Устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца
Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к конструкции устройств для передачи электрокардиосигналов по радиоканалам, и может быть использовано в учреждениях практического здравоохранения, в том числе и в системе скорой помощи, в системе дистанционных консультативных центров. Устройство содержит электроды, предварительный усилитель, микропроцессор, блоки памяти нижнего и верхнего уровней, первый блок сравнения, первый пороговый блок, блок формирования сигнала тревоги, магнитный регистратор, блок звуковой сигнализации, генератор высокой частоты, амплитудный модулятор, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, усилитель мощности, передающую антенну, приемную антенну, блок перестройки, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, обнаружитель, первую линию задержки, первый ключ, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, вторую линию задержки, фазовый детектор, первый измеритель ширины спектра, удвоитель фазы, второй измеритель ширины спектра, второй блок сравнения, второй пороговый блок, первый амплитудный детектор, частотный детектор, дифференцирующий блок, первый однополярный вентиль, схему И, второй ключ, второй амплитудный детектор, видеоусилитель, третий блок сравнения, второй однополярный вентиль, третий ключ, четвертый ключ. Изобретение обеспечивает повышение помехоустойчивости и избирательности панорамного приемника устройства путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам. 6 ил.
Предлагаемое устройство относится к области медицинской техники, а именно к конструкции устройств для передачи электрокардиосигналов по радиоканалам, и может быть использовано в учреждениях практического здравоохранения, в том числе и в системе скорой помощи, в системе дистанционных консультативных центров.
Известны устройства для непрерывного слежения за деятельностью сердца и для диагностики заболеваний сердца (авт. свид. СССР №№776604, 1301376, 1311706, 1364298, 1377030, 1389751, 1409221, 1421303, 1535529, 1540800, 1641272, 1671264, 1725828, 1797856, 1811380, 1814538; патенты РФ №№2012225, 2012226, 2026636, 2028077, 2077864, 2080820, 2106798, 2108061, 2128004, 2181258; патенты США №№3616790, 4022192, 4231374, 5002064; Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ. /Под ред. Барановского А.Л. и др. Радио и связь, 1993 и другие).
Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является “Устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца (патент РФ №2181258, А 61 В 5/04, 2000), которое и выбрано в качестве прототипа.
Указанное устройство содержит электроды, предварительный усилитель, микропроцессор, первый и второй блоки сравнения, блоки памяти нижнего и верхнего уровней, регулируемый первый пороговый блок, блок формирования сигнала тревоги, магнитный регистратор, блок звуковой сигнализации, генератор высокой частоты, амплитудный модулятор, генератор модулирующего кода, фазовый манипулятор, усилитель мощности, передающую антенну, приемную антенну, блок перестройки, гетеродин, смеситель, усилитель промежуточной частоты, обнаружитель, первую и вторую линии задержки, ключ, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, фазовый детектор, микропроцессор, блок формирования сигнала тревоги, магнитный регистратор и блок звуковой сигнализации. Известное устройство позволяет повысить надежность дистанционного слежения за деятельностью сердца наблюдаемого человека.
Однако в панорамном приемнике известного устройства одно и то же значение промежуточной частоты Wnp может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах W1 и W3, т.е.
W np=Wг-W1 и Wnp=W3 -Wг.
Следовательно, если частоту настройки W1 принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота W3 которого отличается от частоты W1 на 2Wnp и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты W г гетеродина. Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования К пр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость панорамного приемника, входящего в состав известного устройства.
Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема. В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении условия
Wnp=/±mWki±nWг/,
где Wki - частота комбинационного канала приема;
m, n - целые положительные числа.
Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии несущей частоты сигнала с гармониками частоты гетеродина малого порядка (второй, третьей и т.д.), так как чувствительность панорамного приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала.
Так, два комбинационных канала при m=1 и n=2 соответствуют частотам (фиг.3):
Wk1=2Wг-Wnp , Wk2=2Wг+Wnp.
Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и избирательности панорамного приемника.
Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и избирательности панорамного приемника устройства путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.
Поставленная задача решается тем, что устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца, содержащее последовательно включенные электроды, предварительный усилитель, амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилитель мощности и передающую антенну, последовательно включенные приемную антенну, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом блока перестройки, управляющий вход которого подключен к выходу обнаружителя, и усилитель промежуточной частоты, последовательно включенные обнаружитель, второй вход которого через первую линию задержки соединен с его выходом, первый ключ, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, микропроцессор и блок формирования сигнала тревоги, первый и второй выходы которого подключены соответственно к блоку звуковой сигнализации и магнитному регистратору, к выходу амплитудного ограничителя последовательно подключены вторая линия задержки и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, а выход подключен к второму входу магнитного регистратора, третий вход которого соединен с выходом синхронного детектора, при этом микропроцессор выполнен в виде первого блока сравнения, блоков памяти нижнего и верхнего уровней и регулируемого первого порогового блока, выход которого является выходом микропроцессора, входом которого является вход первого блока сравнения, который подключен соответственно к блокам памяти нижнего и верхнего уровней и к первому пороговому блоку, снабжено двумя амплитудными детекторами, частотным детектором, дифференцирующим блоком, двумя однополярными вентилями, схемой И, видеоусилителем, третьим блоком сравнения, вторым, третьим и четвертым ключами, причем к выходу усилителя промежуточной частоты последовательно подключены частотный детектор, дифференцирующий блок, первый однополярный вентиль, схема И, второй вход которой через первый амплитудный детектор соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, третий ключ и четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первым входам обнаружителя и первого ключа, к выходу приемной антенны последовательно подключены второй амплитудный детектор, видеоусилитель, третий блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, и второй однополярный вентиль, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа.
Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1. Структурная схема обнаружителя изображена на фиг.2. Частотная диаграмма, поясняющая процесс образования дополнительных каналов приема, представлена на фиг.3. Временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства, изображены на фиг.4
Устройство содержит последовательно включенные электроды 1, предварительный усилитель 2, амплитудный модулятор 12, второй вход которого соединен с выходом генератора 11 высокой частоты, фазовый манипулятор 14, второй вход которого соединен с выходом генератора 13 модулирующего кода, усилитель 15 мощности и передающую антенну 16, последовательно включенные приемную антенну 17, смеситель 20, второй вход которого через гетеродин 19 соединен с выходом блока 18 перестройки, управляющий вход которого подключен к выходу обнаружителя 22, усилитель 21 промежуточной частоты, частотный детектор 35, дифференцирующий блок 36, первый однополярный вентиль 37, схема И 38, второй вход которого через первый амплитудный детектор 34 соединен с выходом усилителя 21 промежуточной частоты, второй ключ 39, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора 34, третий ключ 44, четвертый ключ 45, второй вход которого соединен с выходом усилителя 21 промежуточной частоты, обнаружитель 22, второй вход которого через первую линию задержки 23 соединен с его выходом, первый ключ 24, второй вход которого соединен с выходом четвертого ключа 45, амплитудный ограничитель 25, синхронный детектор 26, второй вход которого соединен с выходом первого ключа 24, микропроцессор 3 и блок 8 формирования сигнала тревоги, первый и второй выходы которого подключены к магнитному регистратору 9 и блоку 10 звуковой сигнализации, последовательно подключенные к выходу амплитудного ограничителя 25 вторую линию задержки 27 и фазовый детектор 28, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя 25, а выход подключен к второму входу магнитного регистратора 9, третий вход которого соединен с выходом синхронного детектора 26, последовательно подключенные к выходу приемной антенны 17 второй амплитудный детектор 40, видеоусилитель 41, третий блок 42 сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора 34, и второй однополярный вентиль 43, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа 44.
При этом микропроцессор 3 выполнен в виде первого блока 5 сравнения, блоков памяти нижнего 4 и верхнего 6 уровней и регулируемого первого порогового блока 7, выход которого является выходом микропроцессора 3, входом которого является вход первого блока 5 сравнения, который подключен соответственно к блокам памяти нижнего 4 и верхнего 6 уровней и к первому пороговому блоку 7.
