Устройство для анализа кардиоритма

 

Изобретение позволяет создать автономное устройство высокой информативности , точности и достоверности оценки динамических характеристик ритма сердца. Устройство содержит последовательно соединенные блок входного дифференциального усилителя 1, блок 2 выделения R-эубца, преобразователь 3 интервал-код, выход которого соединен с входами блока анализа отклонения величины длительности текущего и предшествующего интервала 4 и блока анализа абсолютной длительности интервала 5. Выходы блоков 4 и 5 подключены к входу блока 6 логики, соединенного также с устройством 9 управления. Устройство снабжено блоком 7 памяти и двумя арифметико-логическими блоками 8 и 10. Входы этих блоков подключены к устройству управления , а выходы блоков 8, 9 и 10 соединены с входами буферного регистра 11, соединенного последовательно с блоком 12 управления вывода информации и блоком 13 индикации. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5|)й А 61 В 5/024

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

Фв

° (21) 4681291/14 (22) 20.04.89 (46) 15,10,91. Бюл, М 38 (71) Одесский научно-исследовательский институт курортологии (72) Л.Е.Михно, Б.Н.Голосарский, Э.С.Блинштейн, В.Д.Откидач и А,Ф.Давыдов (53) 615.47(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1317708, кл, А 61 В 5/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА КАРДИОРИТМА (57) Изобретение позволяет создать автономное устройство высокой информативности, точности и достоверности оценки динамических характеристик ритма сердца.

Устройство содержит последовательно сое,, Ы „„1683679 А1

\ диненные блок входного дифференциального усилителя 1, блок 2 выделения R-зубца, преобразователь- 3 интервал-код, выход которого соединен с входами блока анализа отклонения величины длительности текущего и предшествующего интервала 4 и блока анализа абсолютной длительности интервала 5. Выходы блоков 4 и 5 подключены к входу блока 6 логики, соединенного также с устройством 9 управления. Устройство снабжено блоком 7 памяти и двумя арифметика-логическими блоками 8 и 10. Входы этих блоков подключены к устройству управления, а выходы блоков 8, 9 и 10 соединены с входами буферного регистра 11, соединенного последовательно с блоком 12 управления вывода информации и блоком

13 индикации. 5 ил.

1683679

25

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для анализа ритма сердечных сокращений, функционального состояния сердечно-сосудистой системы, Цель изобретения — повышение точности определения параметров кардиоритма и увеличение информативности.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 — примеры выполнения селекторов; на фиг,4 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства, на фиг,5 — пример. выполнения блока.

Устройство состоит (фиг.1) иэ последовательно соединенных дифференциального усилителя 1; блока 2 выделения R-зубца, преобразователя 3 интервал-код, выход которого соединен с входами селектора 4 относительной длительности текущего и предшествующего интервала, селектора 5 абсолютной длительности интервала и первой шиной данных устройства. Выходы селекторов 4 и 5 подключены к входу блока 6 анализа и синхронизации. Устройство содержит также блок 7 памяти, первый арифметическо-логический блок 8, который в свою очередь вместе с блоком 7 подключен к блоку 9 управления, к которому подсоединен также и второй арифметическо-логический блок 10. Выходы блоков 8-10 соединены с входами буферного регистра

11, выход которого последовательно включен с блоком 12 управления выводом информации и блоком 13 индикации и печати.

Селектор 4 относительной длительности текущего и предшествующего интервалов (фиг.2) содержит последовательно соединенные регистр 14, блок 15 весовых коэффициентов, счетчик 16, элемент 17 совпадения и элемент ИЛИ 18, также последовательно соединенные ключ 19, счетчик 20 и элемент 21 совпадения, соединенный с вторым входом элемента ИЛИ 18.

Селектор 5 абсолютной длительности интервала (фиг. 3) содержит последовательно соединенные одновибратор 22, триггер

23, ключ 24, двоичный счетчик 25 и элемент

ИЛИ 26, второй ключ 27, через второй счетчик 28 подключенный к второму входу элемента ИЛИ 26.

