Устройство для исследования пульсовой динамики сердечно- сосудистой системы

 

Устройство для исследования пульсовой динамики сердечно-сосудистой системы позволяет повысить информативность измерений и может быть использовано в системах сбора и обработки диагностической информации. Сигнал с датчика 1 пульса (например, фотодатчика) усиливается усилителем 2 и поступает на АЦП 3, блок 4 дифференцирования и компаратор 14 с порогом срабатывания, задаваемым источником 15 опорного напряжения. Логическая схема, содержащая элементы И 12 и 13, ключи 5 и 6, компараторы 7 и 8 и одновибраторы 9 и 10, позволяет выделять минимальные и максимальные значения исследуемого сигнала и осуществлять их запись в регистры 21 и 22 памяти. Посредством RS -триггера 11, генера 16 импульсов, ключей 17 и 18 и счетчиков 19 и 20 осуществляется измерение интервалов времени, соответствующих нарастанию и спаду пульсового сигнала, значения которых записываются в регистры 23 и 24 памяти. В сумматоре 25 вычисляется период сердечных сокращений. Блоки 29,30,31 и 32 формирования команд, содержащие регистр памяти, блок двухвходовых элементов Исключающее ИЛИ, задатчик кода анализируемых разрядов, блок элементов 2И и элемент ИЛИ, обеспечивают запись анализируемых параметров пульсовой волны в блок 27 памяти только в те моменты времени, когда изменение этих параметров по сравнению с их предыдущими значениями имеет заданное значение, что уменьшает объем требуемой памяти за счет исключения записи повторяющихся значений параметров. Привязка ко времени осуществляется таймером 26. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 А 61 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ПВТЕНТН"„1

Б 1БЛИ

ГОСУДАРСТБЕННЬ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4184455/28-14 (22) 19.01.87 (46) 07 ° 10.89. Бюл. №- 37 (72) В,В.Николаев (53) 615.47(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 703085, кл, А 61 В 5/02, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ПУЛЬСОВОЙ ДИНАМИКИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ . СИСТЕМЫ

2 (57) Устройство для исследования пульсовой динамики сердечно-сосудистой системы позволяет повысить информативность измерений и может быть использовано в системах сбора и обработки диагностической информации.

Сигнал с датчика 1 пульсе (например, фотодатчика) усиливается усилителем

2 и поступает на AIgI 3, блок 4 дифференцирования и компаратор 14 с порогом срабатывания, задаваемым ис3 151256 точником 15 опорного напряжения, Логическая схема, содержащая элементы

И 12 и 13, ключи 5 и 6, компараторы

7 и 8 и одновибраторы 9 и 10, позволяет выделять минимальные и максимальные значения исследуемого сигнала и осуществлять их запись в регистры 21 и 22 памяти. Посредством RSтриггера 11, генератора 16 импульсов, lð ключей .17 и 18 и счетчиков 19 и 20 осуществляется измерение интервалов времени, соответствующих нарастанию. и спаду пульсового сигнала, значения которых записываются в регистры 23 и

24 памяти. В сумматоре 25 вычисляется период сердечных сокращений. Бло1 4 ки 29, 30, 31 и 32 формирования команд, содержащие регистр памяти, блок двухвходовых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, задатчик кода анализируемых разрядов, блок элементов 2И и элемент

ИЛИ, обеспечивают запись анализируемых параметров пульсовой волны в блок

27 памяти только в те моменты времени, когда изменение этих параметров по сравнению с их предыдущими значениями имеет заданное значение, что уменьшает объем требуемой памяти за счет исключения записи повторяющихся значений параметров, Привязка к времени осуществляется таймером 26.

1 3 ° II ° ф лы 3 ил °

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано в системах сбора и обработки диагностической информации при исследовании пульсовой динамики сердечно-сосудистой системы, Цель изобретения — повьппение информативности измерений, 25

На Фиг,l приведена структурная схема устройства; на фиг,2 — структурная схема блоков формирования кОманд; на фиг,3 — форма сигнала на выходе датчика пульса с поясняющими о6рзначениями.

