Устройство для регистрации электрофизиологических характеристик поверхностей сердца

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы. Устройство содержит блок электродов и аналоговой обработки, коммутатор, согласованную пару ΣΔ-АЦП-МП, цифровой радиоканал, ЭВМ, регистратор и карту памяти. Технический результат заключается в повышении точности регистрации путем уменьшения погрешностей представления и передачи уровней биопотенциалов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для функциональной диагностики сердечно-сосудистой системы.

Известна биотелеметрическая система [1], содержащая электроды для снятия биопотенциалов, усилители биопотенциалов, коммутатор, ЭВМ, приемник и передатчик электромагнитного сигнала. Недостатком системы является ограниченная точность регистрации, связанная с погрешностями представления и передачи уровней биопотенциалов и невозможностью решения обратной электродинамической задачи.

Известно устройство по способу получения электрофизиологических характеристик сердца [2], содержащее электроды для снятия биопотенциалов, интерполятор моментных распределений потенциала, вычислитель электрофизиологических характеристик сердца и картографический регистратор. Недостатком устройства является ограниченная точность регистрации, связанная с погрешностями представления уровней биопотенциалов и невозможностью решения обратной электродинамической задачи.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для неинвазивной регистрации электрофизиологических характеристик сердца [3], содержащее электроды с усилителями, коммутатор, АЦП, кодер, передатчик и приемник электромагнитного сигнала, декодер и ЭВМ. Недостатком устройства является ограниченная точность регистрации, связанная с погрешностями представления и передачи уровней биопотенциалов и невозможностью решения обратной электродинамической задачи для внутренней поверхности сердечной мышцы.

Задачей изобретения является повышение точности регистрации путем уменьшения погрешностей представления и передачи уровней биопотенциалов и обеспечения таким образом возможности решения обратной электродинамической задачи для внутренней поверхности сердечной мышцы.

Решение задачи достигается тем, что в устройство для регистрации электрофизиологических характеристик поверхностей сердца, содержащее последовательно соединенные блок электродов и аналоговой обработки и коммутатор, последовательно соединенные цифровой радиоканал и ЭВМ, прикладное программное обеспечение которой выполнено с возможностью решения обратной электродинамической задачи по внешней поверхности сердечной мышцы, введены согласованная пара ∑Δ-АЦП-МП, вход которой соединен с соответствующим выходом коммутатора, а выход соединен с входом цифрового радиоканала, последовательно соединенные регистратор, вход которого соединен с соответствующим выходом ЭВМ, и карта памяти, причем прикладное программное обеспечение ЭВМ выполнено с возможностью решения обратной электродинамической задачи дополнительно по внутренней поверхности сердечной мышцы.

Технический результат предлагаемого решения состоит в повышении точности регистрации путем уменьшения погрешностей представления и передачи уровней биопотенциалов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для регистрации электрофизиологических характеристик поверхностей сердца.

Устройство содержит блок 1 электродов и аналоговой обработки, коммутатор 2, согласованную пару ∑Δ-АЦП-МП 3, цифровой радиоканал 4, ЭВМ 5, регистратор 6 и карту 7 памяти.

Устройство работает следующим образом. С выхода блока 1 электродов и аналоговой обработки, установленного и функционирующего по способу, описанному в [3], сигналы через коммутатор поступают на согласованную пару 3, которая посредством сигма-дельта АЦП, согласованного с микропроцессором [4], обеспечивает повышенную точность и скорость аналого-цифрового преобразования, что позволяет при последующей передаче по цифровому радиоканалу 4 и обработке сигналов в ЭВМ 5 (например, за счет применения избыточного кодирования) получить повышенную точность представления и передачи значений биопотенциалов. Это в свою очередь обеспечивает возможность при решении на ЭВМ 5 обратной электродинамической задачи, алгоритм которой крайне чувствителен к погрешности представления исходных данных, получить корректное решение не только по отношению к поверхности сердечной мышцы, но и дополнительно по отношению к внутренним слоям вплоть до слоя, соответствующего внутренней поверхности сердечной мышцы. При этом визуализация результатов может быть дополнена использованием 3D (объемной) графики. Текущая и долговременная регистрации обеспечиваются регистратором 6 и картой памяти 7, например, как это представлено в [5].

Устройство может быть выполнено из типовых модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение ряда блоков может совпадать или включать конструкции того же функционального назначения прототипа и аналогов. Например, конструкция блока 1 может совпадать с конструкцией подсистемы блоков 1-8 прототипа, конструкция блока 2 - с конструкцией блока 11 прототипа, блок 3 выполнен в соответствии с [4], блоки 4-5 могут совпадать по конструкции с соответствующими блоками 13, 14, 16-18 прототипа, блоки 6 и 7 выполнены в соответствии с [5]. Выполнение блоков определяется их функциональным назначением и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах.

Библиографический список

1. Тихомиров В.В. Биотелеметрические системы. - М.: Наука, 1974. С. 73.

2. Заявка №58-25451 (JP). Способ получения электрофизиологических характеристик сердца / F 61 D 5/00, 1983.

3. Патент №2068651 (RU). Способ неинвазивной регистрации электрофизиологических характеристик сердца и устройство для его осуществления. /И.В.Блатов, Л.И.Титомир. // Опубл. 10.11.1996.

4. 22-Bit Data Acquisition System. - One Technology Way, P.O.Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.

5. Патент №5419337 (US). Неинвазивный многоканальный электрокардиограф и способ диагностики острой ишемической болезни. / E.R.Dempsey. 1995.

Устройство для регистрации электрофизиологических характеристик поверхностей сердца, содержащее последовательно соединенные блок электродов и аналоговой обработки и коммутатор, последовательно соединенные цифровой радиоканал и ЭВМ, прикладное программное обеспечение которой выполнено с возможностью решения обратной электродинамической задачи по внешней поверхности сердечной мышцы, отличающееся тем, что в него введены согласованная пара ΣΔ-АЦП-МП, вход которой соединен с соответствующим выходом коммутатора, а выход соединен с входом цифрового радиоканала, последовательно соединенные регистратор, вход которого соединен с соответствующим выходом ЭВМ, и карта памяти, причем дополнительное прикладное программное обеспечение ЭВМ выполнено с возможностью решения обратной электродинамической задачи дополнительно по внутренней поверхности сердечной мышцы.