Обнаружитель 22 выполнен в виде последовательно включенных удвоителя 30 фазы, измерителя 31 ширины спектра второй гармоники, второго блока 32 сравнения, второй вход которого соединен с выходом измерителя 29 ширины спектра, и второго порогового блока 33, управляющий вход которого соединен с выходом первой линии задержки 23, а выход является выходом обнаружителя 22, при этом входы удвоителя 30 фазы и измерителя 29 ширины спектра сигнала объединены и являются входом обнаружителя 22.
В качестве блока 18 перестройки используется, как правило, генератор пилообразного напряжения.
Устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца работает следующим образом.
Электроды 1 крепятся на наблюдаемом человеке (спортсмене, водителе транспорта, рабочем, пациенте с различными сердечно-сосудистыми нарушениями и заболеваниями и т.п.) в местах снятия ЭКГ, от которых в значительной степени зависит качество снимаемой электрокардиограммы. При этом возникают помехи, обусловленные физиологическими причинами (артефакты), и помехи, связанные с методическими моментами.
Помехи, обусловленные физиологическими причинами, зависят от биопотенциалов скелетных мышц и обычно считаются главным фактором, затрудняющим регистрацию биотоков сердца при активной мышечной деятельности. Для уменьшения указанных помех электроды 1 необходимо подключать в биполярных грудных отведениях. Это объявляется тем, что в области грудной клетки амплитуда ЭКГ имеет наибольшее значение, а грудные мышцы не принимают активного участия в двигательном процессе. Среди двух полюсных грудных отведений целесообразно использовать отведения Небо, при которых три электрода располагаются следующим образом.
Первый электрод располагается справа у места прикрепления III ребра к грудине. Второй - на уровне V ребра по левой среднеключистской линии. Третий электрод - на уровне IV ребра по средней подмышечной линии слева. Система Небо включает отведения:
А - между первым и вторым электродами;
Д - между первым и третьим электродами;
I - между вторым и третьим электродами.
Достоинством этих отведений является то, что они в определенной мере отражают биопотенциалы боковой и задней стенок сердца.
Помехи второй группы, связанные с методическими моментами, в принципе более существенны, и борьба с ними играет основную роль. К ним относятся помехи двоякого рода:
а) помехи от смещения электродов при толчках и сотрясениях, неизбежно возникающие в динамических условиях;
б) электрические помехи и искажения, имеющие подчас довольно сложную природу.
Смещение электродов вызывает помехи в связи с тем, что оно сопровождается кратковременным изменением переходного сопротивления между электродами и кожей. Помехи электрического характера многообразны, причем почти все они выражаются тем значительнее, чем больше величина сопротивления переходного контакта между электродами и кожей.
Для борьбы с методическими помехами и искажениями необходимо
а) стабилизировать величину переходного сопротивления;
б) сделать эту величину не только постоянной, но и возможно меньше.
Первое достигается либо применением чашечных электродов, заполняемых пастой и прикрепляемых к коже клеолом и дополнительно лентами лейкопластыря, либо использованием жидкостных электродов-присосок. Последние обеспечивают повышенную надежность в связи с тем, что крепление производится комбинированным способом (приклеиванием клеем и присасыванием), а кроме того, жидкий электролит представляет абсолютную гомогенную контактную среду, свойства которой существенно не меняются при интенсивном потоотделении исследуемого.
Второе - снижение переходного сопротивления достигается путем комплексной обработки по Водолазскому П.А., поскольку высокое электрическое сопротивление кожи обусловлено свойствами как рогового слоя эпидермиса путем протирания образивной пастой (мыльный крем с тонкомолотой пемзой в соотношении 4:1) и последующее очищение и обезжиривание кожи смесью Никифорова (спирт и эфир в соотношении 1:1).
