Устройство для диагностики заболеваний

 

(72) Авторы изобретения

Т.А.Алиев; А.К.Забирова и Я.Д.Мамедов:

Р

Институт кибернетики АН Азербайджанск и ССф..-.;.;;-(7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ЗАбОЛЕВАНИЙ

Изобретение относится к вычислительной и медицинской технике.

Известно устройство для диагностики заболеванйй, содержащее блок ввода исходной информации, входы которого являются входами устройства, а выходы подключены соответственно к входам блока памяти, индикаторы и измерительный прибор, два сумматора, формирователь пороговых уровней на-,. пряжения, формирователь разностного сигнала, коммутатор, блок выделения заболевания с наибольшей оценкой и блок коммутации (1).

Однако в этом. устройстве с увеличением количества диагностируемых заболеваний пропорционально возрастает оборудование блока выделения заболевания с наибольшей оценкой и количество индикаторов заболеваний.

Кроме того, из-за использования аналоговых элементов для запоминания информации. о заболеваниях возможно

2 диагностирование только ограниченного количества заболеваний, а для диагностики другого класса заболеваний требуется полная замена блока памяти.

При этом использование в качестве

5 коммутатора механических элементов снижает быстродействие работы устройства, что делает его непригодйым для массовой диагностики заболеваний.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению- является устройство, содержащее фотодиодный блок считывания, информации с перфоленты, шаговый двигатель, который поДключен к генератору однополярных импульсов, коммутатор, входы которого через двухпозиционные ключи присоединены к источнику .постоянного напряжения ü9 к шине нулевого потенциала, схему

2о совпадения, блоки задержки, сумматор и блок цифровой индикации (2).

Недостатками известного устройства являются большие габариты, не— удобство в эксплуатации и недостаточ3 . 9990 ная надежность, обусловленные применением перфоленты, а также существенные затраты времени на установление диагноза в связи с применением перфоносителя.

Целью изобретения является повышение быстродействия и удобства эксплуатации устройства.

Поставленная цель достигается тем, . что в устройство, содержащее сумматор,1Е блок памяти, элементы задержки, блок, индикации, коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, информационные входы коммутатора через переключатели соединены с выходом ис" точника постоянного напряжения, вход . блока памяти подключен к выходу генератора тактовых импульсов, введены три группы элементов И, блок сравнения,,регистр суммы, выходной регистр и счет.чик номера заболевания, вход которого подключен к первому выходу коммутатора, выходы счетчика номера заболевания соединены соответственно с первыми входами элементов И первой группы, выходы которых подключены соответственно к входам выходного регистра, выходы которого подключены к входам блока индикации и к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого и первая группа входов сумматора..соединены с выходами регистра суммы, управляющий вход блока сравнения через первый элемент задержки подключен к второму З выходу коммутатора, первый выход блока сравнения подключен. к вторым входам элементов И первой группы, третьи . входы которых соединены соответственно с выходами регистра суммы, управ46 ляющий вход которого подключен к второму выходу блока сравнения, информационные входы регистра суммы соединены соответственно с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены соответственно с выходами сумматора, а вторые входы через второй элемент задержки соединены с выходом генератора тактовых импульсов, первые входы элементов

И третьей группы подключены соответственно к выходам блока памяти, вторые входы соединены с третьим выхо- дом коммутатора, выходы .элементов И третьей группы подключены к второй M группе входов сумматора.

На чертеже представлена блок-схе.ма устройства.

64 . 4

Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, переключатели 2 - 2я, коммутатор 3, состоящий из элементов ИЛИ 4, элементов

И 5 - 5„и регистра 6 сдвига, генератор 7 -тактовых импульсов, счетчик номера заболевания 8, блок 9 памяти, состоящий из регистров сдвига, группы элементов И 10, сумматор 11,группу элементов И 12, регистр 13 суммы, группу элементов И 14, выходной регистр 15, блок 16 сравнения, блок

17 индикации, элементы 18 и 19 за- . задержки.

Блок 9 памяти состоит из регистров сдвига, в которых заблаговременно записываются в строго определенной последовательности весовые коэффициенты симптомов, соответствующих различным заболеванием. Для тех заболеваний, которые имеют меньшее количество симптомов, чем максимально возможное, в соответствующих разрядах регистра сдвига ничего не записывается.

