Устройство для измерения ударного объема сердца

 

Lii) 682228

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.06.77 (21) 2492884, 28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 30.08,79 (51) М. Кл.-"

А 61В 6, 00

Гасударственный комитет (53) УДК 615.471 (088.8) rо делам изобретений н открытий (72) Автор изобретения ф. М. Тищенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДАРНОГО

ОБЪЕМА СЕРДЦА

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для контроля сердечной деятельности.

Известно устройство для измерения ударного объема сердца, содержащее последовательно соединенные сцинтилляционный датчик, дискриминатор и счетчик импульсов, таймер, а также электрокардиограф, выход которого соединен через блок выделения R-зубца со входом счетчика R-зубцов и схемой задержки (1J.

Однако для измерения ударного объема сердца известным устройством требуется длительное время для записи информации цифропсчатающим устройством и ее последующей обработки, Целью изобретения является сокращение времени измерения ударного объема сердца.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены реверсивный счетчикрегистр, дешифратор, триггер, две схемы И и сдвоенный переключатель, а счетчик импульсов выполнен реверсивным, причем выход триггера подключен к первым входам двух схем И, ко второму входу первой схемы И подключен выход схемы задержки и ко второму входу второй схемы И подключен выход блока выделения R-зубцов, а выходы схем И подключены ко входам тайме- 30 ра, один выход которого соединен с управляющим входом дешифратора и входом управления инверсным счетом счетчика-регистра, а также через первый контакт сдвоенного переключателя — с входом управления прямым счетом счетчика импульсов, второй выход таймера соединен со входом управления прямым счетом счетчика-регистра и через второй контакт сдвоенного переключателя — с входом управления инверсным счетом счетчика импульсов и стробовым входом счетчика-регистра, выход счетчика импульсов соединен с установочным входом счетчика-регистра, к информационному входу которого подключен выход дискриминатора, а к синхронизирующейу входу подключен выход дешифратора, информационный вход которого соединен с выходом счетчика-регистра, при этом сбросовый вход триггера соединен с выходом дешифратора, а установочный вход триггера подключен к сбросовому входу счетчика

R-зубцов, управляющий вход которого подключен к выходу триггера.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для измерения ударного объема сердца.

Устройство для измерения ударного объема сердца содержит последовательно включенные сцинтилляционный датчик 1,,iin г(0

ii8ci.ь8.).

:)> у,1

3 дп(скр(мш(li îð 2 и реверсивпый счет:пк 3 .:",I, . 0,c0(:, выход послсдпсг0 сосдппс(1 с усга:(0(,0 ((;(,(» входом реверс гвпого с;c! !iiк а - p c T!! c i p 3 4, к и н ф 0 р м а ц и о н н О м осто(.i ÃO подкл(0 Icll Выход дискрими(1((i 0ра 2, Вход управления прямым счетом счет к" 3 соединен через первый контакт сдвоенного;(срсключатсля 5 с первым выходом таймера б, входом управления инверсным .:чг ом с (ст(икп-рсгпсгра 4 и управляю.цим

Дсн(1(фр<(тора 7. Вход уllpdB,7CI((51 пнгсрснь(м счсгом сч тчика 3 соединен !Icпосредственно со стробовым в. одом счегчи-!

2-perl,cãðà 4 и через второй контакт сдвоенного переключателя 5 — со вторым выхоДом таймера 6 и входом управления прямым счетом счетчика-регистра 4. Инфор:.„щпонпый вход дсшифратора 7 соединен с

1(ыходом счетчика-регистра 4, а выход де(н (фратор((сосдипсп с синхронизиру(ощим

1(хгдом счс! Iика-рсгистра и copocoBbi!i вхО дом триггера 8, выход которого подключсп . 1(1 ((:(ля(0(цсму Il:!0 i C IC I II(IC3 9 R-3) OIIOII !

i первым входам двух схем И 10 и 11. Второи вход схемы I 10 соединен с выходом блока !2 выдел=ния R-зубцов, входом схемы 13 задержки и входом счетчика R-зубцов, сбросовьш вход которого подк:по ic!I к, cTa;;o(0чному входу триггера 8 и входу

«Г(уск» усгроиства, Второй вход схемы И

11 соединен с выходом схемы 13 задержки.

"ыходы схем И 10 и 11 подключены ко Входам таймера б, выполненного на идентичных одновибраторах 14 и 15. Вход блока

12 выде:(ения R-з(бцов соединен с выходом электрокардиографа (ЭКГ) 16.

Устройсгво для измерения ударного объема сердца работает следующим образом.

В исходном положении счетчики 3 li 9 и риггер 8 устанавливают в нулевое состояние, счетчик-регистр 4 — в положение « — 1» импульс, переключатель 5 — в первое положение «Вкл.», электроды ЗКГ 16 накладывают на пациента, коллимировгнный сцинтилляционный датчик 1 устанавливают

:la передней стенке грудной клетки в области желудочков сердца, а время ht экспозиции таймера 6 (соответственно время квазиустойчивого состояния одновибраторов 14

;1,15) устанавливают в пределах 0,05 — 0,1 с .; завис((мости от частоты пульса.