Регистрируемый электродами 1 кардиосигнал m(t) (фиг.4, а), пройдя через предварительный усилитель 2, поступает на первый вход амплитудного модулятора 12, на второй вход которого подается высокочастотное колебание с выхода генератора 11 высокой частоты (фиг.4, б)
U 1(t)=V1× Cos(W1× t+
1), 0
t T1,
где V1, W1, 1, T1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность гармонического колебания.
На выходе амплитудного модулятора 12 образуется сигнал с амплитудной модуляцией (AM) (фиг.4, в)
U2(t)=V2× [1+m(t]× Cos(W1× t+ 1), 0 t T1,
где V2=1/2K1× V1;
К1 - коэффициент передачи амплитудного модулятора;
m(t) - закон амплитудной модуляции.
АМ-сигнал U2(t) поступает на первый вход фазового манипулятора 14, на второй вход которого поступает модулирующий код M(t) (фиг.4, г), в котором в цифровом коде содержатся краткие сведения о наблюдаемом человеке, например фамилия, год рождения и т.п. На выходе фазового манипулятора 14 образуется сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией и фазовой манипуляцией (АМ-ФМн) (фиг.4, д)
U3(t)=V 3× [1+m(t]× Cos(W1× t+ k(t)+ 1), 0 t T1,
где V3=1/2К2× V2;
K2 - коэффициент передачи амплитудного модулятора;
k(t)={0, 
} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M(t) (фиг.4, г), причем k(t)=const при К
э<t>(К+1) э и может изменяться скачком при t=К э, т.е. на границах между элементарными посылками (К=0, 1, 2,... , N-1);
э, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Т1(T1=N э).
Данный сигнал после усиления в усилителе 15 мощности излучается передающей антенной 16 в эфир, принимается приемной антенной 17 и поступает на первый вход смесителя 20, на второй вход которого подается напряжение гетеродина 19 линейно-изменяющейся частоты
Uг(t)=Vг× Cos(Wгt× 
t2+ г), 0 t Tп,
где Vг, Wг, г, Тп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения;
=Df/Тп - скорость изменения частоты гетеродинов в заданном диапазоне частот Df.
На выходе смесителя 20 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 21 промежуточной частоты выделяется напряжение разностной (промежуточной) частоты:
Unp1 (t)=V4[1+m(t)]Cos[Wnpt- к(t)+ t2+ np], 0 t T1,
где V4=1/2K3× V3× Vг;
K3 - коэффициент передачи смесителей;
W np=Wг-W1 - промежуточная частота;
np2= г- 1.
Это напряжение представляет собой сложный сигнал с комбинированной амплитудной модуляцией, фазовой манипуляцией и линейной частотной модуляцией (АМ-ФМн-ЛЧМ). Причем линейная частотная модуляция возникает принудительно за счет изменения частоты гетеродина 19. Частота принимаемого сигнала (фиг.5, а) изменяется по закону линейно-возрастающей пилы (фиг.5, б). Указанный сигнал одновременно поступает на входы амплитудного детектора 34 и частотного детектора 35.
Амплитудный детектор выделяет огибающую сигнала Vad (фиг.5, в), которая поступает на первые входы схемы И 38 и ключа 39. В исходном состоянии ключи 24, 39, 44 и 45 всегда закрыты. С выхода частотного детектора 35 видеосигнал (фиг.5, г), форма которого соответствует закону изменения частоты преобразованного сигнала (фиг.5, б), поступает на вход дифференцирующего блока 36, выходной импульс которого Vдб (фиг.5, д) через однополярный вентиль 37 подается на второй вход схемы И 38. Однополярные вентили 37 и 43 пропускают только положительные импульсы. Так как напряжения с выходов амплитудного детектора 34 (фиг.5, б) и однополярного вентиля 37 (фиг.5, д) занимают на временной оси один и тот же интервал, то схема И 38 срабатывает и своим выходным импульсом V и (фиг.5, е) открывает ключ 39.
Принимаемый сигнал с выхода приемной антенны 17 одновременно поступает на вход детекторного приемника, состоящего из амплитудного детектора 40 и видеоусилителя 41.
