Устройство для автоматизированного анализа реоэнцефалограмм

 

Изобретение может найти применение в неврологии, психологии, физиологии труда и спортивной медицине. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство анализирует определенное количество импульсов реоэнцефалограммы, преобразуя их в цифровой код, суммируя оцифрованные выборки этих импульсов. Одновременно с этим проводится сравнение каждой выборки импульса с пределами из модели этого импульса, которая представляет собой массив значений нижних и верхних границ импульса реоэнцефалограммы. При наличии помехи или артефакта сигнал выходит за пределы установленных границ и устройство автоматически начинает анализ заново. Это позволяет получить значение, пропорциональное суммарной площади заданного числа безартефактных импульсов реоэнцефалограммы. Кроме того, по этому значению осуществляется автоматическая классификация состояния пациента. Для этого устройство содержит датчик 1, пороговый элемент 2, устройство 3 управления, аналого-цифровой преобразователь 4, индикатор 7, а также счетчик 8, постоянное запоминающее устройство 9, элемент 10 сравнения, накапливающий сумматор 5 и блок 6 анализа площади. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5i)5 А 61 в у04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4376982/28-14 (22) 08. 02.88 (46) 1 .05.90.. Бюл. Р 18 (71) Курский политехнический институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда

Госагропрома СССР (72) B.В. Плотников, Н.А.Кореневский, Д.Н.Тютюнов и В.M.Довгаль (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 683723, xa. A 61 В 5/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО АНАЛИЗА РЕОЭНЦЕФАЛОГРАИИ (57) Изобретение может найти применение в неврологии, психологии, физиолог-ии труда и спортивной медицине. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства.

Устройство анализирует определенное количество импульсов реоэнцефалограммы, преобразуя их в цифровой код, „„Я0„„156 71 А 1

2 суммируя оцифрованные выборки этих. импульсов. Одновременно с этим проводится сравнение каждой выборки импульса с пределами из модели этого импульса, которая представляет собой массив значений нижних и верхних границ импульса реоэнцефалограм". мы. При наличии помехи или артефакта сигнал выходит за пределы установленных границ и устройство автоматически начинает анализ заново. Это позволяет получить значение, пропорциональное суммарной площади заданного числа безартефактных импульсов реоэнцефалограммы. Кроме того, по этому значению осуществляется автоматическая классификация состояния наци-. ента. Для этого устройство содержит датчик 1, пороговый элемент 2, устройство 3 управления, аналого-цифровой преобразователь 4, индикатор 7, а также счетчик 8, постоянное запоминающее устройство 9, элемент 10 сравнения, накапливающий сумматор

5 и блок 6 анализа площади. 3 ил.

1563671

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для исследования реоэнцефаЛограмм, и может найти применение в неврологии, психологии, физиологии труда, педагогике, спортивной медицине, в областях, где стоит задача объективной оценки физиологического состояния испытуемого в период 10 той или иной динамической нагрузки на организм.

Цель изобретения - повышение по мехоустойчивости и расШирение функциональных возможностей устройства за счет введения защиты от артефактОв с дальнейшим автоматизированным анализом планиметрических характеристик и селекций диагностируемых классов, 20

На Фиг.1 изображена иллюстрация принципа отделения исследуемого импульса от артефактов; на фиг.2структурная схема предложенного устройства; на фиг.3 - временная диаг- 25 рамма его работы.

Устройство (фиг.2) содержит датчик 1, пороговый элемент 2, блок 3 управления, аналого-цифровой преобразователь 4, накапливающий сумматор

5, блок 6 анализа площади, индикатор

7, счетчик 8, постоянное запоминающее устройство 9 и элемент 10 сравнения.

В устройстве для автоматизированного анализа реоэнцефалограмм ис35 пользуется следующая методика анализа исследуемого сигнала. Устройство анализирует определенное количество (например 5) импульсов реоэнцефалограммы, преобразуя их в цифровой код и суммируя оцифрованные выборки этих импульсов в накапливающем сумматоре, Одновременно с этим проводится сравнение каждой выборки импульса с моделью этого импульса, которая представляет собой массив значений нижних и верхних границ (Фиг.)) импульса реоэнцефалограммы.

При наличии помехи или артефакта сигнал выходит за пределы установленных границ и устройство автоматически начинает анализ заново. Это обеспечивает получение значения, пропорционального площади заданного числа беэартефактных импульсов реоэнцефалограммы.

Устройство работает следующим образом, Перед проведением эксперимента: пороговый элемент 2 с помощью встроенного переменного резистора настраивается на срабатывание при превышении X(t) уровня помех. В постоянном запоминающем устройстве 9 по каждому адресу записаны величины верхнего ВГ (i) и нижнего НГ fij значения допустимых йорогов до заданного момента t, безартефактных участков реоэнцефалограмм. В исходном состоянии счетчик 8 и накапливающий сумматор 5 находятся в исходном состоянии.

