Устройство для анализа ритма сердца

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для контроля и диагностики состояния человека в медицинских и спортивных целях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем оценки аритмии сердца . Устройство для оценки аритмии сердца содержит генератор 1 импульсов, источник 2 постоянного потенциала, задатчик 3 порога , пороговый элемент 4, три формирователя 5, 7, 8 импульсов, два элемента 11, 12 задержки, два счетчика 13, 14 импульсов, элемент 15 сравнения, три элемента И 9,10, 22, пять групп 16.17,18, 19,21 элементов И, регистр 6 сдвига, арифметический блок 20 и блок 23 регистрации результата оценки. Устройство обеспечивает оперативное измерение коэффициента аритмии сердечной функции в широком интервале его амплитудных и временных изменений с выводом результата оценки в цифровой форме. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РеспуБлик (51) А 61 B 5!0402 (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАН

ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

««йй, I+i, .

Ф

1 «

° « ъ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4920832/14 (22) 21.03.91 (46) 15.05.93. Бн)л. М 18 (75) M.Ä.Ñêóáèëèí (56) Авторское свидетельство СССР

М 1264.1 36, кл. G 04 F 10/04, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РИТМА

СЕ РДЦА (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для контроля и диагностики состояния человека в медицинских и спортивных целях. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем оценки аритмии серд„„5U„, 1814873 А1 ца. Устройство для оценки аритмии сердца содержит генератор 1 импульсов, источник

2 постоянного потенциала, задатчик 3 порога, пороговый элемент 4, три формирователя 5, 7, 8 импульсов, два элемента 11, 12 задержки, два счетчика 13, 14 импульсов, элемент 15 сравнения, три элемента И 9, 10, 22, пять групп 16, 17, 18, 19, 21 элементов И, регистр 6 сдвига, арифметический блок 20 и блок 23 регистрации результата оценки. Óñтройство обеспечивает оперативное измерение коэффициента аритмии сердечной функции в широком интервале его амплитудных и временных изменений с выводом результата оценки в цифровой форме. 2 ил.

181 4873

Изобре ение относится к медицинской технике и может быть применено в медицине, спорте и быту для контроля и диагностики состояния организма человека, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем оценки аритмии сердца.

На фиг." показана схема устройства для оценки аритмии сердца; на фиг,2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, источник постоянного потенциала 2, задатчик порога срабатывания

3, пороговый элемент 4, соединенный входом ввода порогового значения через задатчик 3 порога срабатывания с выходом источника 2 постоянного потенциала, а информационным входом — со входом устройства, первый формирователь импульсов 5, соединенный входом с выходом порогового элемента 4, регистр сдвига 6 (кольцевой), соединенный входом сдвига с выходом формирователя 5, второй формирователь импульсов 7, соединенный входом с третьим выходом регистра 6, третий формирователь импульсов 8, соединенный входом с четвертым выходом регистра 6, первый элемент И

9. соединенный первым входом с выходом генератора 1, а вторым входом — с первым выходом регистра 6, второй элемент И 10, . соединенный первым входом с выходом генератора 1, а вторым входом — со вторым выходом регистра 6, первый элемент задержки 11, соединенный входом с выходом формирователя 8, первый счетчик импульсов 13, соединенный счетным входом с вы-. ходом элемента И 9, а входом обнуления— с выходом элемента задержки 12, второй . счетчик 14 импульсов, соединенный счетным входом с выходом элемента И 10, а входом обнуления — с выходом элемента задержки 12, элемент сравнения 15, соединенный поразрядно первыми входами с выходами счетчика,13, а вторыми — с выходами счетчика 14, первую группу элементов И 16, соединенных вторыми входами поразрядно с выходами счетчика 13, а первыми — с первым выходом элемента сравнения 15, вторую группу элементов И 17, соединенных первыми входами с первым выходом элемента сравнения 15, а вторыми входами-поразрядно с выходами счетчика 14, третью группу элементов И 18, соединенных первыми входами с третьим выходом элемента сравнения 15, а вторыми входами — поразрядно с выходами счетчика 13. четвертую группу элементов И 19, соединенных первыми входами с третьим выходом элемента сравнения 15, а вторыми входами — поразрядно с выходами счетчика 14, арифметический блок 20, соединенный входом управления с выходом элемента задержки 11, первыми информационными входами — по5 разрядно с выходами групп элементов И 17 и 18, а вторыми информационными входами — поразрядно с выходами групп элементов

И 16 и 19, пятую группу элементов И 21, соединенных первыми входами с выходом

0 формирователя 8, а вторыми входами — поразрядно с выходами арифметического блока 20, третий элемент И 22, соединенный первым входом с выходом формирователя 8, а вторым входом — со вторым выходом эле15

5 мента сравнения 15, и блок регистрации результата 23, соединенный входом обнуления с выходом формирователя 7, первыми информационными входами — поразрядно с выходами группы элементов И 21, а

20 вторым информационным входом — с выходом элемента И 22, Устройство для оценки аритмии сердца работает следующим образом.

