Устройство для кардиосинхронизации

 

бнРИКОтОнй l. i&A

О П И С А Н И Е 47947

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соиналнстических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 29.11.73 (21) 1975929/31-16 с присоединением заявки— (32) Приоритет—

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 09.12.75

151) М. Кл. А 61b 5/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ко делам нзобоетеннй (53) УДК Л 576.8.097.

А:612.! 71.1:

:612.12-089. . 87 (088.8) и открь тнй (72) Авторы изобретения

А. И. Васильев и В. С. Ермаков

Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАРДИОСИНХРОНИЗАЦИИ

Изобретение относится к медицинской технике, преимущественно к аппаратам искусственного кровообращения.

Известно устройство для кардиосинхронизации, содержащее последовательно соединенные выделитель R-зубцов ЭКГ, измеритель длительности сердечных циклов, выполненный в виде генератора пилообразного напряжения .и импульсното элемента, блок задержки и ис.полнительное устройство, Однако это устройство .п ри экстрасистолии осуществляет кардиосинхронизаци|о с недостаточной То IIHocTb10, что снижает эффективность кардиосинхронизираванных методов, Целью изобретения является повышение точности кардиосинхронизации при экстрасистолии. Для этого устройство имеет блок обнаружения экстрасистол, блок логики, ключ, блок вычисления, блок оценки длительности.

Вход блока обнаружения экстрасистол соединен с блоком .вычисления, выход котарото,подсоеди нен:к блоку оценки длительности, соединенново с блоком логики и блоком о бнаружения экстрасистол.

Блок обнаружения экстрасистол может быть, выполнен .в виде, последовательно соединенных делителя напряжения,,схемы с0Впаден ия, кампа ратора; блок вычисления — в виде паследовательно соединенных операционногоо усилителя и импульсного элемента; блок оценки, длительности — в виде двух компараторов, трех схем совпадения, триггера и реле в ремени, причем выход первого компаратора соединен со,входами двух схем совпадения,,выход .которых соединен с триггером, а выход второго компаратора через третью схему. совпадения соединен с реле времени.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для h:àðäèoñèнхронизации; на фиг. 2 — блок обнаружения экстрас .tстол; на фиг. 3 — блок вычисления; на фпг.

4 — блок оценки длительности.

Успройство садер>кит выделитель 1 R-зуоцсв ЭКГ, генератор 2 пилообразного напря15 жения, импульсный элемент 8, ключ 4, бло i

5 задержки, исполнительное устройство б.

Вход блока 7 обнаружения экстрасистол соединен с блоком 8 вычисления, выход которого подсоединен к блоку 9 оценки длительности, соединенного с блоком 10 логики и блоком 7 обнаружения экстраспстол.

Блок 7 обна ружения экстрасистол выполнен;в виде последовательно соединенных делителя 11 напряжения, схемы 12 совпадения, компаратора 18; блок 8 вычисления — в вид последовательно соединенных операционного усилителя 14 и,импульсного элемента 15; блок

9 оценки длительности — из двух компа рато ров 1б и 17, трех схем .18, 19 и 20 совладения, тритгера 21 и реле 22 времени. Причем, зы47О471

10 (4) ход первого коз«пара тора 1б соединен "o вхоа,«,:«двух схем 18 и !9 совпаде««ия, выходы которых =седине«ны с триггером 21, а .выход второго кэмпаратора 17 через третью схему

20 совпа с«ния соединен " реле времени 2.

Усвройство работает следующим образом.

Пои возникновен««и ORS-комнлекса электроl кардиограммы:на выходе зыделителя 1 К-зуоцэв ЭКГ формиру«отея прямоугольные ««м::ульсы. Прп .-:осту:«ленин этих импульсов на вход генератора 2 пилообразного напряжения, рост напряжеш«я на его выходе прекращается. Некоторое время,,большее длительности импульсов на вь«хэде выделителя I, напряжеi«:: е на выходе гене атэра 2 остается неизмен««ым, пîc;Iå чего осуществляется Iñáðэс, а затем формирование всето л;«нейно нарастающеэ =пгнала. Таким образом, после формиро,вания очередного импульса на выходе выделптеля 1, на выходе генератора 2 некоторое время выделяется cNI;HB;I, несущий информацшо о длительности .«««редшествующегэ сердечного ритма.

