Детектор -зубца электрокардиосигнала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 А 61 В 5/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ К ор тактовых ого также п м в выход ко тьему дключен к т ора стФобир тор синхрои й и третий входу генера сов, и генер выход и втор рого соедине х импуьсов то"четды но ы соответст и третьимертым входо ыходами бло четвертым пятыйвыходной а управлени о подключеа Ф торо хо ете ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 635967, кл. А 61 В 5/04, 1977.Авторское свидетельство СССР 11 869754, кл. А 61 В 5/02, 1980, (54)(57) ДЕТЕКТОР К-ЗУБЦА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА, содержащий последовательно соединенные усилитель низкой частоты, вход которого подключен к входной шине детектора, полосовой фильтр и дифференциатор, последовательно соединенные компаратор напря жения и одновибратор, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены блок автоматической регулировки усиления, включенный между выходом дифференциатора и входам компаратора напряжения, и временной селектор, содержаший последовательно сбединенные блок синхронизации, блок коррекции синхронизации, второй вход которого подключен к первому входу блока синхронизации и выходу одновибратора, блок управления, второйи третий входы которого соединенысоответственно с вторыми выходамиблока синхронизации и блока коррекции синхронизации, и генератор стробирующих импульсов, второй вход которого подключен к второму выходублока управления, а первый, второй,третий, четвертый и пятый выходы -соответственно к второму входу блока синхронизации и к .третьему, четвертому, пятому и шестому входамблока коррекции синхронизации, первый выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации, ипоследовательно соединенные генераКогда подаваемый на третий вход блока 1 О управления (фиг.8) сигнап Синх." равен логической единице, означающий, что стробируюшие импульсы Т идут синхронно со счетными импульсами, сформированными . на 11 -зубцы, то первый элемент ИЛИ 45 передает на вход одновибратора 46 только сигнал К (счетный импульс, сформированный на Ч -зубец), Одновибратор 46 вырабатывает импуль сы К или СИ одийаковой длительи и н нности независимо от длительности сигнала, поступившего на его вход. 17 12600единице, то 3 -триггер 42 находитсяв нулевом состоянии и сигналы с выхода Н -го разряда пятого сдвигового регистра 37 не изменяют его соситояние, Если сигнал на входе Сбоинаходится на уровне логического нуля, а сигнал Т,1 следует с периодом,например, равным двум КК-интервалам,то.в этом случае на входах первогоэлемента И 28 счетные импульсы, 10сформированные на 1 -зубцы, совпадают во времени со стробирующимиимпульсами (1/2)Т. При каждом совпадении на выходе первого элементаИ 28 вырабатывается импульс, котоуый передвигает "единицы" с информационного (Р) входа первого сдвиговогорегистра 32 по его разрядам. После и,совпадений (например, и = 2) в 11 -омразряде первого сдвигового регистра32 появляется уровень логической единицы, который через второй элементИЛИ 40 запускает второй одновибратор 41, который в свою очередь вырабатывает импульс положительной полярности и подает его на выход"Коррекция" блока 9 коррекции синхронизации. Этот импульс через первыйэлемент ИЛИ 39 обнуляет все сдвиговые регистры 32 - 37, в результате,39чего пятый сдвиговый регистр 37 не:переводит Э -триггер 42 в единичноесостояние. Под воздействием импульса"Коррекция" в памяти генератора 11стробирующих импульсов фиксируетсядействительное значение КК-интервала и счетные импульсы, сформированные на 8 -зубцы, идут синхроннос импульсами Т. После этого и -йимпульс (6/7)Т своим задним фронтом переводит Р -триггер 42.в единичное состояние, т.е. на выход"Синх." подается сигналлогическойединицы,04 18При сигнале "Синх"., равном логичесгкому нулю, на вход одновибратора 46через первый элемент ИЛИ 45 подается сигнал СИ". Когда на входах Ки "Коррекция" блока 1 О управленияприсутствует уровень логическогонуля, первый О -триггер 48 находитсяв нулевом состоянии, которое фиксируется также во всех разрядах сЧвигового регистра 49 с помощью генератора 51 импульсов. При изменениии нуровня сигнала на входах К или"Коррекция от нуля до единицы первый Р -триггер 48 переходит в единичное состояние, так как на егоинформационный вход постоянно поддется напряжение логической единицы.Когда под воздействием сигнала,поступающего с генератора 51 импульсов в младший разряд сдвигового регистра 49, записывается "единица" свыхода первого З -триггера 48, пос;ледний обнуляется, а от младшегостаршему разряду сдвигового региста 49 последовательно передаетсяединица , Формируя управляющие сигналь 1 "Запись 1" и "Сброс 1".Если при этом на входе "Синх.",сигнал ранен логической единице,то второй 3 -триггер 52 находитсяв состоянии логического нуля и сигналы с выходовмладшего и старшегоразрядов сдвигового регистра 49поступают соответственно на выходы"Запись 2" и "Сброс 2", Если навходе Синх.