Устройство для временной селекции кардиосигналов

 

Устройство для временной селекции кардиосигналов относится к медицинской технике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и достоверности результатов . Устройство содержит селектор 1, ключ 2 и формирователь 3 выходного сигнала , а также преобразователи 8 и 14 напряжение - длительность. В устройство дополнительно введены многоступенчатый резисторный делитель 5 напряжения, схема б коммутации, схема 7 сложения, схема 13 вычитания, схема И 11, схема ИЛИ 12, анализатор 9 интенсивности помех, а также взаимосвязи между ними, что позволяет адаптивно изменять соотношение интервала анализа и защитного интервала в зависимости от интенсивности помех, сопровождающих съем кардиосигнала, т.е. при увеличении интенсивности помех увеличивать защитный интервал и уменьшать интервала анализа, и наоборот, и тем самым повысить помехустойчивость и достоверность измерений. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з А 61 В 5/0428

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

,.96ф щ "B A qggyg

=- ОТ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф%

1» о

О

О (21) 4605209/14 (22) 15,11.88 (46) 30.09.91. Бюл. hh 36 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад, С.П.Королева (72) C.Â.Ãîëîâêèí. Л,И;Калакутский и

В; Н. Конюхов (53) 615,475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1465020, кл. А 61 В 5/0452, 09.10.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ КАРДИОСИГНАЛОВ (57) Устройство для временной селекции кардиосигналов относится к медицинской технике. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и достоверности результатов. Устройство содержит селектор 1, 5U,, 1680071 А1 ключ 2 и формирователь 3 выходного сигнала, а также преобразователи 8 и 14 напряжение — длительность. В устройство дополнительно введены многоступенчатый резисторный делитель 5 напряжения, схема

6 коммутации, схема 7 сложения, схема 13 вычитания. схема И 11, схема ИЛИ 12, анализатор 9 интенсивности помех, э также взаимосвязи между ними, что позволяет адаптивно изменять соотношение интервала анализа и защитного интервала в зависимости от интенсивности помех, сопровождающих. съем кардиосигнала, т;е. при увеличении интенсивности помех увеличивать защитный интервал и уменьшать интервала анализа, и наоборот. и тем самым повысить помехустойчивость и достоверность измерений. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1680071

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к устройствам анализа электрокардиосигналов, и может быть использовано в ритмокардиоаналиэаторах.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и достоверности результатов.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для временной селекции кардиосигналов; на фиг. 2 — структурная схема анализатора интенсивности помех; на фиг. 3 — временные диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные амплитудный селектор 1

R-зубцов, ключ 2, формирователь 3 выходного сигнала, последовательно соединенные преобразователь 4 кардиоинтервал-напряжение, -многоступенчатый резистивный делитель 5, схему 6 коммутации, схему 7 сложения, первый преобразователь 8 напряжение-длительность(формирователь защитного интервала) анализатор 9 интенсивности помех, последовательно соединенные триггер 10, схему И 11, схему

ИЛИ 12, последовательно соединенные схему 13 вычитания и второй преобразователь

14 напряжение-длительность (формирователь интервала анализа), причем выход ключа 2 подключен к сигнальному входу преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение, первому входу трйггера10, второму входу схемы ИЛИ 12; выход амплитудного селектора 1 R-зубцов подключен к первому входу анализатора 9 интенсивности помех и второму входу схемы И 11, выход схемы

ИЛИ 12 подключен к управляющему входу первого преобразователя 8 напряжениедлительность, при этом выход преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение подключен к первым входам схемы 7 сложения и схемы 13 вычитания, первый выход анализатора 9 интенсивности помех подключенн к управляющему входу схемы 6 коммутации, второй выход анализатора 9 интенсивности помех подключен к управляющему входу ключа 2, причем выход триггера 10 подключен к управляющему входу преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение, выход схемы 6 коммутации подключен к второму входу схемы 13 вычитания, при этом выход. первого преобразователя 8 напряжение-длительность подключен к управляющему входу второго преобразователя 14 напряжение-длительность, к выходу которого подключен второй вход триггера

10.