Устройство содержит датчик, 1 пульса, усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, блок 4 дифференцирования, ключи 5 и б, компа- 40 раторы 7 и 8 одновибраторы 9 и 10, RS-триггер. 11, элементы И 12 и 13 компаратор 14, .источник 15 опорного напряжения, генератор 16 импульсов, ключи 17 и 18, счетчики 19 и 20, ре — 45 гистры 21-24 памяти, сумматор 25, таймер 26, блок 27 памяти, элемент

ИПИ 28 и блоки 29-32 формирования команд, каждый из которых содержит регистр 33 памяти, блок 34 двухвходовых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, задатчик 35 кода анализируемых разрядов, блок 36 элементов 2И и элемент

ИЛИ 37 °

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода датчика 1 пульса поступает через усилитель 2 на АЦП

3, блок 4 дифференцирования и компаратор 14, В качестве датчика l может быть использован, например, фотодатчик (фиг.3). На опорный вход компара= тора подается опорное напряжение с выхода датчика 15 опорного напряжения

Уровень срабатывания компаратора 14 1 (фиг 3, U, ) выбирается так, что в диапазоне йзменения величины максимальной амплитуды сигнала датчикаA„ö„ величина U не превьппает А, В исходном состоянии на прямом выходе компаратора 14 присутствует уровень логического "0", а на инверсном— логической "1". Компараторы 7 и 8 вырабатывают на выходе сигнал при достижении входного сигнала нулевого уровня. Если компаратор 14 не срабатывает, та на первом входе элемента

И 13 присутствует уровень логической

"1 на втором входе также присутствует уровень логической "1" с инверсного выхода одновибратора 10, Ключ 6 нри этом открыт, и сигнал с блока 4 дифференцирования поступает на вход компаратора 8.

В .блоке 4 производится дифференцирование измерительного сигнала и его фильтрация для устранения высокочастотных составляющих (обычно блок дифференцирования содержит простейший фильтр нижних частот). При прохождении измерительного сигнала через минимум производная меняет знак, проходя через нуль, при этом срабатывает компаратор 8, запуская одновибратор 10, формирующий на выходе импульс, длительность которого должна быть достаточна, чтобы исЦикл измерения завершается, когда измерительный сигнал снова проходит через минимум. При этом сигнал

"1" с прямого выхода одновибратора

)О разрешает суммирование содержимого регистров 23 и 24, в результате чего на выходе сумматора 25 об55

5 15125 ключить повторные срабатывания при .прохождении экстремума. При этом сигнал с прямого выхода одновибратора

10 перебрасывает триггер ll по его входу в состояние "!" и сигнал с прямого выхода триггера 11 открывает ключ 17, через который импульсы с генератора 16 начинают поступать иа счетчик 19, который был перед этим 10 переведен в исходное состояние по входу сброса сигналом с инверсного выхода триггера 11. Начинается измерение интервала T» . Одновременно сигнал с прямого выхода одновибратора 15

10 поступает на управляющий вход регистра 22 памяти, разрешая запись информации с выхода АЦП 3.

В регистр 22 записывается величина А„„„ . При достижении входного сиг- 20 нала компаратора 14 величины порога срабатывания U „ последний срабатывает, посылая с прямого выхода сигнал на первый вход элемента И 12, на второй вход которого поступает 25 сигнал "1" с инверсного выхода одновибратора 9, Ключ 5 открывается. После прохождения максимума, когда сигнал на выходе блока 4 переходит через "0", срабатывает компаратор 7 и 30 запускает одновибратор 9, который вырабатывает импульс достаточной длительности для управления логическими блоками и исключения повторного срабатывания при прохождении экстремума. 35

Импульс с прямого выхода одновибратора 9 поступает на управляющий вход регистров 21 и 23, разрешая запись в них информации с АЦП 3 (сигнал А „,). и со счетчика 19 (величина Т,). Одно- 40 временно сигнал с выхода одновибратора 9 переводит триггер 11 по его Sвходу в исходное состояние, При этом счетчик 19, информация с которого уже переписана в регистр 23, обнуляется 45 по его входу сброса сигналом с инверсного выхода триггера 11, одновременно этот же сигнал открывает ключ

18, разрешая прохождение импульсов генератора 16 в счетчик 2 ° Начина- 50 ется измерение временного интервала 7.

61 6 разуется величина Т вЂ” периода кардио-. интервала. Для устранения избыточности информации в блок 27 памяти записывается информация лишь тогда, когда изменения величины А „ и

А „„, Т» и Т по сравнению с предыдущим измерением имеют существенные значения, что осуществляется посредством блоков 29-32 формирования ко-манд, которые функционируют следующим образом (фиг,2) ° Информация поступает на входы регистра 33. В блоке 34 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ производится сравнение записанной в регистре 33 информации с поступающей информацией, При совпадении сигналов на входах элемента ИСКЛ»{»ЧАЮЩЕЕ ИЛИ на на его выходе присутствует уровень логического "О", а в остальных случаях — уровень логической ")", В начальный момент времени регистр 33 памяти обнулен.