и сигнал равен логическому нулю, то второй элемент И 50закрыт для прохождения сигнала с выхода младшего разряда сдвиговогорегистра 49, а на выход "Сброс 2"передается сигнал с прямого выходавторого 2 -триггера 52, На прямомвыходе второго Э -триггера 52 повторяется сигнал, подаваемый на егоинформационный (Р) вход, так как частота импульсов, вырабатываемых генератором 5 1 импульсов, достаточно высока. Она должна быть больше на несколько порядков частоты следованиязубцов ЭКС и может быть выбранаравной, например, 100 кГц,В генераторе 11 стробирующих импульсов (фиг.9) счетчик 71 подсчитывает тактовые импульсы (ТИ), постоупающие на его второй вход. Второй ЦАП 85 преобразует двоичныйкод, поступающий с выхода счетчика71 в напряжение, которое нарастаетпо мере накопления импульсов в счет 260004 20чике 71. С приходом управляющих сигналов "Запись 1" и "Сброс 1" происходит соответственно Фиксация в элементе 72 памяти содержимого счетчика 7 и его сброс. Первый ЦАП 13 преобразует цифровой код, поступающий на его вход в напряжение, которое в течение КК-интервала имеет постоянное значение. Масштабирующий усилитель 74 усиливает напряжение, о поступающее с выхода первого ЦАП 73, при этом его коэффициент усиления определяется длительностью стробирующего импульса Тб. Например, можно принять длительность импульса Тб равной 0,2 длительности КК-интервала (т,е, 0,27 б ) и хранящейся в элемен - те 72 памяти, Тогда относительно середины предыдущего импульса Тб передний фронт генерируемого импульса Тб должен находиться на временной оси на расстоянии, равном 0,9 б, середина - на расстоянии б , задний фронт - на расстоянии 1,1. Поэтоф б му в соответствии с принятой длитель.-2 ностью импульса Т коэффициент усилебния масштабируюшего усилителя 74 должен быть равен 1,1Компараторы 56-65 вместе с подключенными к их выходам элементами И 66-70 производят формирование стробирующих импульсов Тб, (6 /7)Тб, (4/5)Тб, (2/5)Тб и (1/2)Тб, Так, например, первый 56 и второй 51 компараторы вместе с первым элементом И 66 Формируют стробирующий импульс Т. 35Рассмотрим для примера формирование импульса Тб. Для этого условно примем напряжение на выходе первого ЦАП 13 равным единице. Тогда на вы; ходе масВптабирующего усилителя 74 с 40 ,учетом его коэффициента усиления и на неинвертирующем входе первого компара,тора 56 напряжение равно 1,1. Падение напряжения на резисторе 75 определяетдлительность импульса Тби должно сос тавлять 0,2 значения напряжения на выходе первого ЦАП 73, что легко удовлетворяется подбором номиналов резисторов 75-84..Тогда, если напряжение на выходе 0 "нфторого ЦАП 85 находится в пределах 0,9 - 1,1 относительно напряжения на выходе первого ЦАП 73, то на выходах первого и второго компараторов 56 и 57 присутствуют уровни логической единицы и на выходе первого элемента И 66 Формируется импульс Т с требуемыми параметрами. Аналогично происходит формирование остальныхстробируюших импульсов.В генераторе 13 синхроимпульсов(фиг,10) элемент 88 сравнения кодов сравнивает постоянный цифровой код свыхода элемента памяти 87 с изменяю-щимся кодом счетчика 86, который подсчитывает тактовые импульсы (ТИ), поступающие на его второй вход. В момент равенства этих кодов элемент 88 сравнения кодов вырабатывает импульс, который переводит 2 -триггер 89 в единичное состояние, так как на его информационный (Р) вход постоянно подается уровень логической единицы. Управляющие сигналы"Сброс 2" и "Запись 2" могут приходить совместно, при этом сигнал "Запись 2" опережает по времени сигнал "Сброс 2" либо может приходить только сигнал "Сброс 2". В первом случае сигналом "Запись 2" в элементе памяти 87 фиксируетсягсодержимое счетчика 86, а сигналом . "Сброс 2" счетчик 86 и Р -триггер 89 обнуляются. Во втором случае при отсутствии сигнала "Запись 2" содержимое элемента памяти 81 не меняется, а по сигналу "Сброс 2" счетчик 86 и Э -триггер 89 обнуляются.Разрядность счетчика 86 выбирается равной разрядности счетчика 71 генератора 11 стробирующих импульсов. Таким образом, детектор К -зубца электрокардиосигнапа имеет более высокую помехоустойчивость по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения и можетбыть использован для надежной регистрации ритма сердца в системах радиобиотелеметрии электрокардиограммы биообъекта, находящегося в состоянии двигательной активности или в других экст" ремальных условиях, когда необходимо выделять 8. -зубец ЭКС на фоне сопутствующих помех.1260004. СИ Составитель Э.Балуев ТехредЛ,Сердюкова Кор Редактор Н.ШвыдкаяаиО,Лугова аказ 5 154/2 Т л.Проектная,4 изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужго ВНИИПИ Гос по делам 1 13035, Москраж 660 Подписноедарственного фкомитета СССизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб дО Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации ритма сердечной деятельности, и предназначено для формирования счетного импульса, временное положение которого соответствует точке максимума Д -зубца электрокардиосигнала.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема детектора 1 зубца электрокардиосигнала; на фиг.2 - временная диаграмма работы детектора; на фиг. 3 - структурная электрическая схема временного селектора; на фиг.4 - временная диаграмма работы временного селектора; на фиг.5 структурная электрическая схема компаратора напряжения; на фиг.