Анализатор 9 интенсивности помех содержит последовательно соединенные схему И 15, счетчик 16 и дешифратор 17 и

Этот импульс, проходя через ключ 2, посту30 пает на сигнальный вход преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение. По передне35 пряжение. Одновременно импульс с выхода

40 ключа 2, проходя через схему ИЛИ 12, по50 0,8...0,9 длительности зарегистрированного кардиоинтервала. Конкретное значение

55 Импульс с выхода преобразователя 8 напряжение-длительность .поступает на второй вход анализатора 9 интенсивности

25 последовательно соединенные ждущий мультивибратор 18, триггер 19 и схему И 20, причем первый выход схемы И.15 является первым входом анализатора 9 интенсивности помех, вход ждущего мультивибратора

18, второй вход схемы И 20 и второй вход схемы И 15 соединены между собой и являются вторым входом анализатора 9 интенсивности помех, выход ждущего мультивибратора

18 подключен к управляющему входу счетчика 16, при этом совокупность всех выходных разрядов дешифратора 17 является первым выходом анализатора 9 интенсивности помех, соответствующий выходной разряд дешифратора 17 подключен к сигнальному входу триггера 19, а выход схемы И 20 является вторым выходом анализатора 9 интенсивности помех.

Устройство для временной селекции кардиосигналов работает следующим образом.

Регистрируемый кардиосигнал в рассматриваемом цикле измерения поступает на вход амплитудного селектора 1 R-зубцов, на выходе которого при условии превышения сигналом некоторого порога. формируется стандартный по амплитуде и длительности импульс. (фиг. 3, зпюра U1). му фронту импульса напряжения U> на выходе формирователя 3 выходного сигнала формируется постоянное напряжение, соответствующее зарегистрированному кардиоинтервалу (фиг, 3, эпюра 04), а по его заднему фронту начинается следующий цикл преобразования кардиоинтервал-наступает на управляющий вход первого преобразователя 8 напряжение-длительность.

По заднему фронту этого импульса на выходе преобразователя 8 напряжение-длительность формируется и мпул ьс с длительностью, пропорциональной напряжению íà его сигнальном входе (фиг. 3, weра Us). Длительность этого импульса при отсутствии помех выбирается равной длительности определяется в зависимости от физиологических характеристик группы обследуем ых. помех, на первый вход которого поступает сигнал с выхода амплитудного селектора 1

R-зубцов. Во время действия этого импуль1680071 са сигнал с второго выхода анализатора 9 интенсивности помех, поступая на управляющий вход ключа 2, запирает его, а в анализаторе 9 интенсивности помех производится подсчет числа импульсов, уровень которых превышает порог срабатывания амплитудного селектора 1 R-зубцов.

В зависимости от числа зарегистрированных импульсов на соответствующей линии первого выхода анализатора 9 интенсивности помех появляется сигнал, который поступает на управляющий вход схемы 6 коммутации. Этот сигнал подается на соответствующий ключ схемы 6 коммутации, посредством которого к выходу схемы