Если общее усиление детекторного приемника выбрать таким образом, чтобы оно было меньше усиления супергетеродинного панорамного приемника при приеме сигналов по основному и зеркальному каналам и больше при приеме по комбинационным каналам, то на выходе блока 42 сравнения в первом случае формируется положительное напряжение, а во втором - отрицательное напряжение, которое не пропускается однополярным вентилем 43. Положительное напряжение с выхода блока 42 сравнения через однополярный вентиль 43 поступает на управляющий вход ключа 44 и открывает его. При этом положительный импульс (фиг.5, с) (с выхода блока 38 сравнения) через открытые ключи 39 и 44 поступает на управляющий вход ключа 45, открывая его.
Напряжение Unp1(t) с выхода усилителя 21 промежуточной частоты через открытый ключ 45 поступает на вход обнаружителя 22, состоящего из первого 29 и второго 31 измерителей ширины спектра, удвоителя 30 фазы и порогового блока 33. На выходе удвоителя 30 фазы образуется напряжение
U4(t)=V 4[1+m(t)]Cos[Wnpt+2 t2+2 np], 0 t T1,
в котором фазовая манипуляция уже отсутствует.
Ширина спектра 
f2 второй гармоники сигнала определяется длительностью Т1 сигнала
f2=1/T1,
тогда как ширина спектра fс принимаемого сигнала определяется длительностью э его элементарных посылок
fc=1/ э,
т.е. ширина спектра f2 второй гармоники сигнала в N раз меньше ширины спектра входного сигнала
fс/ f2=N.
Следовательно, при умножении фазы АМ-ФМн-ЛЧМ-сигнала на два его спектр “сворачивается” в N раз. Это обстоятельство и позволяет обнаружить входной сигнал даже тогда, когда его мощность на входе устройства меньше мощности шумов и помех.
Ширина спектра fс входного сигнала измеряется с помощью измерителя 29, а ширина спектра f2 второй гармоники сигнала измеряется с помощью измерителя 31. Напряжения Vc и V2, пропорциональные fс и f2 соответственно, с выходов измерителей 29 и 31 ширины спектра поступают на два входа блока 32 сравнения. Так как Vc>>V 2, то на выходе блока 32 сравнения образуется положительный импульс, который сравнивается с пороговым напряжением Vnop в пороговом блоке 33. Пороговое напряжение Vnop превышается только при обнаружении АМ-ФМн-сигнала. При превышении порогового уровня Vnop в пороговом блоке 33 формируется постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход блока 18 перестройки, переводя его в режим остановки, на вход линии задержки 23 и на управляющий вход ключа 24, открывая его.
С этого момента времени просмотр заданного диапазона частот Df и поиск АМ-ФМн-сигналов прекращается на время регистрации обнаруженного АМ-ФМн-сигнала, которое определяется временем задержки 1 линии задержки 23.
При прекращении перестройки гетеродина 19 усилителем 21 промежуточной частоты выделяется напряжение
Unp(t)=V4× [1+m(t)]× Cos[Wnpt- k(t)+ np], 0 t T1,
которое через открытый ключ 24 поступает на входы амплитудного ограничителя 25 и синхронного детектора 26. На выходе амплитудного ограничителя 25 образуется ФМн-сигнал (фиг.4, е)
U5(t)=V0× Cos[Wnpt- к(t)+ np], 0 t T1,
где V0 - порог ограничения, который поступает на второй вход синхронного детектора 26 и на входы линии задержки 27 и фазового детектора 28. В результате синхронного детектирования на выходе синхронного детектора 26 образуется низкочастотное напряжение (фиг.4, ж)
UH1(t)=V H1× [1+m(t)],
где VH1 =1/2K4V4V6;
K4 - коэффициент передачи синхронного детектора,
пропорциональное исходному кардиосигналу m(t). Это напряжение поступает на вход блока 5 сравнения микропроцессора 3, в котором происходит сравнение регистрируемого сигнала конкретного пациента с установленными для нормального человека верхним и нижним предельно-допустимыми уровнями, поступающими на блок 5 сравнения с блоков 4 и 6 памяти верхнего и нижнего уровней. При отклонении значения регистрируемого сигнала за предельно-допустимые его величины срабатывает регулируемый пороговый блок 7, включая блок 10 звуковой сигнализации и магнитный регистратор 9. Последний осуществляет запись в течение 5-10 секунд и регистрацию патологического процесса на портативную кассету. Питание устройства осуществляется от нормативного источника тока (не показано).