б - то же, блока синхронизации; на фиг,7 то же, блока коррекции синхронизации на фиг.8 - то же, блока управления; на фиг.9 - то же, генератора стробирующих импульсов; на фиг.10 - то же, генератора синхроимпульсов.,Детектор 1 -зубца электрокардиосигнала (фй г. 1 ) содержит последов а- тельно соединенные усилительнизкой частоты, вход которого подключен к входной шине детектора, полосовой Фильтр 2, дифференциатор 3, блок 4 автоматической регулировки усиления, компаратор 5 напряжения, одновибратор 6 и временной селектор 7, содержащий (фиг.3) последовательно соединенные блок 8 синхронизации, блок 9 коррекции синхронизации, второй вход которого подключен к первому входу блока 8 синхронизации и к выходу одновибратора 6, блок 10 управления, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторыми выходами блока 8 синхронизации и блока 9 коррекции синхронизации, и генератор 11 стробирующих импульсов, второй вход которого подключен к второму выходу блока 10 управления, а первый, второй, третий, четвертый и пятый ныходы - соответственно к второму входу блока 8 синхронизации и к третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока 9 коррекции синхронизации, первый ныход которого соединен с третьим входом блока 8 синхронизации и последовательно соединенные генератор 12 тактовых импульсов, выход которого также подключен к третьему входу генератора 11 стробируювщх импульсов и 5 20 25 30 35 40 45 50 55,генератор 13 синхроимпульсов, выходи второй и третий входы которого соединены соответственно с четвертымвходом и третьим и четвертым выходамиблока 1 О управления, пятый выход которого подключен к выходной шине 14детектора,Компаратор 5 напряжения (фиг.5)содержит операционный усилитель 15,иннертирующий вход которого черезрезистор 16 подключен к выходу блока 4 автоматической регулировки усиления, неинвертируюший вход через резистор 17 соединен с нулевой шиной,а через последовательно соединенныепервый диод 18 - в непроводящем направлении, резисторы 19 и 20 и ин -вертор 2 - с входом одновибратораб, причем выход операционного усилителя 15 подключен к точке соединениярезисторов 19 и 20, а вход инвертора 21 через второй диод 22 в непроводящем направлении подключен к нулевой шине,Блок 8 синхронизации (фиг.б) содержит последовательно соединенныеинвертор 23, первый 24 и второй 251)-триггеры, второй (тактоный) входкоторого подключен к выходу иннертора 23, а третий вход (установкив нуль) - к первому выходу блока 9коррекции синхронизации, элементИЛИ 26 и элемент И 27, выход которого подключен к второму входу блока10 управления, а второй вход - квыходу одновибратора 6 и к второму(тактовому) входу первого 3 -триггера 24, третий (информационный) входкоторого соединен с входом инвертора 23, с первым выходом генератора11 стробируюших импульсов, и вторымвходом элемента ИЛИ 26, первый входкоторого подключен к первому входублока 9 коррекции синхронизации.Блок 9 коррекции синхронизации(фиг,7) содержит четыре элементаИ 28 - 31, первые входы которых подключены к выходу одновибратора 6, авторые входы соединены соответственно с вторым, третьим, четвертыми пятым выходами генератора 11 стробирующих импульсов, четыре сдвиговыхрегистра 32 - 35, первые (тактовые)входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго,третьего и четвертого элементовИ 28, 29, 30 и 31, а вторые (информационные) входы подключены к шинелогической единицы,.последовательно3 1260 соединенные инвертор 36, вход которого подключен к второму входу четвертого элемента И 31, пятый сдвиговый регистр 37, второй (информационный) вход которого подключен к шине логической единицы, первый одновибратор 38 и первый элемент ИЛИ 39 последовательно соединенные второй элемент ИЛИ 40, входы которого подключены соответственно к выходам о .(-го разряда), первого, второго, ,третьего и четвертого сдвиговых регистров 32, 33, 34 и 35, и второй одновибратор 41, выход которого со-, единен с третьим входом ( установки в нуль) второго 3 -триггера 25 блока 8 синхронизации (фиг.6) и с вторым входом первого элемента ИЛИ 39, выход которого подключен к третьим входам (установки в нуль) первого, второго, третьего, четвертого и пятого сдвиговых регистров 32, 33, 34, 35 и 37, и 0-триггер 42, выход которого соединен с третьим входом блока 10 управления, первый (тактовый) вход - со входом первого одновибратора 38 и с третьим входом первого элемента ИЛИ 39, второй вход (установки в нуль) - с четвертым входом первого элемента ИЛИ 39и с выходом второго В -триггера 2530 блока 8 синхронизации (фиг,6), а третий (информационный) вход - с шиной логической единицы.ЪБлок 10 управления (фиг.8 ) содержит последовательно соединенные ин 35 вертор 43, первый элемент И 44, вто-, рой вход которого подключен к выходу генератора 13 синхроимпульсов, первый элемент ИЛИ 45 и одновибратор 46, выход которого подключен к вы 40 ходной шине 14 детектора 1 -зубца электрокардиосигнала, последовательно соединенные второй элемент ИЛИ 47, первый 3 -триггер 48, второй (информационний) вход которого подключен к шине логической единицы, сдвиговый регистр 49 и второй элемент И 50, выход которого подключен к второму входу генератора 13 синхроимпульсов, последовательно соеди О ненные генератор 51 импульсов, второй 3 -триггер 52, первый (тактовый) вход которого также подключен к второму (тактовому) входу сдвигового регистра 49, а второй (информационный) вход соединен с выходом первого элемента И 44, и третий элемент ИЛИ 