Устройство для регистрации биоэлектрических сигналов

 

Устройство относится к медицинской технике и предназначено для использования в мониторных системах наблюдения за состоянием организма человека. Цель изобретения - повышение достоверности информации, получаемой при регистрации биоэлектрических сигналов. Новым в устройстве для регистрации биоэлектрических сигналов является введение последовательно соединенных пикового детектора 8, преобразователя 9 напряжение - длительность, схемы 10 совпадения и ключа 2, а также ждущего мультивибратора 11. Такое построение устройства для регистрации биоэлектрических сигналов за счет введения новых элементов и их взаимосвязей обеспечивает блокировку выхода устройства при ухудшении качества наложения электродов и в течении времени, необходимого для окончания переходных процессов в устройстве после восстановления требуемого качества наложения электродов, что позволяет повысить достоверность регистрируемых сигналов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СЛ

С5 3 Ф

Фиг. t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4452688/28-14 (22) 05.07.88 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С. П. Королева (72) Л. И. Калакутский и С. В. Головкин (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 858771, к.ь А 61 В 5/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Устройство относится к медицинской технике и предназначено для использования в мониторных системах наблюдения за состоянием организма человека. Цель изобретения — повышение достоверности информации, получаемой при регистрации био„„SU„„1567190 А 1 электрических сигналов. Новым в устройстве для регистрации биоэлектрических сигналов я вляется введение последовательно соединенных пикового детектора 8, преобразователя 9 напряжение — длительность, схемы 10 совпадения и ключа 2, а также ждущего мультивибратора 11. Такое построение устройства для регистрации биоэлектрических сигналов за счет введения новых элементов и их взаимосвязей обеспечивает блокировку выхода устройства при ухудшении качества наложения электродов и в течение времени, необходимого для окончания переходных процессов в устройстве после восстановления требуемого качества наложения электродов, что позволяет повысить достоверность регистрируемых сигналов. 2 ил.

1567!90

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам автоматического анализа биоэлектрических сигналов, предназначенных для диагностики состояния человека.

Ljeab изобретения — повышение достоверности информации, получаемой при регистрации биоэлектрических сигналов.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для регистрации биоэлектрических сигналов; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: U — сигнал на дифференциальном выходе усилителя биопотен циалов; (l — н апряжение на выходе генератора высокой частоты; U — напряжение на синфазном выходе усилителя биопотенциалов; U4 напряжение на выходе пикового детектора;

U;, — напряжение на выходе компаратора;

U — напряжение на выходе преобразователя напряжение — длительность; U-, — напряжение на выходе ждущего мультивибратора; Us — напряжение на выходе схемы совпадения; U> — — напряжение на выходе ключа.

Устройство содержит последовательно соединенные усилитель биопотенциалов с электродами, ключ 2, последовательно соединенные первый фильтр 3 высокой частоты, компаратор 4, индикатор 5, последоватепьно соединенные генератор 6 высокой частоты, делитель 7 напряжения, последовательно соединенные пиковый детектор 8, преобразователь 9 напряжение — длительность, схему 10 совпадения, а также ждуший мультивибратор 11 и второй фильтр 12 высокой частоты, подключенный к индифферентному электроду. Второй выход генератора 6 высокой частоты подключен к входу второго фильтра 12 высокой частоты. Синфазный выход усилителя 1 биопотенциалов подключен к входу. первого фильтра 3 высокой частоты, выход делителя 7 напряжения подключен к второму входу компаратора 4, выход фильтра 3 высокой частоты подключен к сигнальному входу пикового детектора 8.

Выхо компаратора 4 соединен с управляющим входом преобразователя 9 напряжение — делитель и первым входом схемы 10 совпадения. Выход преобразователя 9 напряжение -длительность подключен к входу ждущего мультивибратора 11, выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора 8, а выход схемы 10 совпадения подключения к управляющему входу ключа 2.Устроисгво работает следующим образом.

Сигнал вгорого выхода генератора 6 высокой частоты через второй фильтр 12 высокой частоты поступает на индифферентный эчектрод, на.н>женный на тело пациента (фиг. 2, эпюра (4). Напряжение биологи5

55 ческого сигнала снимается с помощью сигнальных электродов, расположенных на теле пациента и подключенных к входам дифферен циал ьного усилителя 1, и с дифференциального выхода усилителя 1 поступает на сигнальный вход ключа 2 (фиг. 2, эпюра

U ). Синфазная составляющая входных сигналов с синфазного выхода усилителя 1 поступает на вход первого фильтра 3 высокой частоты, который выделяет синфазную составляющую входного сигнала, частота которого соответствует частоте генератора 6 высокой частоты (фиг. 2, эпюра Uq) . Сигнал с выхода фильтра 3 высокой частоты поступает на первый вход компаратора 4 и на сигнальный вход пикового детектора 8.