Линия задержки 27 и фазовый детектор 28 обеспечивают детектирование ФМн-сигнала U5(t) (фиг.4, е) методом относительной фазовой манипуляции, который свободен от явления “обратной работы”.
При этом время задержки з2 линии задержки 27 выбирается равной длительности э элементарных посылок ( 2= э) (фиг.4, з). В этом случае опорным напряжением для каждой последующей элементарной посылки служит предыдущая элементарная посылка. На выходе линии задержки 27 образуется напряжение (фиг.4, з)
U6(t)=U5(t- 2)=V6× Cos[Wnp (t- 2)- к(t- 2)+ np], 0 t T1,
которое поступает на второй вход фазового детектора 28. На выходе последнего образуется низкочастотное напряжение (фиг.4, и)
UH2(t)=VH2× Cos K(t),
где VH2=1/2К5V 26;
К5 - коэффициент передачи фазового детектора,
пропорциональное модулирующему коду M(t) (фиг.4, г). Это напряжение фиксируется магнитным регистратором 9.
Следовательно, магнитный регистратор 9 обеспечивает регистрацию сведений о пациенте и его патологические данные о сердечно-сосудистой системе.
Время задержки 1 линии задержки 23 выбирается таким, чтобы можно было зафиксировать сведения о пациенте и его патологические данные о сердечно сосудистой системе на магнитную кассету. По истечении этого времени напряжение с выхода линии задержки 23 поступает на вход сброса обнаружителя 22 (порогового блока 33) и сбрасывает его содержимое на нулевое значение. При этом блок 18 перестройки переводится в режим перестройки, а ключ 24 закрывается, т.е. они переводятся в свои исходные состояния. С этого момента времени просмотр заданного частотного диапазона Df и поиск АМ-ФМн-сигналов продолжается.
В случае обнаружения следующего АМ-ФМн-сигнала работа устройства происходит аналогичным образом.
Описываемая выше работа устройства соответствует случаю приема полезных АМ-ФМн-сигналов по основному каналу на частоте W1 (фиг.3, 5).
В случае приема ложного сигнала (помехи) по зеркальному каналу на частоте Wз схема И 38 не срабатывает и ключ 39 остается в закрытом состоянии. Это объясняется тем, что усилителем 21 промежуточной частоты выделяется напряжение (фиг.6, а), частота которого изменяется по линейно падающему закону (фиг.6, б). С выхода частотного детектора 35 видеосигнал Vчд (фиг.6, г), производная которого имеет отрицательный знак (фиг.6, д), не проходит через однополярный вентиль 37, схема И 38 не срабатывает, ключ 39 не открывается, и ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте Wз, подавляется.
Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам, используется детекторный приемник, состоящий из амплитудного детектора 40 и видеоусилителя 41. Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам, основано на том, что общий коэффициент усиления супергетеродинного панорамного приемника при приеме ложных сигналов (помех) по комбинационным каналам всегда меньше коэффициента усиления при приеме по основному и зеркальному каналам за счет дополнительных потерь в смесителе при комбинационном преобразовании.
Если общее усиление детекторного приемника выбрать таким образом, чтобы оно было меньше усиления супергетеродинного панорамного приемника при приеме сигналов по основному и зеркальному каналам и больше при приеме по комбинационным каналам, то на выходе блока 42 сравнения в первом случае формируется положительное напряжение, а во втором - отрицательное напряжение, которое не пропускается однополярным вентилем 43. Ключ 44 не открывается, и ложные сигналы (помехи), принимаемые по комбинационным каналам, подавляются.
