Устройство для анализа сфигмограммы

 

ri i1 5526I5

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОР О(ОМУ СВИДЕТБйЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04,75 (21) 2129830, 24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.03,77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 11,04.77 (51) М. Кл.- зG 06F 15/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.325(088.8) па делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения

П. И. Чинаев, А. М. Шквар, h. И. Фролог,, Д. T. Серый и А. И. Шевченко

I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ А11ЛЛИЗА СФИГМОГРАММЫ

Изобретение относится к диагностирующим вычислительным средствам обработки медицинской информации и предназначено для диагностики функционального состояния человека по результатам анализа сигнала сфигмограммы (СФГ) . Устройство может быть использовано также для анализа других электрограмм как в медицине, так и в технике.

Известны устройства для автоматического анализа периодически повторяющихся электрограмм (электрокардиограмм-ЭКГ) (1, 21, содержащие суммирующий блок, блок анализа, блок выдачи пороговых значений, блок индикации н устройство центрального управлеп I.

Недостатками известных устройств являются низкие быстродействие и достоверность диагностики.

Известно также наиболее близкое по технической сущности к изобретению устройство для анализа электрокардиограмм (3), содержащее блок усредненич, соединенный с блоком анализа формы кривой, блок индикации и блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами блока усреднения и блока индикации.

Однако известное устройство использует последовательный метод обработки сигнала, анализирует ЭКГ по ее амплитудным компонентам н не учитывает индивидуальных особенпостей исследуемого. Поэтому данное устройство имеет низкое быстродействие и недостаточную достоверность диагностики исследуемого.

5 Цель изобретения — повышение быстродей ствия устройства и повышение достоверности диагностики исследуемого.

Это достигается тем, что устройство содержиг функциональный преобразователь, входы

10 которого соединены с выходамп блока усреднения, а;ыход — с входом блока индикации, блок индивидуальный настройки, первый и второй выходы которого связаны соответственно с входом компенсации блока усредне15 нпя и регу.IHp5 10LIHi входом функционального преобразователя, а первый вход блока анализа формы кривой и вход блока управления — с входом устройства, дифферснцпрующий блок, выход которого подключен к вто20 рому входу блока анализа формы кривой, а вход — к входу устройства.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство содержит дифференцирующий

25 блок 1; блок 2 анализа формы кривой, включающий модели адаптивных нейронов 3> — Зе, блок 4 управления, состоящий из схемы 5 включения, схемы 6 сравнения и счетчика 7; блок 8 усреднения, содержащий усреднители

З0 91 — 9е, функциональный преобразова ель 10;

5 52615 блок 11 индивидуальной настройки, включающий схему 12 учета изменения ритмики СФГ и схему 13 индивидуальной подстройки, блок

14 индикации.

Работает устройство для анализа сфигмограммы следующим образом.

Сигнал сфигмограммы поступает на вход дифференцирующего блока 1, первый вход блока 2 анализа формы кривой и вход блока

4 управления, Дифференцирующий блок 1 соединен с вторым входом блока 2 анализа формы кривой и служит для получения производной от сигнала СФГ.

Блок 2 анализа формы кривой осуществляет выделение характерных точек и участков (признаков) формы сигнала сфигмограммы

f(t) и ее производной f (t), а именно: участб .г() ков с положительной производной и

1 и

d f (t)

1; участков с отрицательной производной л ) (— и ); максимумов (макс,,f(t)

dt и ) и макс. f (t) ); минимумов (мин.,f(t) и мин.

Г() ).

Для выделения этих признаков сигнала

СФГ используются модели адаптивных нейрочов 3 — 34, а производной от сигнала СФГ— модели адаптивных нейронов Зб — 38. Дифференцирование сигнала СФГ способствует расширению исходного набора признаков и, таким образом, повышению достоверности диагностики.

Набор признаков с выхода блока 2 поступает на вход усреднителей 9, блока 8 усреднения.