Затем внутривенно быстро вводят радиоактивный индикатор, например, альбумин словечсской сыворотки, меченный радио ктивным йодом-131, производят общий запуск устройства по входу «ПУСК», при этом триггер 8 опрокидывается, открывая схемы 10 и 11 совпадения, и регистрируют информацию в следующей последовательности.

Импульсы сцинтилляционного датчика 1, амнлит да когорых соответствует фотоппку гамма-излучения введенного радиоактивного индикатора, поступают с выхода дис«риминатора 2 на информационные входы

:О .Э 101

") 0

i0

, (1

I ) рс ic»cшщого с,стчпк (3 (гмпугп сов и рсв"p\ с(гвного счсгч:(ка-регистра 4, хо(орые в licХ 0 ",,0) C JC I O:1(l ii;! 3 а(гр ы(ы.

Гlрп появлении R-зубца ЗКГ 16 (hill лье с в(,1: ода блока 12 «ыделсния R-зубцов запускает чсрсз открытую схему И 10 первый канал (одновпбратор 14) таймера 6.

Поте .öèàci с псрвого выхода таймера через первый контакт пер ключателя 5 пост, г(аст па вход управления прямым c :åãом счст|п(ка 3, который прп этом работает в тc«c;I!(c времени At в режиме сложения и зарегистрирует число импульсов Л((1) =

=-n, (1) Л1, которые поступают па в;од счетчика с дискриминатора 2, где п,(1) — срсдняя частота импульсов в конце диастолы, в течение которой вошла первая (i= 1) порция индикатора в правый желудочек сердца. Такое же количество импульсов Vi(1), по и дополнительном (обратном) кодс, зарсгистрпруст и реверсивный счетчик-регистр 4, который открыт па время 5i по входу управления инверсным счетом.

Одновременно с запуском первого ка(-:ала таймера 6 импульс с выхода блока 12 выделения Я-зубцов поступаст на вход схемы

13 задержки, с выхода которой импульс через время S„,=0,183Ñ+0,142С (где С вЂ” длительность ссрдсчпого цикла) запускает через схему И 11 второй кана I таймера б (ОдновиораTop 15), в роз,льтатс чего пои .ившпйся в течение врсмспп разрешающш . ; отснциал па в-:орох; выходс таймера (срез второй контакт сдвоенного переключателя 5 поступает на вход управления ин",cj)c:,ûì счетом реверсивного счетчика 3 и на стробовый вход счетчика-регистра 4, ус .анавливая сго в нулевое состояние. За время Qf в счетчике 3 вычтется число импульсов !Vq (1) = nq (1) At, где п (1) — средняя частота импульсов в конце систолы, в течение которой из правого желудочка в малый круг кровообращения началось (1=1) выбрасывание индикатора. Такое жс колпчепмпульсов V (l ) зарсгистрируpT и счетчик-регистр 4, который в это время открыт по входу упраглсння прямым счетом.

Таким образом, в результате первого (i=1)»aмсрения в счетчике 3 будет зарегистрировано число импульсов Л((1) — V>(1), а в счетчике-регистре 4 — число А(2(1), которое во втором (i=2) цикле измерения сравнивается с числом Л ((2), когда на вход управления инверсным счетом счетчикарсгистра 4 и управляющий вход дешифратора 7 поступает потенциал с первого выхода таймера б. Если при этом счетчик-реп стр 4 не досчитывает до нуля, то сигнал

:((выходе деш и ф р а тор а 7 отсутствует и проводят второй (i=2) цикл измерения, по окончании которого счетчик 3 зарегистрирует число импульсов Х, (1) — Л, (1) +

+!V! (2) — Л,(2), а счетчик-регистр 4 — чисiO Х2(2), 682228

В каждом цикле измерения аналогично описанному выше происходит сравнение чисел iI. I(i) и Х»(1 — 1). В момент равенства этих чисел, наступающий, когда изотоп первьш раз пройдет через обе половины серд- б ца, сигнал с выхода дешифратора 7 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 8, прекращая регистрацию информации, и одновременно на вход синхронизации счетчика-регистра, осуществляя запись в счетчик-регистр числа импульсов к к

Q Л, (i) — p, Ж, (i — 1), ! =-1 i .=1 зарегистрированных к этому моменту реверсивным счетчиком 3.