Для запоминания весовых коэффициентов потребуется четыре регистра сдвига блока 9, состоящих из четырех разрядов .. Содержимое одинаковых разрядов всех регистров сдвига блока 9 предназначается для запоминания информации, соответствующей одному определенному весовому коэффициенту; соответствующему- одному симптому определенного заболевания, так что первая группа И разрядов всех регистров сдвига блока 9 соответствует весовым коэффициентам И симптомов

4 первой болезни. Следующая группа И разрядов регистров сдвига блока 9 соответствует весовым коэффициентам

И симптомов второй болезни и т.д., последняя М -я группа И разрядов соответствует И симптомам N --го заболевания..В первых разрядах регистров сдвига блока 9 записывается весовой коэффициент первого симптома первого заболевания, во вторых разрядах — весовой коэффициент второго симптома первой болезни, .в И -х разрядахвасовой коэффициент 1 -го симптома первой болезни, в (и+1) -x разрядах регистра располагается весовой коэффициент первого симптома второго заболевания, в (И+1) -х разрядах - весовой коэффициент И -го симптома второго заболевания, в 2 VI разрядах— весовой коэффициент И -го симптома второго заболевания.

5 99906

Соответственно в иП-х разрядах регистров сдвига записывается весовой коэффициент И-го симптома pt-го за-. болевания.

В процессе работы устройства с по ступлением первого сигнала от генератора 7 с первых разрядов регистров сдвига блока 9 выдается значение весового коэФфициента первого симптома первого заболевания, которое поступает на вход сумматора 11 и одновременно по цепям обратной связи вновь записывается в освободившиеся разряды тех же регистров блока 9. В .следующем такте с поступлением второ- iS

ro сигнала от генератора. 7 с выходов. регистров сдвига блока 9 выдается .весовой коэффициент второго симптома . первого заболевания, который также поступает на вход сумматора 11 и 2о вновь записывается по цепям обратной связи в освободившиеся разряды тех же регистров. С поступлением очередных, сигналов с генератора 7 последовательно поступает весовой коэффициент 25 третьего, четвертого и т.д., наконец последнего симптома первого з аболевания. После этого аналогичным образом из регистров сдвига блока .

9 .последовательно выдаются весовые зв коэффициенты симптомов второго заболевания и они же через обратную связь вновь записываются е освободившиеся разряды тек же регистров.

Этот процесс повторяется yN раз, и по его окончании коэффициенты всех заболеваний оказываются расположенными в той же последовательности, в какой они были в первоначальный момент.

Определение диагноза заболевания производится с использованием весо-. вых коэффициентов заболеваний, ко= торые.поступают в указанной последовательности на вход сумматора 11 через группу элементов И 10.

Процесс установления диагноза.. осуществляется следующим образом.

Для установления диагноза пациеНта врачом при помощи переключателей

2 - 2 набирается определенная коми бинация, которая свидетельствует о наличии или отсутствии симптомов у конкретного больного. В результате этого подготавливаются к опросу

5S элементы И 5 — 5и для которых соотI ветствующие переключатели приведены врачом в замкнутое состояние. Элементы И5А — 5п поочередно, начиная

4 4. с первого,: опрашиваются при помощи регистра 6 сдвига коммутатора. Для этого с пуском устройства в счетчик

8 заносится единица, а первый разряд регистра 6 сдвига устанавливается в единичное положение; благодаря чему сначала опрашивается элемент

И 5, т.е. от, выхода регистра 6 сдвига иа вход элемента И 5,1 поступает сигнал, и если переключатель

2 врачом был приведен в замкнутое состояние, то на его выходе получае-ся сигнал, который через элементы

ИЛИ 4 и И 10 осуществляет передачу кода весового коэФФиЦиента nepsoro симптома с выхода блока 9 памяти, на вход сумматора 11. При этом на другие входы сумматора 11 с выходов регистра 13 суммы подается второе слагаемое. В первом такте для каждого заболевания естественно, что со держимое регистра суммы 13 равно нулю. Следовательно, в данном случае на выходе сумматора 11 появляется величина, которая через группу элементов 1И 12.по первому сигналу,поступившему с генератора 7 через элемент 19 задержки, передается на вход регистра 13 суммы. После этого вторым сигналом от генератора

7 содержимое первого сигнала разряда регистра 6 сдвига. перемещает" ся на один разряд, бла1-одаря чему открывается логический элемент И

5 (если переключатель 2 установлен в замкнутое состояние ), а сигнал на его выходе через элемент ИЛИ 4 и группу элементов И 10 осуществляет передачу кода высокого коэффициента второго .симптома первого заболевания на вход сумматора. 11, на другие входы которого .от регист.ра суммы 13 поступает второе слагаемое.