6 коммутации подключается часть напряжения с выхода преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение, соответствующая числу импульсов, уровень которых превышает порог срабатывания амплитудного селектора 1 R-зубцов во время действия импульса с выхода формирователя 8 защитного интервала, т,е. числу импульсов помех (фиг, 4, эпюра U6), Напряжение с выхода схемы 6 коммутации поступает на вторые входы схемы 7 сложения и схемы 13 вычитания, на первые входы которых поступает напряжение с выхода преобразователя 4 кардиоинтервалнапряжение. На выходе схемы 7 сложения формируется напряжение, представляющее собой сумму двух напряжений. постоянного напряжения, пропорционального длительности последнего зарегистрированного кардиоинтервала, и части того же напряжения,, пропорционального интенсивности помех (фиг. 4, зпюра От). Аналогично напряжение на выходе схемы 13 вычитания представляет собой разность тех же самых напряжений (фиг, 4, зпюра 01з), В соответствии с этим длительность импульса с выхода преобразователя 8 напряжение-длительность увеличивается на некоторую величину, пропорциональную интенсивности помех в текущем цикле анализа (фиг, 4, эпюра ов), а длительность импульса на выходе второго преобразователя 14 напряжение-длительность, в течение которого анализируется наличие R-зубца, на ту же величину уменьшается (фиг. 4, зпюра Щ. Посредством этого в каждом такте измерения в зависимости от интенсивности помех устанавливается такое соотношение между длительностью защитного интервала и длительностью интервала анализа, которое минимизирует полную ошибку обнаружения, Это достигается выбором номиналов элементов многоступенчатого резистивного делителя 5.

По окончании действия сигнала на выходе преобразователя 8 напряжение-дли10 му фронту этого импульса на выходе преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение

15 . формируется постоянное напряжение, соот30

55 тельность отпирается ключ 2, и запускается преобразователь 14 напряжение-длительность, на выходе которого формируется импульс, в течение которого ожидается появление следующего R-зубца. Длительность этого импульса при условии отсутствия помех выбирается равной 0,4...0,3 длительности предыдущего кардиоинтервала.

Импульс с выхода ключа 2 поступает на сигнальный вход преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение. По передневетствующее зарегистрированному кардиоинтервалу, а по его заднему фрочту начинается новый цикл преобразования кардиоинтервал-напряжение.

Одновременно тот же импульс, проходя через схему ИЛИ 12, поступает на управляющий вход преобразователя 8 напряжениедлительность. Импульс, формируемый на выходе преобразователя 8 напряжениедлительность, поступает на второй вход анализатора 9 интенсивности помех, своим передним фронтом сбрасывая все узлы анализатора в исходное состояние. Во время действия этого импульса сигнал с второго выхода анализатора 9 интенсивности помех, поступая на управляющий вход ключа

2, запирает его.

Таким образом, ключ 2 открыт в течение времени, определяемого передним фронтом импульса второго формирователя 14 интервала анализа и моментом появления

R-зубца кардиосигнала (фиг. 4, эпюра Uz).

Регистрируемые импульсы, соответствующие R-зубцам кардиосигнала, с выхода ключа 2 поступают на вход формирователя

3 выходного сигнала.

Если во время действия импульса с выхода формирователя 8 защитного интервала на первый вход анализатора 9 интенсивности помех поступает количество импульсов с выхода амплитудного селектора 1 R-зубца, большее или равное неко сраму пороговому числу, например 4, то после окончания импульса с выхода преобразователя 8 напряжение-длительность сигнала с второго выхода анализатора 9 интенсивности помех продолжает удерживать ключ 2 в запертом состоянии, Задним фронтом импульса С выхода преобразователя 8 напряжение-длиTGllbH0cTb запускается преобразователь 14 напряжение-длительность, сигнал с выхода которого поступает на второй вход триггера

10; Так как в текущем цикле анализа количество импульсов помех превысило пороговый уровень, то анализ не производится, 1680071

50 ключ 2 закрыт, и во время действия сигнала на втором входе триггера 10 на первый его вход импульс с выхода ключа 2 не поступит.

Сигнал с выхода преобразователя 14 напряжение-длительность своим задним фронтом переводит триггер 10 в противоположное состояние (фиг. 4; эпюра U10), Сигнал с выхода триггера 10 поступает на управляющий вход преобразователя 4 кардиоинтервалнапряжение, фиксируя на его выходе напряжение, пропорциональное последнему зарегистрированному кардиоинтервалу, и на первый вход схемы И 11.