53, выход которого подключен к 004 4третьему входу генератора 13 синхроимпульсов, третий элемент И 54,выход которого соединен с вторымвходом третьего элемента ИЛИ 53, апервый вход - с вторым входом генератора 11 стробируюших импульсов ис вторым выходом (старшего разряда)сдвигового регистра 49, первый, выход (младшего разряда) которого подключен к первому входу генератора 11стробирующих импульсов и к третьемувходу (установка в нуль) первого3-триггера 48 и четвертый элементИ 55, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 45,первый вход - с входом инвертора 43,с выходом 3 -триггера 42 блока 9коррекции синхронизации (фиг.7) и свторыми входами второго и третьегоэлементов И 50 и 54, а второй вход -с выходом элемента И 27 блока 8 синх-.;ронизации (фиг.6) и с первым входомвторого элемента ИЛИ 47, второй входкоторого подключен к выходу второгоодновибратора 41 блока 9 коррекциисинхронизации (фиг.7),Генератор 11 стробирующих импульсов (фиг.9) содержит десять компараторов 56 - 65, пять элементов И 6670, выходы которых соединены соот"етственно с вторыми входами элемента ИЛИ 26 блока 8 синхронизации(фиг.6)и четвертого, третьего, второго и первого элементов И 31, 30,29 и 28 блока 9 коррекции синхрони-.зации (фиг,7), последовательно соединенные счетчик 7, элемент 72 памяОти, второй вход которого подключенк первому входу второго элементаИ 50 блока 10 управления (фиг8),первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАЧ) 73 и масштабирующий уси-.литель 74, выход которого соединенс первым (неинвертирующим) входом :.первого компаратора 56 и через последовательно включенные десять резисторов 75 - 84 - с нулевой риной, ивторой ЦАП 85, выход которого подключен к вторым (инвертирующим)входам первого, третьего, пятого,седьмого и девятого компараторов56, 58, 60, 62 и 64 и к первым (неинвертируюшим) входам второго, четвертого, шестого, восьмого и десятого компараторов 57, 59, 61, 63и 64, а вход - к выходу счетчика 11первый вход которого соединен спервым входом третьего элементаИ 54 блока 1 О управления (фиг.8), а1260004 6 вход полосового фильтра 2,который второй вход - с выходом генератора 12 тактовых импульсов, причем точки соединения резисторов 75 и 76, резисторов 77 и 78, резисторов 79 и 80, резисторов 81 и 82 и резисторов 83 и 84 подключены соответственно к вторым (инвертирующим) входам второго, четвертого, шестого, восьмого и десятого компараторов 57, 59, 61, 63 и 65, выходы которых соединены 10 соответственно с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого и пятого элементов И 66, б, 68, 69 и 70, первые входы которых подключены соответственно к выходам 15 первого, третьего, пятого, седьмо,го и девятого компараторов .56, 58, 60, 62 и 64, а точки соединения резисторов 76 и 77, резисторов 78 и 79, резисторов 80 и 81 и резисторов 82 и 83 соединены соответственно с первыми (неинвертируюшими) входами. третьего, пятого, седьмого и девятого компараторов 58,60,62 и 64.Генератор 13 синхроимпульсов 25 (фиг,10) содержит последовательно :оединенные счетчик 86, элемент памяти 87, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И 50 блока 10 управления (фиг,8), элемент30 88 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом счетчика 86, и 3 -триггер 89, выход которого подключен к второму входу первого элемента И 44 блока 10 управления (фиг.8), второй информационный вход - к шине логической единицы, а третий входустановки в нуль) - к выходу третьего элемента ИЛИ 53 блока 10 управления (фиг.8) и к первому входу счет 40 чика 86, второй вход которого соединен с выходом генератора 12 тактовых 45 Электрокардиосигнал (ЭКС) от источника ЭКС (электрокардиографический канал или канал связи) и сигналЕ помехи (ЭКС+П) среди которых присутст.Ъвуют и близкие к Ч -зубцу ЭКС по спектру частот и амплитудно-временным параметрам, поступают на вход усилителя 1 низкой частоты, который осущест,вляет необходимое усиление сигнала и выполняет роль буферного каскада между детектором-зубца ЭКС и источ-, ником ЭКС. С выхода усилителя 1 низкой частоты сигнал поступает на импульсов.Детектор 1 -зубца зяектрокардиосигнала работает следующим образом. производит улучшение отношения амплитуды 11 -зубца к амплитуде 1 -эубца и других помех, а также исключаетпостоянную составляющую сигнала. Резонансная частота полосового фильт.ра 2 находится в пределах 10-15 Гц.С выхода полосового фильтра 2 сигнал поступает на вход дифференциатора 3, который вырабатывает раэнополярные импульсы с переходом черезнуль в точке максимума К -зубца1(фиг.2). С выхода дифференциатора 3,сигнал поступает в блок 4 автоматической регулировки усиления, которь 4,не изменяя полярности и формы сигналапередает его на вход компаратора 5напряжения, поддерживая постояннойамплитуду при отсутствии резких ееколебаний. Компаратор 5 напряженияна положительный импульс вырабатывает прямоугольный импульс положительной полярности, передний фронткоторого формируется в момент времени 11, когда уровень сигнала достигает величины порога срабатыванияа задний фронт - в момент времени 1,соответствующий точке максимума Кзубца ЭКС (фиг.2). Временное положение заднего фронта импульса на выходе компаратора 5 напряжения отно-,сительно вершины 1 - зубца более стабильно, чем переднего фронта, таккак