Имитатор электрокардиосигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕННЫИ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский научно-исследовательскийинститут кардиологии и Минский радиотехнический институт(56) Голышев Е. И. Имитатор нормальнойи патологической ЭКГ человека. Труды ин-таприкладной математики АН СССР. М., 1977.(54) (57) 1. ИМИТАТОР ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА, содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, соединенный спервым входом блока формирования электрокардиосигнала, блок управления и коммутатор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем имитации мерцательной аритмии, в неговведены делитель частоты и генератор случайных чисел, выход которого соединен с входом параллельной записи информации счетчика импульсов, а вход - с первым выходом блока управления и входом синхронизации записи счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый вход которого соеЯ 01253624 А 1 51) 4 А 61 В 5 04, б 06 б 7/4 динен с выходом генератора импульса, а второй вход - с выходом коммутатора, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока управления, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а второй выход - с вторым входом блока формирования электрокардиосигнала. 2. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что блок формирования электрокардиосигнала выполнен в виде последовательно соединенных блока памяти и преобразователя код - напряжение, причем адресный вход блока памяти является первым входом блока формирования электрокардиосигнала, управляющий вход преобразователя код - напряжение является вторым входом блока формирования электрокардиосигнала.3. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные дополнительный счетчик импульсов и формирователь импульсов управления, вход которого является вторым выходом блока управления, а выход - первым выходом блока управления, второй выход дополнительного счетчика импульсов является третьим выходом блока управления.Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электрокардиографическимустройствам,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем имитациимерцательной аритмии, благодаря возможности произвольного моделирования позадаваемой программе временных и ампли.тудных параметров, формируемых электрокардиосигналом.На фиг. 1 изображена структурная схе Ома имитатора электрокардиосигнала; нафиг. 2 - временные диаграммы, поясняюшие работу имитатора.Имитатор электрокардиосигнала, со.держит генератор 1 импульсов, делитель 2частоты, счетчик 3 импульсов, соединенныйс первым входом блока 4 формированияэлектрокардиосигнала, выполненный в видепоследовательно соединенных блока 5 памяти и преобразователя 6 код в напряжен,блок 7 управления, коммутатор 8 и генератор 9 случайных чисел. Выход последнегосоединен со входом параллельной записиинформации счетчика 3 импульсов, а вход с первым выходом блока 7 управления ивходом синхронизации записи счетчика 3 импульсов. Счетный вход счетчика 3 импульсов подключен к выходу делителя 2 частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора 1 импульса, а второйвход - с выходом коммутатора 8. Первыйи второй входы коммутатора 8 подключенысоответственно к второму и третьему выходам блока 7 управления, вход которогосоединен с выходом счетчика 3 импульсов,а второй выход - со вторым входом блока 4 формирования электрокардиосигнала.Адресный вход блока 5 памяти является пер.вым входом блока 4 формирования электрокардиосигнала, управляющий вход преобразователя 6 код - напряжение является вторым входом блока 4 формирования электрокардиосигнала.Блок 7 управления содержит последовательно соединенные дополнительный счетчик 10 импульсов и формирователь 11 импульсов управления, вход которого является вторым выходом блока 7 управления,а выход - первым выходом блока 7 управления, Второй выход дополнительного счетчика 10 импульсов является третьим выходом блока 7 управления.Устройство работает следующим образом.Имитатор формирует последовательностькардиоциклов, включающих имитируемыекомплексы РЯКЬТ и паузы между ними(фиг. 2). Пауза состоит из двух составляющих постоянной (9,) и случайной (О.-:),величина которой изменяется от цикла кциклу. Имитируемый кардиоцикл состоит изтрех фаз: формирование случайной состав 55ляющей паузы (Ос:), формирование постоянной составляющей паузы (О ) формирование имитируемого сигнала РЯКЯТ. Каждой фазе формирования соответствует состояние дополнительного счетчика 10. Очередной цикл работы имитатора начинается с фазы формирования случайной составляющей паузы после перехода дополнительного счетчика 10 в нулевое состояние и выработки на выходе формирователя 1 импульса, по которому в счетчик 3 импульсов записывается код случайного числа с выхода генератора 9 случайных чисел, а гс.