В блоке 4 управления сигнал СФГ подается на схему 5. При ее включении сигнал СФГ проходит на схему 6 сравнения и формируется управляющий импульс «Исходное положение». Управляющий импульс поступает в блоки усреднения 8 и индикации 14, осуществляет обнуление их выходных значений и приводит в исходное рабочее состояние. Схема 6 сравнивает сигнал СФГ с заданным пороговым напряжением, величина которого немного меньше амплитудного значения СФГ, и в момент их равенства формирует управляющий импульс «Пуск». Передний фронт импульса

«Пуск» определяет окончание предыдущего и начало последующего периодов СФГ. Этот импульс включает блок 8 усреднения и регистрируется счетчиком 7.

При включении блок 8 осуществляет усреднение входных признаков в течение нескольких периодов СФГ. Число периодов СФГ задается счетчиком 7, по истечении которого на выходе счетчика появляется импульс «Останов», который отключает схему 5 включения и останавливает блок усреднения. Процесс усреднения входных признаков прекращается.

Усреднение признаков позволяет уменьшить влияние различных случайных факторов на г

65 достоверность диагностики. Однако усредненные значения признаков зависят от ритмики

СФГ. Для устранения данного недостатка используется схема 12 учета изменения ритмики СФГ блока 11 настройки. Сигнал с выхода схемы 12 поступает на вход компенса,ии блока 8 усреднения с противоположным знаком и весом, позволяющим компенсировать приращения признаков за счет увеличения периода

СФГ по сравнению с некоторым его минимальным значением.

Усредненные значения признаков, инвариантные к изменениям ритмики СФГ, подаются на вход функционального преобразователя 10.

Функциональный преобразователь 10 служит для автоматического распознавания физиологического состояния исследуемого по результатам параллельного анализа признаков

СФГ, Он может быть выполнен на аналоговых элементах типа операционного усилителя или на аналого-дискретных элементах типа моделей нейронов. Настройка функционального преобразователя осуществляется по усредненным значениям признаков СФГ для каждого из распознаваемых состояний некоторой группы исследуемых. В процессе настройки достигается такое положение, чтобы выходной сигнал функционального преобразователя при анализе сфигмограммы каждого состояния патологии находился в определенном неперекрывающемся с другими интервале значений.

Индивидуальные отличия некоторых исследуемых могут приводить к смещению, наложению или изменению интервалов значений выходного сигнала функционального преобразователя, соответствующих распознаваемым состояниям, и, следовательно, к ошибкам при диагностике. Для устранения этого недостатка в устройстве предусмотрена схема 13 индивидуальной подстройки блока 11, выход которой связан с регулирующим входом функционального преобразователя. Индивидуальная подстройка обеспечивается путем изменения порогов некоторых элементов функционального преобразователя до тех пор, пока сго выходной сигнал при анализе СФГ нормального состояния не войдет в требуемый интервал значений.

Выход функционального преобразователя

10 соединен с блоком 14 индикации, который служит для отображения результатов диагностики. Блок индикации может быть выполнен в виде измерительного прибора, на шкале которого нанесены интервалы значений выходных сигналов, соответствующие распознаваемым состояниям. Кроме того, при применении пороговых элементов или фильтров, настроенных на данные интервалы, блок 14 осуществляет световую индикацию и выдачу сигнала для включения устройства автоматического лечения или других целей.

Благодаря указанным особенностям данное устройство позволяет ускорить процесс постановки диагноза и повысить его достоверность по сравнению с другими известными автома552615

Формула изобретения

Составитель И. Хазова

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Котова

Редактор И. Грузова

Заказ 676/18 Изд. № 318 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тическими устройствами медицинской диагностики, Устройство для анализа сфигмограммы, содержащее блок усреднения, соединенный с блоком анализа формы кривой, блок индикации и блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами блока усреднения и блока индикации, о т л и ч а ю щ е еся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и повышения достоверности диагностики исследуемого, оно содержит функциональный преобразователь, входы которого соединены с выходами блока усреднения, а выход — с входом блока индикации, блок индивидуальной настройки, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом компенсации блока усредне5 ния и регулирующим входом функционального преобразователя, первый вход блока анализа формы кривой и вход блока управления соединены с входом устройства, дифференцирующий блок, выход которого соединен с вто10 рым входом блока анализа формы кривой, а вход — с входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авт. св. Ха 339918 кл. G 06F 15/42, 1971.

15 2. Авт. св. Ка 344445 кл. G 06F 15/42, 1971, 3. Авт. св. Хо 226980 кл. G 06F 11/00, 1968.