оно не зависит от амплитуды сигнала на его входе. Временное положение переднего фронта импульса на выходе компаратора 5 напряжения относительно максимума К -зубца зависитот амплитуды сигнала на его входе,так как компаратор 5 напряжения имеет постоянный уровень порога срабатывания. Поэтому длительность импульсана выходе компаратора 5 напряженияизменяется в зависимости от изменения амплитуды входного сигнала, если оно происходит с большей скоростью, чем скорость обработки сигнала блоком 4 автоматической регулировки усиления. Сигнал с выхода компаратора 5 напряжения поступает на вход одновибратора 6, который срабатывает от заднего фронта сигнала, формируя прямоугольный импульс положитель- ной полярности постоянной длительности (фиг.2), Временное положение пег. реднего фронта импульса на выходе одновибратора 6 стабильно относитель. но временного положения максимума К-зубца ЭКС.Таким образом, на вход временного селектора 7 подаются счетные импульсы, временное положение которых соответствует точке максимума-зубца или помехи, близкой по своей форме 1 -зубцу (К + П ). Временной селектор 7, анализируя временные интервалы между счетными импульсами на периодичность, определяет те счетные импульсы, временное положение которых соответствует временному О положению к -зубцов, и только их пропускает на выходную шину 14.По каждому счетному импульсу генератор 11 стробирующих импульсоввременного селектора 7 (фиг.3) формирует прямоугольные импульсыТ(1/2)Т 1, (2/3)Т, (4/5)Т, (6/7)Т,середина которых отстоит на временной оси от переднего фронта счетного импульса на расстоянии, равномпериоду, а также соответственно1/2, 2/3, 4/5, 6/7 периода, зафиксированного как временной интервалмежду двумя последними счетными импульсами.Если импульсы Т, вырабатываемыегенератором 11 стробирующих импульсов, синхронны счетным импульсам,сформированным на М -зубцы ЗКС, тоиз смеси счетных импульсов, сформированных на-зубец и помеху(К + П ), блок 8 синхронизации передает на свой второй выход (К) только счетные импульсы, сформированные35на-зубцы. Блок 10 управления накаждый иэ этих счетных импульсоввырабатывает четыре управляющих сигнала: "Сброс ", "Запись 1","Сброс 2 и "Запись 2", соответственно на втором, первом, четвертом итретьем выходах, под воздействиемкоторых в памяти генератора 11 стробирующих импульсов и генератора 13синхроимпульсов фиксируется значе; 45ние длительности текущего КК-интерлвала с взамен ранее зафиксированнолго значения ь. После этого генератор 11 стробирующих импульсов игенератор 13 синхроимпульсов начинает измерять длительность следующего КК"интервала путем подсчета тактовых импульсов (ТИ), поступающихс генератора 12 тактовых импульсов.Когда количество тактовых импульсов, записываемых в промежуточнуюпамять генератора 11 стробируюшихимпульсов, составляет определеннуюлчасть с на его первый выход Х передается пер .дний фронт импульса Т Если, например, длительность импульса Т выбрана равной 0,2 с что определяется возможным значением аритмии сердца, то его передний фронт формируется в момент времени, когда длительность измеряемого (1 + 1)-го КК-интервала достигает значения 0,9 ср;, При поступлении на вход временного селектора 7 счетного импульса, сформированного на -зубец, генератор 11 стробируюших импульсов прекращает дальнейшее формирование импульса Т. Генератор 13 синхроимтульсов вырабатывает синхроимпульс (СИ) в момент времени, когда длительность (+1)-го КК-интервала станет равной с , еслиВ случае, если 7;, то синхроимпульс вырабатывается с приходом счетного импульса.Если счетный импульс на Р -зубец сформирован не был (например, в мо-. мент времени , , фиг.4) из-за пропадания кардиосигнала вследствие, например, сбоев в канале связи или изменения ритма сердца, то в этом случае импульс Т формируется полностью. Его заднему фронту соответствует момент времени, когда значение длительности измеряемого ( + 1)-го КК-интервала составляет 1,1 , . После окончания импульса Т блок 8 синхронизации вырабатывает на своем первом выходе (" Сбой" ) уровень логической единицы, а на вто 1 ом выходе ("Синх.") блока 9 корре 1-.оции синхронизации сигнал принимает значение логического нуляПри этом блок 10 управления вырабатывает только одни управляющий сигиал "Сброс 2". Так как сигналы "Запись 1" (" Запись 2") и "Сброс 1" (" Сброс 2") служат соответственно для фиксации в памяти генератора 11 стробирующих импульсов (генератора 13 синхроимпульсов) вме сто с значения длилтельности , и обнуления этого значения в промежуточной памяти, то значениев памяти генератора 13 синхроимпульсов остается неизменным. Для исключения полной потери информации о ритме сердца в момент времени 1, (отсутствие Р -зубца) на пятый выход (К или СИ) блока 10 управления, являющийся выходной шиной 14, передается синхроимпульс. И все время, пока на выходе "Синх." блока 9 коррекции синхронизации при 1260004 Осутствует сигнал логического нуля,на выходную шину 14 передаются только синхроимпульсы, сформированныегенератором 13 синхроимпульсов. Приэтом их период следования равен вре -менному интервалу между двумя последними счетными импульсами, сформированными на-зубцы, Этотвременной интервал 6 щ зафиксирован впамяти генератора 13 синхроимпуль- Осов до возникновения сбоя, В этомслучае информация о временном положении 1 -зубцов частично искажена,но информация о их количестве принепродолжительном сбое близка к 15достоверной,После того, как на выходе "Сбой"блока 8 синхронизации сигнал приметзначение логической единицы, на выход М блока 8 синхронизации начинают передаваться все счетные импульсы, в том числе и сформированные насигналы помех. При этом блок О управления на каждый счетный импульсвырабатывает три управляющих сигнала: "Запись 1", "Сброс 1" и "Сброс 2",Отсутствие сигнала "Запись 2" обеспечивает сохранение в памяти генератора 13 синхроимпульсов значения длительности КК-интервала, зафиксиро -ванного в ней до возникновения сбоя.