и 15, а триггеры 13 и 16 переключаются в единичное состояние. На выходе логического элемента И 18 появляются два импульса, соответствующие совпадению импульсов с выходов одновибраторов 12 и 15, по переднему фронту первого из которых третий одновибратор 19 формирует импульс длительностью порядка 100 мс (половина максимальной длительности желудочковой экстрасистолы — 0,2 с), что устраняет двойное срабатывание по одной экстрасистоле.

В результате в третий счетчик 20 импульсов заносится «1». Импульс с выхода второго логического элемента ИЛИ 24 устанавливает триггеры 13 и 16 в нулевое состояние.

Таким образом, детектор желудочковых экстрасистол осуществляет длительный автоматический анализ желудочковой экстрасистолии, а также выделяет желудочковые экстрасистолы трех классов. Различие по форме между экстрасистолами первого, второго и третьего классов связано с разным местонахождением в желудочках сердца очагов возбуждения, вызывающих появление экстрасистол. Выявление экстрасистол различных классов, зафиксированных индикаторами 26 блока 11 индикации, свидетельствует о наличии у пациента нескольких очагов возбуждения, т.е. о политопной желудочковой экстрасистолии, несущей существенную диагностическую информацию.

Применение предложенного детектора желудочковых экстрасистол позволит повысить качество профилактики и лечения желудочковых аритмий в процессе длительного мониторного наблюдения за больными. Детектор желудочных экстрасистол может использоваться для диагностики в обычной жизнедеятельности человека, для контроля за состоянием больных в палатах интенсивной терапии и при проведении различных нагрузочных тестов.

Формула изобретения

1. Детектор желудочковых экстрасистол, содержащий последовательно соединенные первый усилитель и блок вычитания, второй усилитель, выполненный с регулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход блока вычитания, к первому входу — первый электрод, а к второму входу — второй электрод и первый вход первого усилителя, к второму входу которого подключен третий электрод и первый компаратор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения диагностики изменения локализации желудочкоьых экстрасистол, в него введены последовательно соединенные фильтр, второй компаратор, блок классификации и блок индикации, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока классификации, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, вход ко1358931 риа 2

Составитель Э. Балуев

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор Л. Патай

3а каз 5639/7 Тираж 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная 4 торого подключен к выходу фильтра, вход которого соединен с выходом блока вычитания.

2. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что в нем блок классификации содержит последовательно соединенные первый одновибратор, вход которого является первым входом блока классификации, первый триггер и первый счетчик импульсов, выход которого является первым выходом блока классификации, последовательно соединенные второй одновибратор, вход которого является вторым входом блока классификации, второй триггер и второй счетчик импульсов, выход которого является вторым выходом блока клаеоификации, последовательно соединенные логический элемент

И, третий одновибратор и третий счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом блока классификации, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, четвертый одновибратор, выход которого также подключен к вторым входам первого счетчика импульсов и второго счетчика импульсов, элемент задержки и второй логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам

10 первого триггера и второго триггера, а второй вход — к выходу логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора и с первым входом первого логического элемента ИЛИ, а второй вход — с выходом второго одновибратора и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ.