Библиотека i

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскиr

Социалистическик

Республик

За висимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.VII.1969 (№ 1335211/31-16) М. Кл. А 61b 5, 02 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 24.Ч.1972. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описаш|я 12.Ч11.1972

УДK 615.471:616.12-073.97:612.014.482 (088.8) Автор изобретения

Э. Д. Дубровин

Институт биологической физики АН СССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

АМПЛИТУДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЪ|

Изобретение относится к автоматическим устройствам, предназначенным для длительного исследования состояния организма, а именно к устройствам для автоматического измерения амплитудных параметров электрокардиограммы (ЭКГ), например таким, как уровни интервалов и зубцов.

Известные устройства для автоматического измерения амплитудных параметров ЭКГ содержат блок формирования синхроимпульса, входные каскады, генераторы прямоугольных импульсов, ключевые схемы, накопители и регистрирующий прибор. Однако работа таких устройств значительно усложняется интенсивными помехами, сопровождающими ЭКГ при движениях пациента. Эти помехи возникают из-за непостоянства контакта между электрокардиографическим электродом и телом пациента, а также из-за биотоков сокращения мышц. Такие помехи в произвольном электрокардиографическом отведении полностью устранить не удается, а их амплитуда может достигать 1 мв и более. Характерным свойством таких помех является их нестационарность.

Недостатком известных устройств является то, что содержащийся в них накопитель суммирует не измеряемый сигнал, а стандартные импульсы, вырабатываемые сравнивающим устройством в тех случаях, когда смесь сигнала с помехой превышает верхний или нижний пороги. В результате количество импульсов, которое должен накопить такой накопитель, будет зависеть не от уровня помехи, а

5 от длительности ее воздействия на сигнал.

Для обеспечения достаточной помехоустойчивости в этих условиях инерционность прибора должна превышать длительность самой длительной помехи. Такая большая инерцион10 ность существенно снижает эффективность устройства.

С целью обеспечения измерения разности амплитуд двух выбранных участков кардио15 цикла при наличии нестационарных помех в предлагаемом устройстве установлен измеритель уровня помех, который включает в себя ключевую схему, сумматор, пиковый детектор и нелинейный преобразователь, управZ0 ляющий временем накопления синхронных накопителей измеряемого сигнала, выходные сигналы которых поступают на блок сравнения, выполненный в виде аналогового блока вычисления разности накопленных сигналов.

25 Таким образом, измеряемый параметр ЭКГ выделяется из нестационарных помех, вызываемых движениями пациента, методом синхронного накопления, причем время накопления автоматически регулируется отпоить вием

ЗО «шум — сигнал» на вход устройства.

331590

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Вход 1 анализируемого отведения ЭКГ соединен с двумя одинаковыми входными истоковыми повторителями 2 и 3, а также с ключевой схемой 4 измерителя 5 помех. Истоковые повторители 2 и 3 через ключевые схемы б и 7 подключаются к накопителям 8 и 9, связанным нелинейным преобразователем 10 измерителя 5 помех, Выходы накопителей соединены с блоком 11 вычисления разности напряжений. Вход 12 синхронизирующего отведения ЭКГ связан через блок 13 формирования синхроимпульса с двумя парами ждущих мультивибраторов 14, 15 и 1б, 17, в свою очередь подсоединенных к ключевым схемам б и 7 и сумматору 18 измерителя помех. Измеритель 5 помех ключевой схемы 4 и преобразователя 10 содержит также двухполупериодный пиковый детектор 19, соединеппый с ключевой схемой 4 и нелинейным преооразователем 10. Накопители 8 и 9 выполнены в виде интегрирующих КС-цепочек с регулируемой величиной сопротивления (фоторезистор, освещаемый светодиодом) .

Устройство измеряет разность амплитуд двух произвольно выбранных участков кардиоцикла, следующих после зубца. Регистрация этой разности осуществляется с помощью регистрирующего прибора 20, па который поступают сигналы с блока 11. Блок-схема устройства содержит две совершенно одинаковые части (на чертеже показаны пунктиром), каждая из которых измеряет амплитуду одного участка кардиоцикла. Для работы устройства используются два электрокардиографических отведения, сигналы которых предварительно усиливаются усилителями с коэффициентом усиления 10000, В одном из отведений (произвольном) производится измерение параметра, а другое, специально выбранное по минимуму помех от движения, служит для синхронизации. Сигнал этого второго отведения поступает через вход 12 на блок 13 формирования синхроимпульса, который, выделяя зубец R по амплитуде, формирует из него импульс стандартной формы. Этим синхроимпульсом запускаются ждущие мультивибраторы 14 и 1б, которые опредсляют положение измеряемых участков относительно зубца R В свою очередь задним фронтом импульсов этих мультивибраторов запускаются соответственно ждущие мультивибраторы 15 и 17, формирующие строб-импульсы. ведущие мультивибраторы 14 — 17 имеют регулировки, позволяющие поместить каждый строб-импульс в любую точку кардиоцикла после зубца R, а также менять длительность стробов.

Сигнал анализируемого отведения со входа 1 через истоковые повторители 2 и 3 подается на ключевые схемы б и 7, которые находятся в проводящем состоянии только в течение того времени, когда на их управляющих входах появляются строб-импульсы. Через эти ключевые схемы емкости интегрирующих цепочек накопителей 8 и 9 заряжаются до напряжений соответствующих выбранных участков кардиоцикла.

Ввиду того, что минимальные постоянные времени интегрирующих цегочек выбраны больше длительности стробов, то в результате осуществляется синхронное накопление двух сигналов. Блок 11 выдает на выход сигнал, равный разности напряжений с накопителей 8 и9.

Измеритель 5 помех выделяет огибающую смеси сигнала ЭКГ со случайной помехой путем двухполупериодного детектирования пиковым детектором сигнала, поступающего на его вход только в момент измерения каждого из двух выбранных участков ЭКГ. С этой целью ЭКГ со входа 1 подается на пиковый детектор 19 через ключевую схему 4, открываемую с помо цью сумматора 18 только в моменты, соответствующие каждому стробимпульсу. При уровнях помехи, существенно превышающих сигнал ЭКГ в моменты измерения, напряжение на выходе пикового детектора 19 становится пропорциональным помехе.

Нелинейный преобразователь 10 дает возможность получить необходимую (например, квадратичную) характеристику регулирования величины сопротивления в накопителях 8 и 9 (времени накопления) в зависимости от уровня помех.

Пред ет изобретения

Устройство для автоматического измерения амплитудных параметров электрокардиограммы, содержащее блок формирования синхроимпульса, входные каскады, генераторы прямоугольных импульсов, ключевые схемы, накопители и регистрирующий прибор, отличаюи ееея тем, что, с целью обеспечения измерения разности амплитуд двух выбранных участков кардиоцикла при наличии нестационарных помех, в нем установлен измеритель уровня помех, включающий в себя ключевую схему, сумматор, пиковый детектор и нелинейный преобразователь, управляющий временем накопления синхронных накопителей измеряемого сигнала, выходные сигналы которых поступают на блок сравнения, выполненный в виде аналогового блока вычисления разности накопленных сигналов.

331590

Составитель Е. Ланцбург

Корректор О. Волкова

Редактор А. Бер

Техред Т. Ускова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2165/13 Изд. № 902 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5