Одновременно сигнал с первого выхода генератора 6 высокой частоты поступает на вход делителя 7 напряжения с коэффициентом передачи К. Величина коэффициента передачи К выбирается таким образом, чтобы величина сигнала на выходе делителя 7 напряжения была равна выбранному порогу срабатывания компаратора 4, который устанавливается в зависимости от требуемого качества наложения электродов.

При удовлетворительном качестве на.чожения электродов уровень синфазной составляющей входного сигнала, поступающей с синфазного выхода усилителя 1 через первый фильтр 3 высокой частоты на первый вход компаратора 4, находится ниже порога ее срабатывания. Сигналы положительной полярности с выхода компаратора 4 и преобразователя 9 напряжение — длительность открывают схему 10 совпадения, выходной сигнал которой поступает на управляющий вход ключа 2, удерживая его в открытом состоянии. Сигнал с дифференциального выхода усилителя 1 через открытый ключ 2 проходит на выход устройства (фиг. 2, эпюра U ).

При ухудшении контакта одного из электродов с телом пациента напряжение синфазной составляющей входного сигнала, снимаемое с синфазного выхода усилителя 1 биопотенциалов, увеличивается при превышении им установленного порога срабатывает компаратор 4 (фиг. 2, эпюра V5). Сигнал с выхода компаратора 4 поступает на первый вход схемы 10 совпадения и закрывает ее (фиг. 2, эпюра U„-). Сигнал с выхода схемы совпадения запирает ключ 2, запрещая прохождение сигнала на выход устройства. Одновременно сигнал с выхода компаратора 4 поступает на вход индикатора 5, сигнализируя оператору о нарушении контакта электрод — кожа.

Сигнал с выхода первого фильтра 3 высокой частоты поступает на сигнальный вход пикового детектора 8, на выходе которого формируется напряжение, величина которого равна максимальной амплитуде сигнала с выхода первого фильтра 3 высокой частоты.! 567! 9>".>

Формула изобретения

Vg

Состанитеаь Л. Рыжих

Реаакт<>р С. Лисина Техреду И. Вере< Корректор М. Кучеряная

Заказ 1281 Тираж 54<3 Иоаиисн< е !

3НИИ!1И Г<>с>дарственного кох<итет» и<> изобретенияч и открытияч ири ГКИ 1 С(ХР

113035, Москва,,>К З5, Р<>Т»><><;»> наб,;> 4 5

Производственно-изаательский комбинат «!1ат< нт», г > жгор<>л. i.а Гагарина, II

Таким образом, ключ 2 закрыт на время, в течение которого имеет место плохой контакт электродов с телом пациента, и время, необходимое для окончания переходных процессов во входных цепях усилителя 1 после восстановления требуемого качества наложения электродов. Положительный перепад напряжения с выхода преобразователя 9 напряжение — длительность запускает ждущий мультивибратор 11, на выходе которого формируется короткий импульс (фиг. 2, эпюра U7)1, сбрасывающий пиковый детектор 8.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую достоверность регистрируемой информации путем блокировки выхода устройства при ухудшении качества наложения электродов и в течение времени, необходимого для окончания переходных процессов в устройстве после воссгановления требуемого качества наложения электродов.

Устройство для регистрации биоэлектрических сигналов, содержащее последовательно соединенные электроды с усилителем биопотенциалов, первый фильтр высокой частоты, компаратор и индикатор, последовательно соединенные генератор высокой ч астоты и делитель напряжения, второй фильтр высокой частоты, выход которого подключен к индифферентном> электроду, при этом второй выход генератора высокой частоты подключен к входу второго фильтра высокой частоты, а выход делителя напряжения подключен к второму входу компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности регистрируемой информации, в него введены последовательно соединенные пиковый детектор, преобразователь напряжение — длительность, схема совпадения и ключ, а также ждущий мультнвибратор, при этом выход преобразователя напряжение — длительность соединен с входом ждущего мультивибратора, выход которого подключен к управляющему входу пикового детектора, выход компаратора связан с управляющим входом преобразователя напряжение — длительность и первым входом схемы совпадения, выход первого фильтра высокой частоты соединен с сигнальным входом пикового детектора, а дифференциальный выход усилителя биопотенциалов подключен к сигнальному входу ключа, выход которого является выходом устройства.