Арифметико-логический блок 10 (фиг.5) содержит последовательно соединенные счетчик 29, цифровой компаратор 30, счетчик 31 и компаратор 32, кроме того, сумматор 33, соединенный с регистром 34, регистр 35 и регистр 36, Устройство работает следующим образом.

Электрокардиосигнал, снимаемый с пациента при помощи стандартных электрокардиографических электродов, поступает на вход изолированного дифференциального усилителя 1, а затем на блок 2 выделения

R-зубца, на выходе которого формируется последовательность импульсов нормированных, синхронных с R-зубцами электрокардиосигнала, поступающих на вход преобразователя 3 интервал-код. С выхода преобразователя 3 сигнал в двоичном коде, соответствующий длительности текущего

RR-интервала, поступает на вход селектора 5 абсолютной длительности интервала, обеспечивающего проверку условия

Тмин «Т1 «Тмакс, где Т вЂ” длительность интервала на вход селектора 4, обеспечивающего проверку изменения длительности текущего RR-интервала не более, например, чем на

16 (от предыдущего, т.е.

Ti-1 — 0,16Ti-1 «Tt «Ть1+0,16Ть1

Работу селектора 5 поясняет функциональная схема, приведенная на фиг.2.

Код (фиг.3), содержащий импульсы, соответствующие R-зубцу кардиосигнала. поступает на одновибратор 22, который запускает триггер 23 таким образом, что на его выходе появляется разрешающий сигнал синхронно с RR-интервалом. Триггер 23 управляет ключами 24 и 27, которые разрешают прохождение импульсов частотой

100 Гц и заданной длительностью (0,02 с) на входы двоичных счетчиков 25 и 28, выходы которых соединены с элементом ИЛИ 26 таким образом, что разрешающий сигнал на выходе последнего будет сформирован только в том случае, когда состояние счетчика 28 превышает 30, а счетчика 25 не превышает 150 (либо любые другие значения длительности, заданные пользователем).

В регистре 14 (фиг.2) содержится информация о длительности предшествующего интервала. При помощи блока 15 весовых коэффициентов производится выбор коэффициента К (задаваемого пользователем) путем деления кода, подаваемого на входы параллельной загрузки счетчиков, Таким образом, перед началом 1-го измерения, счетчики 16 и 20 находятся в состоянии, соответствующем длительности KTi-i/100 интервала. При поступлении 1-ro интервала ключ 19 разрешает прохождение импульсов длительностью 0,02 с на вычитающий вход счетчика 16 и на суммиру ющий вход счетчика 20.

) 10 шины данных устройства в блок 7 памяти и обработку кода в первом арифметическо-логическом блоке 8.

Взаимодействие блоков объясняет приведенная на фиг.4 временная диаграмма.

Блок 9 управления выполнен по стандартной схеме и включает кварцевый генератор с делителем частоты (выход 12 и 8), формирователь сигналов записи (выход 9), чтения (выход 10) и адреса (выход 11) для блока 7 памяти, счетчик импульсов и формирователь стробирующих сигналов для блока

10 (выходы 2, 3, 4 и 5), а также формирователь тактового сигнала и сигнала "Сброс" для блока 8 (выходы 6 и 7), перечисленные блоки на чертежах не показаны.

Арифметическо-логический блок 8 позволяет определить минимальный и максимальный интервалы в выборке и работает следующим образом, Кодовая комбинация, соответствующая длительности текущего интервала по команде подтверждения данных, поступает на вход однобайтного параллельного регистра

RG и на вход цифрового компаратора (не показано).

Выход регистра RG подключен к входам

В цифрового компаратора, Система перезаписи информации в регистре организована таким образом, что она происходит только при условии А > В. В случае невыполнения этого условия, в регистре остается предыдущая информация (комбинация).

Таким образом, после сравнения по-следнего интервала, в регистре RG будет кодовая комбинация, соответствующая максимальному интервалу выборки.