Устройство может быть выполнено в различных модификациях, предназначенных для пациентов с различными сердечно-сосудистыми нарушениями, заболеваниями или предрасположенностями к ним (аритмии, пред- и послеинфарктное состояния, экстрасистолия, ишемическая болезнь сердца), вводится эталонная информация в микропроцессор, с которой будет осуществляться сравнение регистрируемых сигналов. Например, у больного с предрасположенностью к пароксимальной тахикардии будет отслеживаться частота сердечных циклов, в случае экстрасистолии - периодичность, число и форма экстрасистол, при ишемии миокарда программное устройство будет настроено на сравнение амплитуды, направленности и длительности зубцов и интервалов ЭКГ.
Устройство обеспечивает дистанционное получение объективной информации о состоянии сердца в реальных условиях социально-производственной жизни, осуществляет индивидуализированный дистанционный контроль за деятельностью сердца конкретного пациента, оперативно позволяет оповещать о появлении ранних объективных признаков острых сердечных нарушений и, следовательно, обеспечивает повышение эффективности терапевтических и реабилитационных мероприятий. При этом дистанционный контроль осуществляется одновременно за деятельностью сердца нескольких пациентов, радиосигналы которых используют различные частоты и модулирующие коды, которые передают кроме кардиосигналов еще и сведения о пациентах. Устройство может быть использовано в профилактических кардиологических исследованиях, в практической работе с соответствующим контингентом, в спортивной медицине, авиакосмических полетах, в целях диагностики и предупреждения нарушений и отклонений сердечной деятельности у водителей автотранспорта.
Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивает повышение помехоустойчивости и избирательности панорамного приемника устройства. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам. При этом для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному каналу, используется характер изменения частоты преобразованного сигнала. Для подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по комбинационным каналам, используется сравнение коэффициентов усиления детекторного и панорамного супергетеродинного приемников.
Формула изобретения
Устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца, содержащее последовательно включенные электроды, предварительный усилитель, амплитудный модулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, фазовый манипулятор, второй вход которого соединен с выходом генератора модулирующего кода, усилитель мощности и передающую антенну, последовательно включенные приемную антенну, смеситель, второй вход которого через гетеродин соединен с выходом блока перестройки, управляющий вход которого подключен к выходу обнаружителя и усилитель промежуточной частоты, второй вход обнаружителя через первую линию задержки соединен с его выходом, и последовательно к нему подключены первый ключ, амплитудный ограничитель, синхронный детектор, второй вход которого соединен с выходом первого ключа, микропроцессор и блок формирования сигнала тревоги, первый и второй выходы которого подключены соответственно к блоку звуковой сигнализации и магнитному регистратору, к выходу амплитудного ограничителя последовательно подключены вторая линия задержки и фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом амплитудного ограничителя, а выход подключен к второму входу магнитного регистратора, третий вход которого соединен с выходом синхронного детектора, при этом микропроцессор выполнен в виде первого блока сравнения, блоков памяти нижнего и верхнего уровней и регулируемого первого порогового блока, выход которого является выходом микропроцессора, входом которого является вход первого блока сравнения, который подключен соответственно к блокам памяти нижнего и верхнего уровней и к пороговому блоку, отличающееся тем, что оно снабжено двумя амплитудными детекторами, частотным детектором, дифференцирующим блоком, двумя однополярными вентилями, схемой И, видеоусилителем, третьим блоком сравнения, вторым, третьим и четвертым ключами, причем к выходу усилителя промежуточной частоты последовательно подключены частотный детектор, дифференцирующий блок, первый однополярный вентиль, схема И, второй вход которой через первый амплитудный детектор соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, третий ключ и четвертый ключ, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к первым входам обнаружителя и первого ключа, к выходу приемной антенны последовательно подключены второй амплитудный детектор, видеоусилитель, третий блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, и второй однополярный вентиль, выход которого соединен с вторым входом третьего ключа.
РИСУНКИ