В исходном состоянии генератор 1 вы25 рабатывает импульсы высокого потенциала с постоянной частотой f, на выходе источника потенциала 2 — высокий постоянный потенциал Uo, на выходе порогового элемента

4, формирователей 5, 7 и 8, элементов И 9 и

10, элементов задержки 11 и 12, счетчиков

13 и 14, на первом и третьем выходах элемента сравнения 15, на выходах групп элементов И 16, 17, 18, 19 и 21, на выходах арифметического блока 20 и на выходе эле35 мента И 22 — низкие, нулевые потенциалы (цепи установки устройства в исходное состояние на чертеже не показаны). Задатчиком 3 устанавливается значение порога срабатывания 0п Оо, внешний датчик

40 ритма сердца, например пьезоэлектрический, соединяется со входом устройства и закрепляется наружно в точке поверхности пациента с ощущаемым пульсом сердца.

Первым импульсом с выхода датчика на вре45 мя превышения сигнала U(t) над заданным значением порога Ол, устанавливаемым задатчиком 3 и поступающим на вход ввода порогового значения порогового элемента

- 4, на его выходе устанавливается высокий

50 потенциал. По переднему фронту высокого потенциала с выхода порогового элемента 4 на выходе формирователя 5 вырабатывается короткий импульс высокого потенциала, которым состояние регистра 6 изменяется

55 на очередное, т.е. единица из нулевого разряда регистра 6 переводится в его первый разряд, на первом выходе регистра 6 уста. навливается высокий потенциал, При наличии высокого потенциала на первом входе элемента И 9, который поступает с первого

1814873 выхода регистра 6. элемент И 9 открыт и импульсы с выхода генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 13. Вторым импульсом ритма сердца через пороговый элемент 4 и формирователь 5 первый выход регистра 6 обнуляется, а на втором его выходе устанавливается высокий потенциал, которым открывается элемент И 10 и импульсы с выхода генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 14. В счетчике 13 фиксируется число пропорциональное длительности импульса высокого потенциала на первом выходе регистра 6, а в счетчике

14- число пропорциональное длительности импульса высокого потенциала на втором выходе регистра 6. Содержимое счетчиков

13 N1=T>f и 14 N2=72f сравнивается элементом сравнения 15, причем на первом выходе элемента сравнения 15 устанавливается высокий потенциал при Й1>Йг, а остальные выходы оказываются обнуленными, на втором выходе — при Й1=Й2 и обнуленными оказываются остальные выходы; и на третьем выходе элемента сравнения 15 устанавливается высокий потенциал при N1

И 18 и 19. Управление открыванием попарно групп элементов И 16 и 17 или 18 и 19 обеспечивает ввод на первые информационные входы арифметического блока 20числа Й1 при N1Й2 с выходов счетчиков 13 и 14, а на вторые его входы числа Йг и N> соответственно. Третьим импульсом ритма сердца на третьем выходе регистра 6 устанавливается высокий потенциал, а второй выход обнуляется. Передним фронтом высокого потенциала на третьем выходе регистра 6 на выходе формирователя 7 генерируется короткий импульс высокого потенциала, который поступает без задержки на вход обнуления блока 23 регистрации результата, и с задержкой во времени х через элемент задержки 11 на вход управления арифметического блока 20. По импульсу управления арифметический блок 20 определяет частное N от деления делимого N 1(N2) на делитель Йг(Й ), т.е. Й-"%/N2 при N> при

Й1>Й2, а т. к. N1=T1f и N2T2f, то

¹N>/N2™T1f/T2fT1/Тг; но тогда на выходах арифметического блока 20 имеет место результат вида 0<Й<1. Четвертым импульсом ритма сердца иа иетвертом выходе регистра 6 устанавливается высокий потенциал, а третий его выход обнуляется. Передним фронтом высокого потенциала с четвертого выхода регистра 6 фсрмирова5 тель 8 генерирует короткий импульс высокого потенциала, которым без задержки во времени открываются элементы И группы

21 или элемент И 22, а с задержкой во времени х через элемент задержки 21 счет10 чики 13 и 14 обнуляются, при этом в блоке