При проведении эксперимента включается блок 3 управления и когда сиг нап X(t) превысит значение порогового напряжения, установленного для порогового элемента 2, на выходе посЛеднего появляется потенциал, пос тупающий на первый вход блока 3 управления, который по переднему Фронту сигнала с порогового элемента 2 на своих четвертом и первом выходах вырабатывает импульсы d и а сост ветственно (Фиг.3). По сигналу d счетчик 8 устанавливается в исходное состояние, обеспечивая выбор из постоянного запоминающего устройства

9 начальных значений нижней НГ и вер хней ВГ допустимых границ безартефак ных процессов. По сигналу а запускается аналого-цифровой преобразователь 4, обеспечивающий преобразование аналогового входного сигнала

X(t) в цифровой код. Когда аналогоцифровой преобразователь 4 закончит преобразование сигнала X(t), он выра батывает сигнал готовности данных (ГД) и цифровой код X ц сигнала X (t) .

Полученный код, с одной стороны, передается в накапливающий сумматор 5, где складывается с предыдущими результатами, а, с другой стороны, подается на первую группу элемента 10 сравнения, на вторые группы входов которой подаются значения нижней

Hl и верхней ВГ допустимых границ.

Если величина Хц не выходит за рамки заданных границ, то в момент подачи сигнала Ь разрешения сравнения с второго выхода блока 3 управления элемент 10 сравнения на своем выходе сигнала не вырабатывает. По окончании сигнала разрешения сравнения Ь блок 3 управления на своем третьем выходе вырабатывает сигнал с, который сбрасывает результат

15 предыдущего преобразования аналогоцифрового преобразователя ч и увеличивает на единицу содержимое счетчика 8, выбирая тем самым из постоянного запоминающего устройства 9 коды следующих значений нижней НГ и верхней ВГ допустимых границ безартефактных участков. Далее блок 3 управления вновь по своему первому выходч вырабатывает сигнал а, включающий аналого-цифровой преобразователь 4, обеспечивающий получение величины

Х для нового отсчета времени, После окончания преобразования полученная величина Х добавляется к предыдущей сумме величин Х>, хранящейся в накапливающем сумматоре 5, и сравнивается со значениями границ НГ и ВГ для соответствующего интервала времени измерений. При отсутгтвии сигнала на выходе элемента IO сравнения (величина Х ч не выходит за пределы значений границ НГ и BC) работа устройства продолжается с накоплением в накапливающем сумматоре 5 суммы амплитуд исследуемого сигнала по всему импульсу и с одновременным контролем его нахождения s заданных амплитудных пределах через заданные интервалы времени. По окончанию анализируемого участка сигнала на выходе порогового элемента 2 формируется низкий потенциал, переводящий блок

3 управления в режим ожидания очеоедного сигнала.

Появление нового импульса в исследуемом сигнале вновь переводит пороговый элемент 2 в состояние высокого уровня, и устройство повторяет свою работу, накапливая в накапливающем сумматоре 5 сумму, пропорциональную сумме амплитуд контролируемого сигнала в заданные моменты времени, и обеспечивая контроль нахождения импульсов в заданных границах, При прохождении следующих подряд безартефактных сигналов (сигнал f на выходе элемента 10 сравнения не вырабатывается) блок 3 управления производит их подсчет и, когда количество импульсов реоэнцефалограммы достигнет априорно заданного числа, устройство прекращает свою работу, заканчивая этап измерения контролируемого электрофизиологического параметра, Если в роцессе работы устройства хотя бы один из импульсов выходит о3(" 1

6 за пределы верхней или нижней допустимых границ, = ëåìåíò 10 сравнения на своем эыходе вырабатывает сигнал

f, который сбрасывает результат, формируемый в накапливающем сумматоре 5, и анулирует результат подсчета безартефактных импульсов блоком 3 управления. Таким образом, окончательный результат измерения формируется в накапливающем сумматоре 5, если в исследуемом сигнале подряд проходит заданное число безатрефактных импульсов. Полученный в накапливающем сумматоре 5 результат -может быть выведен на индикатор 7 для принятия решения о состоянии исследуемой физиологической системы.

Возможна также автоматическая

20 классификация состояний с помощью блока 6 анализа площади, который обеспечивает разделение числовой оси значений накапливающего сумматора 5 на ряд интервалов, каждый из которых

25 соответствует определенному состоянию испытуемого и имеет свой цифровой код на выходе блока 6 анализа площади. В зависимости от того, кокое значение относительно границ классов состояний принимает суммарная площадь, индикатор предъявляет класс состояния испытуемого. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для автоматизированного анализа реоэнцефалограмм, содержащее последовательно соединенные датчик, ороговый элемент и блок управ4р ленив, а также аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом датчика, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустой4 чивости и расширения функциональных возможностей устройства за счет введения защиты от артефактов с дальнейшим автоматизированным анализом планиметрических характеристик и селекgO цией диагностируемых классов, в него введены последовательно соединенные счетчик, постоянное запоминающее устройство и элемент сравнения, последовательно соединенные накапливающий сумматор и блок анализа площади, причем первый, второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с вторым входом аналого-цифрового преобразо156367

Составитель Д.Данилов

Редактор М.Келемеш Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 1113 Тираж 552 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101 вателя, с первым входом счетчика, с вторым входом элемента сравнения и с вторым входом счетчика, первый выхрд аналого- цифрового преобразователя соединен с первым входом накапливающего сумматора и с третьим входом элемента сравнения, второй выходс вторыми входами накапливающего сум1 8 матора и блока управления, выход элемента сравнения соединен с третьими входами накапливающего сумматора и блока управления, выход накапливающего сумматора соединен с первым входом блока индикации, второй вход которого соединен с выходом блока анализа площади.