С поступлением очередного, третье. го сигнала с генератора 7 содержимое второго разряда регистра 6 сдвига сдвигается на один разряд, благодаря чему открывается элемент И 5>(ecw переключатель 2.> установлен в замкнутое состояние а сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 4 и группу элементов И 10 передает код весового коэффициента третьего симптома первого заболевания на вход сумматора 11. На другой вход последнего с регистра суммы вновь поступает второе слагаемое.

7 99906

Этот процесс повторяется с поступлением на вход регистра 6 сдвига сигналов с генератора 7. С поступлением И -го сигнала с генератора 7 на регистр 6 сдвига . и -й разряд это" го регистра устанавливаетсл в единичное состояние, всдедствие чего открывается элемент И 5и (если переключатель 2ц врачом установлен в замкнутое состоянИе) и с его выхода 16 через элемент ИЛИ 4 и группу элементов И 10 прредается код коэффициентов . И-го симптома первой болезни на вход сумматора 11, на другие вхо" ды которого поступает второе слагае- )s мое.

Естественно, что при опросе тех переключателей, которые не были установлены в замкнутое состояние, на выходе соответствующих элементов 20

И 5 †.5и сигнал передачи вырабатыватыся не будет, и на вход сумматора 11 в эти моменты времени от блока 9 памяти поступают нули.

Таким образом, по окончании опроса симптомов первого заболевания в регистре 13 будет зарегистрирована сумма весовых коэффицентов выбранных симптомов первого заболевания, а содержимое счетчика 8 будет равно единице. При этом с поступлением и-rn сигнала с выхода регистра 6 . сдвига через элемент 18 задержки содержимое регистра 13 сравнивается при помощи, блока 16 с содержимым регистра 15. Если содержимое регистра 13 окажется больше, чем содержимое регистра 15, то на выходе блока

16 сравнения вырабатывается сигнал, который через группу элементов И 14 осуществляет передачу содержимого регистра 13 и счетчика 8 в регистр l5..Åñëè we содержимое регистра 15 окажется больше, то на другом выходе блока 16 сравнения вырабатывается

4Я сигнал, который устанавливает регистр 13 в нулевое состояние.

Для первого заболевания содержимое регистра 13 всегда окажется больше содержимого регистра 15, и содер. жимое регистра 13 и счетчика 8 будет передаваться в регистр 15.

Очередным сигналом от генератора . 7 к содержимому счетчика 8 прибавля. ется единица (его содержимое- стано -" виться равно двум, т.е. соответству- вт номеру второго заболевания), и единица со старшего разряда регистра 6 сдвига коммутатора через обратную связь передается íà его первый разряд, благодаря чему через элемент

И 5< опрашивается переключатель 2 и, если последний установлен в замкнутое состояние, то сигнал с выхода элемента И 5А через элемент ИЛИ 4 и группу элементов И 10 передают код весового коэффициента первого симптома второго заболевания на вход сумматора 11. На его второй вход поступает содержимое регистра 13, которое в данный момент равно нулю. В резуль., тате на выходе сумматора получаем сумму, передаваемую через элементы

И 12 в регистр 13 по сигналу с генератора 7 через элемент 19 задержки.

Следующим сигналом с генератора 7 содержимое первого разряда регистра 6 сдвига переписывается во второй разряд и открывается элемент И 5< (если переключатель 2 замкнут) .

Сигнал с выхода этого элемента через элемент ИЛИ 4 и группу элементов

И 10 передает код. коэффициента вто" рого симптома второго заболевания на вход сумматора 11, на его другие входы поступает второе слагаемое с выходов регистра 13. От последующих сигналов генератора 7 аналогично первому циклу на регистре 13 регист" рируется сумма коэффициентов, соответствующих симптомам второго заболевания. После завершения этого процесса сигналом, получаемым от выхода

И-го разряда регистра 6, через элемент 18 задержки при помощи блока

16 сравнения осуществляется сравнение содержимого регистра 13 с суммой ве" совых коэффициентов записанных в соответствующих разрядах регистра 15.