23 регистрации результата фиксируется либо содержимое выходов блока 20, либо сигнал с выхода элемента сравнения 15 об отсутствии аритмии сердца. При М1=Й2 на

15 первом и третьем выходах элемента сравнения 15 низкие, нулевые потенциалы, группы элементов И 16, 17, 18 и 19 закрыты, на выходах арифметического блока 20 — нулевые потенциалы, а на втором выходе эле20 мента сравнения 15 — высокий потенциал, поэтому импульс с выхода формирователя 8 через элемент И 22 поступает на второй информационный вход блока 23 регистрации результата, что абсолютно отвечает ус25 ловию N>-N2 р 0, т.о. наличие высокого потенциала на выходе элемента И 22 является однозначным признаком отсутствия аритмии сердца. В блоке 23 регистрации результата оценки аритмии сердца по каж30 дой группе из четырех импульсов сердечных сокращений фиксируется относительный коэффициент ритмичности работы сердца и чем он ниже, тем выше аритмия сердца, тем опаснее состояние пациента или спортсме35 на, оценка ритмичности сердца которого оценивается. В дальнейшем устройство продолжает работу по замкнутому четырехтактному циклу неограниченно во времени.

40 Повышение быстродействия в работе достигается за счет автоматической обработки информации при синхронизации входными сигналами, количественной оценки временных интервалов между тактами

45 сокращения сердца, численные значения ритмичности работы сердца предья вля ются блоком регистрации результата. Динамика изменения ритмичности сердечной деятельности является, высоко репрезентативным

50 параметром состояния организма и позволяет врачу оценить состояние пациента для принятия квалифицированных оперативных мер по нормализации его состояния, Предлагаемое устройство реализуемо

55 на автономном питании, в ограниченных габаритно-весовых и энергетических пределах, может быть выполнено в приемлемом конструктивном оформлении с желаемым дизайном, транспортабельным, носимым и даже в карманном исполнении.

1814873

Ф ор мул а и зоб ретен и я

Устройство для анализа ритма сердца, содержащее генератор тактовых импульсов, источник постоянного потенциала, порого- 5 вый элемент, соединенный информационным входом с входом устройства, первый формирователь импульсов, первый элемент задержки, первый и второй элементы И, соединенные первыми входами с выходами 10 генератора импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом первого элемента И, второй счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом второго элемента И, арифметиче- 15 ский блок и блок регистрации результата, о тл ич э ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем оценки эритмии сердца, в него введены задатчик порога срабатывания, соединенный входом с 20 выходом источника постоянного потенциала, э выходом с входом ввода порога срабатыва- . ния порогового элемента, выход которого соединен с входом первого формирователя импульсов. кольцевой регистр. сдвига, сое- 25 диненный входом сдвига с выходом первого формирователя импульсов, первым выходом- с вторым входом первого элемента И, э вторым выходом — с вторым входом второго элемента И, второй формирователь им- 30 пульсов, соединенный входом с третьим выходом кольцевого регистра сдвига, а вы.ходом — с входом обнуления блока регистрации результата и через. первый элемент задержки с входом управления арифметиче- 35 ского блока, третий формирователь импульсов, соединенный входом с четвертым выходом кольцевого регистра сдвига, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирователя 40 импульсов, а выходом с входами обнуления первого и второго счетчиков импульсов, элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами с выходами второго счетчика импульсов, первая группа элементов И, соединенных первыми входами с первым выходом элемента сравнения, э вторыми входами — поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, вторая группа элементов И, соединенных первыми входами с первым выходом элемента сравнения, а вторыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, третья группа элементов И.. соединенных первыми входами с третьим выходом элемента сравнения, а вторыми входами — поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, четвертая группа элементов И, соединенных первыми входами с третьим выходом элемента сравнения, а вторыми входами — поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, причем выходы первой и четвертой групп элементов И поразрядно соединены с вторыми информационными входами арифметического блока, а выходы второй и третьей групп элементов И поразрядно соединены с первыми информационными входами арифметического блока, пятая группа элементов И, соединенных первыми входами с выходом второго формирователя импульсов, вторыми входами — поразрядно с выходами арифметического блока, э выходами — поразрядно с первыми информационными входами блока регистрации результата, и третий элемент И, соединенный первым входом с выходом второго формирователя импульсов, а выходом — с вторым информационным входом блока регистрации. а/

/S/

//г

/1.2

/22 ню

/и2.2

Составитель А.Дмитриева

2ехред M.Mopãåíòàë Корректор О.Густи

Редактор

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

Заказ 1598 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, /К-35, Рауяская наб., 416