При поступлении на вход формирования команд информации на выходах тех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входящих в состав блока 34, на входы которых с входа блока поступают сигналы единичного уровня, появляется сигнал "1", Задатчиком 35 задается число анализируемых разрядов, т.е, апертура, путем задания единичного уровня по тем разрядам, которые подлежат анализу, например, по нескольким старшим разрядам, Блок 36 элементов H пропускает на выход сигналы только по заданным для анализа разрядам, При наличии "1" на выходе какого-либо из элементов блока 34, который подключен к входу элемента И блока

36, на второй вход которого подан единичный сигнал с задатчика 35, на выходе данного элемента блока 36 по является единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 37 поступает на управляющий вход регистра 33, разрешая запись входной информации. При этом коды на входах и выходах регистра 33 одинаковые и на выходах элементов блока 33 устанавливаются нулевые уровни. Сигнал с выхода блоков

29-32 через элемент ИЛИ 28 поступает на управляющий вход блока 27 памяти магазинного типа, в который последовательно записываются информационные посылки, содержащие значеА»« Амин Т»»» Т» T H време ни с таймера 26, характеризующие

1512561 динамику сердечно-сосудистой системы в процессе исследования.

С выхода блока 27 памяти информа ция поступает на регистрирующее устройство или ЭВМ обработки информации.

Таким образом, в устройстве осуществляется запись анализируемых параметров только в те моменты времени, когда их значение изменяется на заданную величину, что позволяет повысить информативность измерений путем устранения их избыточности.

15 формула изобретения

1.Устройство для исследования пуль-. совой динамики сердечно-сосудистой системы, содержащее последовательно соединенные датчик пульса .и усилитель, генератор импульсов, регистр памяти, два ключа и два счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности 25 измерений, в него введены аналогоцифровой преобразователь, блок дифференцирования и первый компаратор, входы которых подключены к выходу усилителя, источник опорного напряжения, выход которого соединен с входом сравнения первого компаратора, последовательно соединенные второй компаратор, вход которого подключен к выходу первого ключа, и

35 первый одновибратор, последовательно соединенные третий компаратор, вход которого подключен к выходу второго ключа, и второй одновибратор, первый элемент И, один вход которого соединен с прямым выходом первого компаратора, второй — с инверсным выходом первого одновибратора, а выходс входом управления первого ключа, вход которого соединен с входом вто- 45 рого ключа и выходом блока дифференцирования, второй элемент И, входы которого подключены соответственно к инверсным выходам первого компа" ратора и второго одновибратора, а выход — к входу управления второго ключа, RS-триггер, R- u S. âõîäû которого подключены к прямым выходам первого и второго одновибраторов соответственно, третий и четвертый ключи, входы которых одновременно соединены с выходами генератора импульсов, а выходы подключены к счетным входам первого и второго счетчиков соответственно, вход сброса первого счетчика вместе с входом управления четвертого ключа соединен с инверсным выходом

RS-триггера, прямой выход которого подключен к входу сброса второго счетчика и входу управления третьего ключа, второй, третий и четвертый регистры памяти, четыре блока формирования команд, сумматор, элемент ИЛИ, таймер и блок памяти, при этом входы управления записью первого и третьего регистров памяти подключены к прямому выходу первого одновибратора, входы управления записью второго и четвер" того регистров памяти и вход управления работой сумматора подключены к прямому выходу второго одновибратора, группы входов первого и второго регистров памяти параллельно соединены с группой выходов аналого-цифрового преобразователя, а их группы выходов подключены к группам входом первого и второго блоков формирования команд и к первой и второй группам входов блока памяти соответственно, группы входов третьего и четвертого регистров памяти подключены к группам выходов первого и второго счетчиков соответственно, а их группы выходов к соответствующим группам входов сумматора .и к группам входов третьего и четвертого блоков формирования команд и к третьей и четвертой группам входов блока памяти соответственно, группы выходов сумматора и таймера подключены соответственно к пятой и шестой группам входов блока памяти, вход управления записью которого через элемент ИЛИ соединен с выходами всех четырех блоков формирования команд, а выход блока памяти является выходом устройства, 2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования команд содержит регистр памяти, блок двухвходовых элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, задатчик кода анализируемых разрядов и последовательно соединенные блок элементов 2И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом управления записью регистра, памяти и является выходом блока формирования команд, входом которого являются информационные входы регистра памяти, одновременно подключенные к одноименным входам. блока двухвходовых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 151256) Со с тав ит ель А, Фал ъ цман

Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкоав Корректор Т.Палий

Заказ 6017/4 Тираж 643 Подписное

ВБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 вторые одноименные входы которого

-подключены к соответствующим разрядам группы выходов регистра памяти, а выходы соединены с одними одноимен)0 ными входами блока злементов 2И, другие одноименные входы которого подключены к выходам задатчика кода ана-, лизируемых разрядов.