Очередной импульс с выхода амплитудного селектора 1 R-зубца поступает на второй вход схемы И 11 и далее, проходя через схему ИЛИ 12, поступает ча управляющий вход преобразователя 8 напряжение-длительность, запуская его. Импульс с выхода преобразователя 8 напряжение-длительность поступает на второй exqp, анализатора 9 интенсивности помех, своим передним фронтом сбрасывая все узлы аь ..лиэатора в исходное состояние. Задним фронтом импульса с выхода преобразователя 8 напряжениедлительность запускается преобразователь 14 напряжение-длительность, вырабатывающий импульс, во время которого анализируется появление R-зубца, Импульс, соответствующий R-зубцу, с выхода ключа 2 поступает на сигнальный вход преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение. По заднему фронту этого импульса начинается следующий цикл преобразования напряжение-длительность, а триггер 10 устанавливается в исходное состояние.

Так как формирование постоянного напряжения на выходе преобразователя 4 кардиоинтервал-напряжение производится по переднему фронту импульса напряжения

U<, то напряжение на его выходе соответствует последнему зарегистрированному кардиоинтервалу. Если в текущем такте измерения количество импульсов помех превышает пороговый уровень, то анализ появления R-зубца не производится, и R-зубец не фиксируется.

Таким образом, устройство для временной селекции кардиосигналов обеспечивает формирование интервала времени анализа наличия R-зубца кардиосигнала, связанного с величиной предыдущего кардиоинтервала и уровнем интенсивности помех, сопровождающих съем кардиосигнала в текущем цикле измерения. Если интенсивность помех превышает некоторый пороговый уровень, то выход устройства запирается, и сигнал в данном цикле не регистрируется, что повышает помехоустойчивость и достоверность результатов.

©ормула изобретения

1. Устройство для временной селекции кардиосигналов, содержащее последовательно соединенные амплитудный селектор, ключ, формирователь выходного сигнала, при атом выход ключа соединен также с преобразователем кардиоинтервал-напряжение и триггером, а также два преобразователя нап ряже ни е-длител ьность, выход первого из которых соединен с входом второго преобразователя напряжение-длительность, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности результатов, в него дополнительно введены многоступенчатый делитель напряжения, схема коммутации, схема сложения, схема И, схема ИЛИ, схема вычитания, а также анализатор интенсивности помех, причем преобразователь кардиоинтервал-напряжение через последовательно соединенные многоступенчатый делитель напряжения, схему коммутации и схему сложения подключен к первому входу второго преобразователя напряжение-длительность, к второму входу которого через последовательно соединенные схемы И и ИЛИ подключен выход триггера, соединенный также с вторым входом преобразователя кардиоинтервал-напряжение, выход которого подключен к второму входу схемы сложения и первому входу схемы вычитания, с вторым входом которой соединен выход схемы коммутации, при этом выход схемы вычитания подключен к второму входу первого преобразователя напряжение-длительность, выход которого соединен с вторым входом триггера, sblxop, второго преобразователя напряжение-длительность подключен к первому входу анализатора интенсивности помех, второй вход которого соединен с выходом амплитудного селектора и вторым входом схемы И, а первый выход подключен к второму входу ключа, второй же выход соединен с вторым входом схемы коммутации..

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в анализаторе интенсивности помех, содержащем последовательно соединенные первую схему И, счетчик и дешифратор, а также последовательно соединенные ждущий мультивибратор, триггер и вторую схему И, первый вход первой схемы И является первым входом анализатора интенсивности помех и подключен к входу ждущего мультивибратора и второму входу второй схемы И, второй вход первой схемы И является вторым входом анализатора интенсивности помех, выход ждущего мультивибратора подключен к управляющему входу счетчика, 10

1680071

0m &ашба да &бКи!

Уппкуб

U1D

Составитель Н.Вашковская

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор Л.Павлова

Заказ 3251 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 при этом совокупность всех выходных разрядов дешифратора является первым выходом анализатора интенсивности помех, соответствующий выходной разряд дешифратора подключен к сигнальному входу триггера, а выход второй схемы И является вторым выходом анализатора интенсивности помех, 5