Наличие сигналов "Запись" и "Сброс 1"обеспечивает запись в память генератора 11 стробирующих импульсов длительности временного интервала междудвумя последними счетными импульсами. Временной интервал между двумяпоследовательными стробирующими импульсами Т равен временному интервалу, хранящемуся в памяти генератора 11 стробирующих импульсов. Кактолько произойдет совпадение счетного импульса с импульсом Т , такна выходе "Сбой" блока 8 синхронизации сигнал принимает значение логического нуля, Это означает, что 45из смеси счетных импульсов (К+и)выделены периодические счетные. импульсы, характерные для 1 -зубцов(ЭКС) .Рассмотрим этот процесс на примере, представленном на фиг,4. Пустьвременной интервал между моментомвремени С и С не равен и не кратен временному интервалу между моментами времени С и г.э (показаноизвилистой линией разрыва временной оси, Фиг.4). Тогда в момент времени совпадения счетного импульса с импульсом Т не происходит. Так как в момент времени 1 счетный импульс сформирован не был (штриховая линия, фиг.4), например, из-эа сбоя в канале связи, то в памяти генератора 11 стробируюших импульсов в момент времени С Фиксируется временной интервал, длительность которого равна удвоенному значению КК-интервала. Пусть в момент времени Г счетный импульс на 1 -зубец (фиг.4) также сформирован не был, например, из-за сбоев в канале связи, тогда в момент времени 1 совпадает счетный импульс, сформированный на 1 -зубец, с импульсом Т, Теперь на выход блока 8 синхронизации передаются только счетные импульсы с периодом, равным двум КК-интервалам. Сигнал "Сбой" принимает уровень логического нуля и блок 9 коррекции синхронизации осуществляет проверку счетных импуль,сов, поступающих на его вход, на признак их наименьшего периода следования.Выделение счетных импульсов с наименьшим периодом следования производится путем выявления п последовательных совпадений счетных импульсов или с импульсами (1/2) Т, или с импульсами (2/3) Т 1, или с импульсами (4/5) Т, или с импульсами (6/7) Т, Эта проверка необходима для того, чтобы исключить ошибку в определении длительности КК-интервапа иэ-за наличия сбоев в канале связи или вследствие изменения ритма сердца; так, по этой причине в моменты времени с, и С счетные импульсы на 1 в зуб сформированы не были, поэтому в блоке 8 синхронизации было заФиксировано удвоенное значение КК- интервалаТак как импульсы Т 4 следуют с периодом, равным значению временного интервала между счетными импульсами,зафиксированному в памяти генератора 11 стробирующих импульсов, то могут возникнуть такие сбойные ситуации, при которых период следования импульсов Т может оказаться равным двум, трем и так далее до восьми КК-интервалам. Ввиду того, что отношение максимального периода следования; Й -зубцов (2 с) к минимальному (0,25 с) равно восьми, генератор 11 стробирующих импульсов построен так, что может формировать максимальный период следования импульсов Т, равный восьми с половиной минимальных КК-интервалов.35 11 2 бОВ рассматриваемом примере (фиг.4) блок 9 коррекции синхронизации подсчитывает и последовательных совпадений счетных импульсов с импульса- ми (1/2 Т) так как период следования импульсов Т содержит два КК- интервала, При и = 2 второе последовательное совпадение счетных им - пульсов с импульсами (1/2)Т происходит в момент времени й,1. При этомл на первом выходе (" Коррекция ) блока 9 коррекции синхронизации вырабатывается короткий положительный импульс. Под воздействием сигналас выхода "Коррекция" блок 1 О управления формирует управляющие сигналы для генератора 11 стробирующих импульсов и в его памяти фиксируетсядействительное значение деятельностиКК-интервала. Несмотря на то, что в памяти генератора 11 стробирующих импульсов зафиксировано действительное значение длительности КК-интервала, на выходную шину 14 по-прежнему передаются синхроимпульсы (СИ)с выхода генератора 13 синхроимпульсов вместо счетных импульсов, сформированных на " -зубцах. Так происходит до тех.пор, пока на втором выходе ("Синх.") блока 9 коррекциисинхронизации не будет выработансигнал логической единицы. Зтот сигнал формируется по заднему фронту 6-го например и = 2) стробирующего импульса (6/7)Т тогда, когда нет последовательных совпаденийсчетных импульсов с другими стробирующими импульсами, кроме импульса Т . Это происходит к моменту времени(фиг,4), На этом коррекция синхронизации завершена, т.е. теперьсчетные импульсы, сформированные на1( зубцы ЗКС, идут синхронно с импульсами То.