При,номэто«иных сокращениях сердца на уира вляюн«ий вход импульсного элемента 8 г выхода .блока 10 логики подаются импульсы, eooòâåòeòâó«où «е заднему фронту импульсов на выходе выделптеля 1, прп переходе которых «в импульсном элементе 8 осуществляется,запом««««ан««е его вхс«диого на«пряжения. В результате на выходе форми руе1ся сигнал о продолжительности предыдущего сердечного цикла. При номотопных сокращениях этот сигнал через ключ 4 подается,на вход блока 5 задержки, на выходе которого формируются импульсы, задержанные по определенному закону относительно R-зубца,и управляющие работой ««сполнительного устройства б.

Для предсказывания продолжителности «последующего сердечного цикла, в том числе и кэмпенсаторной паузы, на входы блока 7 Doнаружения экстрасистол .пр«и п«риходе,очереднэто R-зубца с выходов генератора 2 и им.:ульсного элемента 8 подаются сигналы о продолжительности только что окончившегося и предшествующего ему сердечных циклов.

Если продолжительность очередного сердечного цикла меньше продолжительности предыдущего се реечного цикла на определенную зеличину, то на выходе компаратора 18 «появляется сигнал, разрешающий прохождение через схему совпадения 12 импульса с .выхода выделителя 1 на .вход блока 10 логики.

При,прихс«де на вход блока 10 логики импульса с выхода блока 7 обнару«жения экстраспстол в последующем сердечном цикле, являющемся компенсаторной паузой, с выхода блока 10 логики импульсы не .поступают на импульсный элемент 8. А на управляющий вхэд ключа 4 подается сигнал, о«тключающий вход блока 5 задержки от выхода импульсного элемента 8,и подключающий его к выходу блока 8 вычисления, в котором осуществ15

Зо

65 ляется вь«числение ожидаемой длительност:« компенсаторной паузы (Ткл) в соэпветствии с формулой

Ткп=Тн + (Тн — Тэ) =2Тн — Тэ, (1) где: Тн — длительность .нормального сердечного цикла, Тэ — длительность предэкстрасистолического сердечного цикла.

На инвертирующий вход операционного усилителя 14 с выхода тенератора 2 при возни«кновении экстрасистоличе" кого ORS-комплекса подается сигнал о продолжительности предэкстрасистолического сердечнэго цикла.

На неинвертирующий вход с,вь«хода импульсного элемента 8 подается сигнал о длительности гредшествующего нормального сердечного цикла. На выходе операционного усилителя 14 форми«руется в соответствии с форму«оА (1) сигнал об ожидаемой, длительности сердечного цикла, который запоминается импуль"ным элементом 15 при приходе на его управляющий вход импульса с выхода блока

10 логики. После окончания компенсаторной паузы за ожидаемую длительность последу«ощаго сердечного цикла принимается длительность,последнего нормального сердечного цикла.

Длительность компенсаторной,паузы близка к величине, определяемой по формуле (1), лишь гни желудочковой экстрасистолии, которая встречается в 70 — 80% случаев экстрасистолического нарушения сердечного ритма.

При атриовентрикулярной и предсерднойэкстрасистолии,длительность;компенсаторной паузы меньше, чем при желудочковой и вычисляется по формуле:

Ткп=Тн + К(Тн — Тэ), (2) где величина 0 (К(1 зависит от места и времени возникновения экстрасистолического возбуждения сердца. KipoMe того, возможны групповые экстрасистолы, а также ошибки в распозна вании экстрасистол. Поэтому,в устройстве для кардиосинхронизированных воздействий, введен блок 9 оценки длительности компенсаторной паузы. Поскольку суправентрикулярные экст«расистолы встречаются достаточно «редко,,в данном устройстве с целью упрощения осуществляется дискретная оценка длительности компенсаторной,паузы. Если длительность компенсаторной паузы больше чем:

Ткп)Тн + 0,5(Тн — Тэ), (3) ! то вычисление компенсаторной паузы производится в соответствиями с формулой (1). Если длительность компенсаторной паузы находится в пределах:

Тн(Тип(Т«п + 0,5 (Тн — Тэ), 47047) 1. Устройство для кардиосинхронизац,ш, содержащее выделитель R-зубцов Э1 Г, гене ратор пилообразного напряжения, импульсный элемент, блок задержки, исполнительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности кардиосинхронизации при экстрасистолии, оно имеет блок обнаружения экстрасистол, блок логики, ключ, блок вычисления, блох оценки длительности, при этом вход блока обнаружения экстрасистол соединен с блоком вычисления, выход которого подсоединен к блоку оценки длительности, соединенному с блоком логики и блоком обнаружения экстрасистол.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок обнаружения экстрасистол выполнен

4р в .виде, последовательно соединенных делителя напряжения, схемы совпадения, компаратора.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок вычисления выполнен в |виде последовательно соединенных операционного усили45 теля и импульсного элемента.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что |блок оценки, длительности, выполнен в виде двух компараторов, трех схем совпадения, триггера и реле времени, причем выход первого .компаратора соединен со входами ,двух схем совпадения, выход кото рых соеди, нен с триггером, выход второго компаратора через третью схему совпадения соединен с реле времени. то длительность компенсаторной паузы принимается равной длительности нормального сердечного цикла. Если длительность компенсаторной паузы меньше длительности нормального сердечного цикла, то возникла групповая экстрасистола или произошла ошибка в распознавании экстрасистол и .в этом слу-:ае целесообразно использовать известное прохожде;tие сигнала.

На выходы блока 9 оценки длительности после окончания компенсаторной паузы подаются сигналы о длительности нормального сердечного цикла (с .выхода импульсного элемента 8), об ожидаемой длительности;ком пенсаторной паузы (с,выхода блока 8 вычисления) и о действительной длительности компенсаторной паузы (с выхода генератора 2).

С помощью компа ратора 1б осуществляется проверка выполнения условия (3), для чего на один из его входов через суммирующие резисторы одинаковой величины подаются сигналы о длительности нормального сердечного цикла и об ожидаемой длительности компенсатор ной паузы,,вычисленной в соответствии с формулой (1). С помощью компаратора 17 длительность компенсатор ной паузы сравнивается с длительностью нормального сердечного цикла. Сигналы с:выыдов компараторов 1á и 17 подаются на схемы 18, 19, 20 совпадения, .на один из выходов KQTtolpI lx после окончания компенсаторной паузы с выхода блока 10 логики подается импульс, соответствующий заднему фронту импульса с выхода выделителя 1.

Если выполняется условие (3), то с помощью импульса схемы 18 совпадения триггер 21 устанавливается в положение, соответствующее описанному прохождению сигнала.

Если выполняется условие (4), то с помощью импульса схемы 19 совпадения триггер

21 устанавливается в другое положение, в ipeзультате чего, с его выхода напряжение,подается на,вход блока 10 логики и .при возникновении следующего экстрасистолического сокращения работа устройства будет аналогична описанному, за исключением того, что с выхода блока 10 логики не будет, поступать сигнал на управляющий вход ключа 4. И за ожидаемую.,длительность компенсато рной паузы будет .приниматься длителыность нормального сердечного цикла (на,вход блока 5 задержки,будет подаваться сигнал с выхода импульсного элемента 8).

Если длительность действительной компенсаторной паузы меньше длительности нормального сердечного цикла, то с выхода схемы

20 совпадения .импульс подается на реле 22

Б времени и на его:выходе формируется импульс достаточно большой длительности, который подается на вход блока 7 обнаружения экстраспстол и запрещает,в течение этого времени обнаружение экст расистол, обеспечивая тем самым известное прохождение сигнала.

Ероме того, сигнал с выхода реле 22 времени подается,на вход блока 10 логики, в результате чего на его .выходе формируется импульс, поступающий на вход импульсного элемента 8, обеспечива1ощ |ц немедленное прохождение сигнала о действительной длительности сердечного цикла с,выхода генератора пилообразного напряжения на вход блока 5 задержки.

Предмет изобретения

479471

Юуг Ф

Составитель Л. Соловьев

Техред Л. Казачкова

Редактор Т. Каранова

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1052/1540 Изд. № 919 Тираж 559 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5