При этом, если содержимое регистра

13 окажется больше, то на первом выходе блока 16 сравнения вырабатывается сигнал, который осуществляет передачу содержимого регистра 13 и счетчика 8 через группу элементов

И 14 в регистр 15. Если же содержимое регистра 13 окажется меньше содержимого регистра 15, то на втором выходе вырабатывается сигнал, устанавливающий регистр 13 в нулевое состояние.

Сигналом, поступающим с генератора 7, содержимое счетчика 8 увеличивается на единицу (т.е. соответствует номеру третьего заболевания ), и аналогичным образом начинается определение суммы коэффициентов симптомов третьего заболевания.

99906

Суммарнал величина, записанная в регистр 13, снова сравнивается при помощи блока 16 сравнения с содержимым соответствующих разрядов регист-. ра 15. В результате сравнения, происходящего аналогично процессу сравнения в предыдущих циклах,, если содержимое регистра 13 больше, то сигнал с первого выхода блока 16 сравнения осуществляет передачу содержимого регистра 13 и счетчика 8 в регистр 15. Если же содержимое регистра 13 окажется меньше содержимого регистра .15, то сигнал со второго выхода блока 16 сравнения установит 15 регистр 13 в нулевое положение.

Определение суммы весовых коэффициентов симптомов четвертого, пятого, шестого и т.д., заболеваний происходит аналогичным образом, и 26 благодаря такой организации сравнения текущих и предыдущих результатов анализа в регистре 15 всегда запоминается наибольшая сумма весовых коэффициентов и номер соответствую- 25 щего заболевания.

Таким образом, в устройстве будет определен номер заболевания, для которого, сумма весовых коэффициентов симптомов данного заболевания ока- 30 жется наибольшей. По номеру заболевания, содержащемуся в соответствующих разрядах регистра 15, .завершается идентификация заболеваний. Содержимое регистра 15, т.е. номер заболевания и сумма весовых коэффициентов, отображенные в блоке 17 индикации, используется как результат диагностики.

В предлагаемом устройстве при ис" пользовании современных интегральных блоков повышается его надежность и быстродействие и упрощаетсл эксплуатация. При этом, с одной стороны, увеличиваетсл число диагностируемых заболеваний, с другой стороны, умень-. 45 шаются габариты, вес и стоимость устройства, благодаря чему полвляется возможность егс применения для массовой диагностики заболеваний.

Формула изобретения

Устройство для диагностики заболеваний, содержащее сумматор, блок па55 млти, элементы задержки, блок ин4 10 дикации, коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов,инФормационные входы коммутатора через переключатели соединены с выходом источника постоянного напряжения, вход блока памяти подключен к выходу генератора тактовых импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и удобства эксплуатации, в него введены три группы элементов И, блок сравнения, регистр суммы, выходной регистр и счетчик номера заболевания, вход которого подключен к первому выходу коммутатора, выходы счетчика номера заболевания соединены соответственно с первыми входами элеме .тов И первой группы, выходы которых подключены соответственно к входам выходного регистра, выходы которого подключены к входам блока индикации и к первой группе входов блока сравнения, вторая группа входов которого и первая группа входов сумматора соединены с выходами регистра суммы, управляющий вход блока сравнения через первый элемент задержки подключен к второму выходу коммутатора, первый выход блока сравнения подключен к вторым входам элементов И первой группы, третьи входы которых соединены соответственно с выходами регистра суммы, управляющий вход которого подключен к второму выходу блока сравнения, информационные вхо» ды регистра суммы соединены соответственно с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены соответственно с выходами сумматора; а вторые входы через второй элемент задержки — с выходом генератора тактовых импульсов, первые входы элементов И третьей группы подключены соответственно к выходам блока памяти, вторые входы соединены с третьим выходом коммутатора, выходы элементов И третьей группы подключены к второй группе входов сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 752356, кл. G 06. F 15/42, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР 385286, кл. G 06 F 15/42, 1971.

999064

Составитель А.Жеренов

Редактор Л.Филиппова Техред M.Ãåðãåëb Корректор И,Ватрушкина

Заказ 1158/73 Тираж 704 Подписное

ВНИИ11И Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф пц,3уl lllll "Пат нт", г. Ужгород, ул. Проектная, 4