Если первоначально в памяти гене-.45ратора 11 стробирующих импульсов бып . зафиксирован временной интервал между счетными импульсами, равный, нап-ример, восьми КК-интервалам, то процесс коррекции синхронизации проводится в три этапа. На первом этапе50 подсчитываются и последовательных совпадений счетных импульсов с импульсами (1/2)Т. В результате в ,памяти генератора 11 стробирующих ,импульсов вместо временного интервала, равного восьми КК-интервалам,фиксируется временной интервал, равный четырем КК-интервалам. После ОО 4 12второго этапа фиксируется временной интервал, равный двум КК-интервалам. После третьего этапа в памяти генератора 1 стробирующих импульсов фиксируется КК-интервал. Если перво- начально в памяти генератора 11 стробирующих импульсов был зафиксирован временной интервал между счетными импульсами, равный трем КК-интервалам, то процесс коррекции синхронизации проводится в два этапа, На первом этапе подсчитываются и последовательных совпадений счетных импульсов с импульсами (2/3)Т 1, на втором этапе - с импульсами (1/2)Тя . После первого этапа в памяти генератора 11 стробирующих импульсов фиксируется временной интервал,равный двум КВ.-интервалам, а после второго этапа - равный одному КВ. - интервалу. Если первоначально в памяти генератора 11 стробирующих импульсов был зафиксирован временной интервал между счетными импульсами, равный пяти КК в интервал, то коррекция синхронизации происходит в три этапа. На первом этапе подсчиты. ваются и последовательных совпадений с импульсами (4/5)Т, а в памя" ти генератора 11 стробирующих импульсов фиксируется временной интервал; равный четырем КК-интервалам. На втором этапе подсчитываются последовательные совпадения счетных импульсов с импульсами (1/2)Т 1, а в памяти фиксируется двойной КВ.-интервал. На третьем этапе подсчитывают последовательные совпадения счетных импульсов с импульсами (1/2)Т, а в памяти зафиксируется один КК-интервал. Если первоначально в памяти генератора 11 стробирующих импульсов был зафиксирован временной интервал между счетными импульсами, равный шести К 1-интервалам, то коррекция синхронизации проходит также в три этапа. На первом этапе подсчитываются и последовательных совпадений счетных импульсов с импульсами (1/2)Т, а в памяти генератора 11 стробируюших импульсов фиксируется временной интервал, равный трем КК-интервалам. На втором этапе подсчитываются и последовательных совпадений счетных импульсов с импульсами (2/3)Т, а на последнем этапе.с импульсами (1/2)Т 1. После второго этапа в памяти фиксируется временной интервал, равный двум КК-интервалам, 12 б 0004 14а по окончании третьего этапа раезный одному КК-ицтервалу, Когда впамяти генератора 1 стробирующихимпульсов первоначально был зафиксирован временной интервал между5счетными импульсами, равный семи КВинтервалам, коррекция синхронизациипроисходит в четыре этапа. На первомэтапе подсчитываются и последовательных совпадений счетных импульсов симпульсами (б/7)Т и в результатев памяти генератора 11 стробирующихимпульсов фиксируется временной интервал, равный шести КК-интервалам.На втором этапе подсчитываются последовательные совпадения счетныхимпульсов с импульсами (1/2)Ти,если как в предыдущих случаях, будет и совпадений, то в памяти фиксируется временной интервап, равныйтрем КК-интервалам. На третьем этапеподсчитываются п последовательныхсовпадений счетных импульсов с импульсами (2/3)Т, , а в памяти фиксируется временной интервал, равныйдвум ВВ-интервалам. На последнем этапе подсчитываются и последовательных совпадений счетных импульсов симпульсами (1/2)Т и в памяти фиксируется временной интервал, равный од-ному КВ-интервалу. Если первоначально в памяти генератора 11 стробирующих импульсов был зафиксирован временной интервал, равный четырем ККинтервалам, то коррекция синхронизации проходит в два одинаковых этапа,во время которых подсчитываются ипоследовательных совпадений счетныхимпульсов с импульсами (1/2)Т .Начиная с момента времения. С(фиг.4), так же, как и до моментавремени С 1, на выход временногоселектора 7, т.е. на выходную шину14, передаются счетные импульсы,сформированные на 1 -зубцы ЭКС.Если причиной сбоя является значительное изменение ритма сердца, товременной селектор 7 фиксирует новыйпериод ЭКС, обеспечив тем самымсинхронизацию счетных импульсов иР-зубцов ЭКС. Счетные импульсы,50сформированные на сигналы помех и несовпадающие с импульсами Т, цавыход временного селектораце передаются. На выходную шину 14 могутбыть переданы только те счетные импульсы, сформированные на сигналыпомех, которые совпадают с импульса. ми Т раньше, чем счетные импульсы,сформированные ца 1 -зубец, Этот случай маловероятен, но если он и возникает, то это приводит только к ошибке во временном положении счетного импульса, переданного на выходную шину 4 относительно точки максимума-зубца. Эта ошибка не больше, чем длительность Т - импульса.Сигналы "Сбой" и "Синх.", вырабатываемые соответственно блоком 8 синхронизации и блоком 9 коррекции синхронизации, могут быть использо-ваны для организации световой или звуковой сигнализации о неустойчивом приеме ЭКС. При наличии интенсивных помех описанные процессы синхронизации и коррекции синхронизации могут обеспечить синхронность счетных импульсов и 0 -зубцов ЭКС при наличии хотя бы нескольких смежных КК-интервалов, свободных от помех, что всегда имеет место при практическом приеме ЭКС.