Аналогично организовано определение минимального интервала. Отличие заключается в том, что перезапись информации происходит при условии А < В. Что касается регистра RG, то он в первом случае перед началом измерений устанавливается в "0", а при определении минимального интервала он устанавливается в состояние "1", что

Коммутация счетчиков 16 и 20 с элементами 17 и 21 совпадения произведена таким . образом, что разрешающий сигнал логической 1 вырабатывается последним только в случае выполнения условия

Ть1-КТь1/100 Tl < Tl-г+КТ -1/100

С выходов селекторов 4 и 5 сигналы поступают в блок 6 анализа и синхронизации.

В случае выполнения указанных условий, блок 6 вырабатывает импульс, поступающий на вход устройства 9 управления, после чего на его восьмом и девятом выходах появляется сигнал логической 1, разрешающий перезапись цифрового кода с соответствуяI максимально возможнойдлительности.

После записи в блок 7 памяти цифрового кода, соответствующего дли гельности последнего в измеряемой серии интервала, задействуют выходы 2, 10 и 11 блока 9 управления, разрешающие считывание информации из памяти и работу арифметическо-логического блока 10, который определяет моду Мо, амплитуду моды

AMg, индекс напряжения ИН, вариационный размах ЛХ и среднюю арифметическую длительность выборки. Работу блока 10 иллюстрирует схема на фиг.5, По окончании цикла записи в блок 7 памяти блок 9 управления вырабатывает сигнал "Сброс", поступающий на вход счетчика 29 (фиг,5), разрешающий параллельную загрузку кода с входов предустановки.

На них установлена комбинация, соответствующая длительности 300 мс.

Определение моды Мо и амплитуды моды АМ, заключается всравнении кодов,,расположенных в области ОЗУ с рядом чисел от

300 до 1500 (т.е. от минимально до максимально возможных интервалов) с заданной дискретностью, определении максимального количества одинаковых чисел и выводе их в буферный регистр 11. Таким образом, цифровой компаратор 30 производит сравнение, Количество равных интервалов, подсчитываемое счетчиком 31, запоминается в регистре 36 и на следующем такте сравнивается в компараторе 32 с очередным количеством равных интервалов. Система перезаписи информации в регистры 35 и 36 организована по условию А > В компаратора 32, т.е. в регистре 35 находится комбинация, соответствующая Мо, а в регистре 36—

АМо.

Определение арифметически среднего выборки осуществляется методом суммирования длиг:льностей всех интервалов всумматоре 33 с дальнейшим делением на общее колич«с t «o интервалов.

Определение вариационного размаха

hX и индекса напряжения ИН производится традиционными методами вычислений при помощи ПЗУ.

Предлагаемое устройство для анализа кардиоритма служит для технической реализации метода вариационной пульсометрии, исследования закона распределения кардиоинтервалов как случайных величин в исследуемом ряду их значений. Числовыми характеристиками вариационных пульсограмм являются мода Мо, амплитуда моды

АМ, вариационный размах ЬХ.

1683679

Формула изобретения

Устройство для анализа кардиоритма, содержащее блок выделения R-зубца. преобразователь интервал-код, селектор абсолютной длительности интервала, блок 5 анализа и синхронизации, блок памяти, блок индикации, а также блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения параметров кардиоритма и информативности, в него 10 введены дифференциальный усилитель, соединенный с блоком выделения R-зубца, селектор относительной длительности текущего и предшествующего интервалов, вход которого вместе с входом селектора 15 абсолютной длительности интервала подключен к выходу преобразователя интервал-код, а выходы подключены к блоку анализа и синхронизации, два арифметическо-логических блока, последовательно соединенные буферный регистр и блок управления выводом информации, при этом входы второй. третий, четвертый первого и второго арифметическо-логических блоков соединены с соответствующими выходами блока управления, а выходы этих блоков соединены с соответствующими входами буферного регистра, кроме этого выход блока памяти подключен к одному иэ входов второго арифметическо-логического блока.

Выход г блошка 1

Выход с блока Х

Выходг&ака Л

Вьасд 77 блок 9

Выход 9 блок 9

Выход 10 блок 9

Фиг. 9

Pvz5

Составитель А. Дмитриева

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Редактор lO. Середа

Заказ 3453 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101