Через 10 — 15 мин после инъекции, когда наступает равномерное разведение индикатора в системе кровообращения, сдвоенный переключатель 5 устанавливают во второе положение «Выкл.», отключая тем самым управляюшие входы реверсивного счетчика

3 от выхода таймера 6, и запускают устройство по входу «Пуск». При появлении первого R-зубца ЭКГ таймер 6 открывает на время At вход управления инверсным счетом счетчика-регистра 4, и импульсы с дискриминатора 2 поступают на информационный вход счетчика-регистра 4, в котором за время At из числа импульсов зо к 1<

gN, (t) — Ж,(i — 1)

1=1 i-I вычтется число импульсов и, „н Л1, где и„„н — равновесная конечнодиастоличеЗо ская средняя частота импульсов. Через время S„, Hìïóëüñ с выхода схемы 13 задержки запускает второй канал таймера 6, который на время Л1 открывает по входу управления прямым счетом счетчик-регистр 4, и импульсы с дискриминатора 2 поступают на информ ационнь1й вход счетчика-регистра, в котором к числу импульсов к к -15 > < (i) P а (nI авн

1-1 i —. 1 добавляется число импульсов, равное и, „„нМ, где и,„„„— равновесная ко-р нечносистолическая средняя частота импу льсов. Так как и, авн иаравн, то с каждым последующим R-зубцом ЭКГ, количество которых регистрируется счетчиком 9, информация в счетчике-регистре 4 уменьшается и становится равной нулю, когда к 1<

" N, (i) —, N, (i — 1) = m (n, i=1 < —. 1 оо

Л/, аравн. где m — количество сердечных циклов (или

R-зубцов ЭКГ, сосчитанных счетчиком 9), в течение которых происходит полное опо- 65 рожнение счетчика-регистра 4. Таким образом, показания счетчика 9 R-зубцов ЭКГ равны числу m: к к

X, (i) —,, iV., (i — t )

m = (и, „„— и,„„н) 5

При досчете нуля счетчика-регистра 4 сигнал с выхода дешифратора 7 поступает на вход триггера 8, прекращая регистрацию информац ш, и одновременно — на вход синхронизации счетчика-регистра 4, осуществляя перезапись из счетчика 3 в счетчик-регистр 4 числа к к ;. N (i) — ъ, N, (i — l)

i=I Е-1 для повторных измерений.

Ударный объем сердца (УО) вычисляют по формуле:

УО --. — " -, 1П где U„„— объем циркулирующей крови, определяемый стандартным методом in vitro путем сравнения активностей введенного радиоактивного индикатора и пробы венозной крови, взятой после равномерного разведения индикатора в крови.

При повторных измерениях запускают ycTpoIlcTI3o по входу «Пуск», сбрасывая при этом счетчик 9 R-зубцов ЭКГ в нулевое состояние, и снимают новые показания счетчика 9, по которым определяют ударный объем сердца с учетом U„, Таким образом, благодаря применению предложенного устройства не требуется регистрация информации на ленте ЦПУ, ее анализ и обработка, связанные с определением момента равенства чисел Л 1(i) и

A 2(i — 1) и вычислениями суммарных чисел импульсов при первом пассаже изотопа черсз сердце и после достижения равновесия, что значительно сокращает время измерения ударного объема сердца.

Формула изобретения

Устройство для измерения ударного объема сердца, содержащее последовательно соединенные сцпнтилляционный датчик, дискриминатор и счетчик импульсов, таймер, а также электрокардиограф, выход которого соединен через блок выделения

R-зубцов со входом счетчика R-зубцов и схемой задержки, отличающееся тем, чго, с целью сокращения времени измерения ударного объема сердца, в него введены реверсивный счетчик-регистр, дешифратор, триггер, две схемы И и сдвоенный переключатель, а счетчик импульсов выполнсн реверсивным, причем выход триггера подкл1очен к первым входам двух схем И, ко второму входу первой схемы И подключен выход схемы задержки и ко второму входу второй схемы И подключен выход

682228! ! ! ! ! !

Составитель В. Головин

Корректор Л. Тарасова

Редактор Н. Хубларова

Заказ 2112/5 Изд. № 511 Тираж 681 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 блока выделения R-зубцов, а выходы схем

И подключены ко входам таймера, один выход которого соединен с управляющим входом дешифратора и входом управления инверсным счетом счетчика-регистра, а также через первый контакт сдвоенного переключателя — с входом управления прямым счетом счетчика импульсов, второй выход таймера соединен со входом управления прямым счетом счетчика-регистра и через второй контакт сдвоенного переключателя — с входом управления инверсным счетом счетчика импульсов и стробовым входом счетчикарегистра, выход счетчика импульсов соединен с установочным входом счетчика-регистра, к информационному входу которого подключен выход дискриминатора, а к синхронизирующему входу подключен выход дешифратора, информационный вход кото5 рого соединен с выходом счетчика-регистра, при этом сбросовый вход триггера соединен с выходом дешифратора, а установочный вход триггера подключен к сбросовому входу счетчика R-зубцов, управляю10 щий вход которого подключен к выходу триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

l5 № 468620, кл. А 61В 6/00, 1975.