Отдельные блоки детектора К -зубца электрокардиосигнала работают следующим образом.В исходном состоянии напряжение на выходе операционного усилителя 15 компаратора 5 напряжения (Фиг.5) равно максимальному положительному значению. Это напряжение поддерживается за счет положительной обратной связи, которая обеспечивается резистором 17, первым диодом 18 и резистором 19. Напряжение положительной обратной связи, подаваемое на неинвертирующий вход операционного усилителя 5 с резистора 17, является одновременно пороговым напряжением, с которым сравнивается напряжение входного сигнала, При поступлении на инвертируюший вход операционного усилителя 15 через резистор 6 входного сигнала (дифференцированного к-зубца) и достижении им порогового уровня напряжение на выходе операционного усилителя 15 становится равным максимальному отрицательному напряжению, При этом напряжение положительной обратной связи не пропускается диодом 18 на вход операционного усилителя 15 и пороговое напряжение становится равным нулю (момент времени , , фиг.2), Теперь переход операционного усилителя 15 в исходное состояние происходит при цапряжении входного сигнала, равном пороговому, т.е, нулю, что соот1260004 1 бдля исключения ложной установкивторого 17 -триггера 25 в единичноесостояние в процессе коррекции длительности КК-интервала. 15 ветствует точке максимума 11 -зубца (момент времени 1, фиг. 2). Резистор 20 и второй диод 22 предназначены для того, чтобы исключить подачу напряжения отрицательной полярности на вход инвертора 21, осуществляющего инвертирование поступаюшего на его вход сигнала,Перед Фронтом счетного импульса,сформированного на К -зубец и поданного на вход блока 8 синхронизации(фиг.б), первый Э в тригг 24 переводиТся в единичное состояние, таккак в это время на его информационном (Р) входе присутствует уровеньлогической единицы, создаваемый импульсом Т. Задним Фронтом инвертированного импульса Т, поступающегос выхода инвертора 23, инверсноесостояние первого 2 -триггера 24 записывается во второй Т) -триггер 25,а состояние первого 2 -триггера 24изменяется на противоположное. Такимобразом, пока счетные импульсы,сформированные на к -зубцы, и импульсы Т совпадают, на прямом выходе второго 0 -триггера 25 присутствует уровень логического нуля. Еслисчетный импульс на 1 -зубец не сФор-мирован (например, из-за сбоев в30канале связи или в следствие з начительного изменения ритма сердца), топри наличии единичного уровня импульса Т на информационном входе (0)первого 11 -триггера 24 его состояниене изменяется из-за отсутствия сиг,нала на тактовом входе (С). В этомслучае задним Фронтом инвертированного импульса То, поступающего с выхода инвертора 23, во второй Э -триггер записывается единица, котораяявляется сигналом сбоя. Единица спрямого выхода второго 2 -триггера 25через элемент ИЛИ 26 обеспечиваетпрохождение на выход элемента И 27всех счетных импульсов. В этом состоянии блок 8 синхронизации находитсядо тех пор, пока генератор 11 стробирующих импульсов не зафиксируетпериод следования 1 -зубцов по нескольким смежным КК-интервалам, свободным от помех, и не начинает сновавырабатывать импульсы Т синхронносчетным импульсам, сформированнымна В -зубец. Сигнал "Коррекция", 55подаваемый с первого выхода блока 9коррекции синхронизации в соответствии с алгоритмом его работы, служит На второй вход блока 9 коррекции синхронизации (фиг.7) подается сигнал "К+П" с выхода одновибратора б, который поступает на первые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И 28, 29, 30 и 31. На вторые входы этих же элементов подаются соответственно сигнал с выходов (1/2) Т, (2/3) Тя, (4/5) Т и (6/7) Т генератора 11 стробирующих импульсов. На четв ертый вход перво го элемента ИЛИ 39 подается сигнал с первого выхода ("Сбой) блока 8 синхронизации. На информационные Р) входы первого, второго, третьего, чет - вертого и пятого сдвиговых регистров 32, 33, 34, 35 и 37 и 0 - триггера 42 подается сигнал логической единицы.Если импульсы Т, вырабатываемые генератором 11 стробирующих импульсов, следуют синхронно со счетными импульсами, сформированными на 1 зубец (те. сигнал на выходе "Сбой" блока 8 синхронизации равен логическому нулю), то тогда совпадения счетных импульсов, сформированных на 1 в зуб с импульсами (1/2)Т(2/3)Т, (4/5)ТО и (6/7)Т на входах элементов И 28, 29, 30 и 32 не происходят. На входах этих эле". ментов могут быть совпадения со счетными импульсами, сформированными на сигналы помех, но это непоследовательные совпадения, так как.сигналы помех имеют хаотический характер., Задним фронтом инвертированного стробирующего импульса (6/7)Т, поступающего с выхода инвертора 36, пе- редвигаетсяединица от разряда к разряду в пятом сдвиговом регистре 37, После поступления на шестой вход блока 9 коррекции синхронизации я стробирующих импульсов (6/7)Т,(например, и = 2), "единица" перемешается в И - й разряд пятого сдвигового регистра 37 и переводит П -триггер42 в единичное состояние, и одновременно через первый одновибратор 38 и первый элемент ИЛИ 39 сбрасываетв нуль сдвиговые регистры 32, 33,34, 35 и 37. Затем описанный процесспродолжается. Если при этом сигнална входе "Сбойн равен логической