- нератор 9 случайных чисел включается на формирование нового случайного числа. При нулевом состоянии дополнительного счетчика 10 разрешается прохождение через коммутатор 8 на второй вход управления коэффициентом пересчета делителя 2 частоты кода К 1 с первого входа коммутатора 8. Предположим. что счетчик 3 импульсов реверсивного типа. При этом по каждому импульсу с выхода 2 делителя частоты состояние счетчика 3 импульсов последовательно уменьшается до нулевого, после чего очередным импульсом счетчик 3 переводится из нулевого состояния в максимальное, а на первом выходе вырабатывается сигнал переполнения, по которому состояние дополнительного счетчика 10 увеличивается на единицу, начинается фаза формирования постоянной составляющей паузы.По коду единицы с выхода дополнительного счетчика 10 через коммутатор 8 разрешается прохождение кода К 2 с его второго входа. По импульсам с выхода делителя 2 частоты, следующих с частотой, определяемой кодом К 2, состояние счетчика 3 последовательно уменьшается от максимального до нулевого, после чего на выходе счетчика 3 вырабатывается импульс переполнения, по которому состояние дополнительного счетчика 10 увеличивается на единицу счетчик 3 переходит в максимальное состояние и начинается фаза формирования комплекса РЯКЯТ.При коде двойки с выхода дополнительного счетчика 10 разрешается прохождение через коммутатор 8 кода Кз с его третьего входа, причем единица с выхода второго разряда счетчика разрешает работу преобразователя 6 код - напряжение. По импульсам с выхода делителя 2 частоты, следующие с частотой, определяемой Кз, состояние счетчика 3 последовательно уменьшается от максимального до нулевого, при этом из блока 5 памяти по адресам, определяемым состояниями счетчика 3, считывается последовательность кодов, по которой на выходе преобразователя 6 код -напряжение формируется комплекс РЯКЯТ. После перехода счетчика 3 через нулевое состояние по импульсу переполнения с его первого выхода дополнительный счетчик 10 (с коэффициентом пересчета 3) переходит в нулевое состояние. Цикл работы устройства закончен.При переходе на выходе второго разряда дополнительного счетчика О сигнала из1253624 Составитель Л. Соловьев Техред И. Верее Корректор Т. Колб Тираж 660 Подписнос ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек 1 ная, 4Редактор И. Сегляник Заказ 4659/10 единицы в нуль, формирователь 11 вырабатывает импульс, по которому в счетчик 3 записывается новое случайное число, а генератор 9 случайных чисел включается на формирование следующего кода. Начинается новый цикл работы устройства.Последовательность описанных циклов периодически повторяется и на выходе устройства формируется последовательность кардиоциклов. Длительность (т) сигнала имитируемого комплекса РЯКЬТ равна 10т = Тген Кз 2где Тгек - период следования импульсов генератораимпульсов;Кз - код управления длительностьюкомплекса РЯКЯТ, подаваемый натретий вход коммутатора 8;15т - разрядность счетчика 3 импульсов.Длительность постоянной составляющей паузы, между соседними комплексами РЯК 8 Т определяется соотношениемО =Те К 2 2,где К - код управления длительностью паузы, подаваемый на второй вход ком -мутатора 8.Длительность случайной составляющей паузы, формируемой на 1-том цикле равнаО" си; = Тген К А;, 25 где К - код управления длительностью интервалов дискретизации случайнойсоставляющей, подаваемый на первый вход коммутатора 8; ,( А, - случайные числа, записываемые на1-тых циклах в счетчик 3 импульсов. 30 Математическое ожидание периода следования имитируемых кардиоциклов определяется соотношением(Т) = т+ 6, + Осл;= т+ О, + + Ттю К 1 А;)где ( ) - символ математического ожидания.Среднее число имитируемых интервалов сердечных сокращений в минуту равно 60/Т).Таким образом, параметры имитируемого процесса сердечной деятельности управляются значениями кодов К 1, Кв, Кз Закон распределения случайной составляющей паузы определяется законом распределения формируемых генератором случайных чисел, форма сигнала имитации комплекса РЯКЯТ определяется записанной в блок 5 памяти последовательностью кодов.Таким образом, имитатор обеспечивает возможность автоматически имитировать ЭКС в виде последовательности комплексов РЯКЯТ необходимой формы, следующих с задаваемыми временными интервалами.Имитатор позволяет формировать любые аритмии и обеспечивает возможность произвольного моделирования временных и амплитудных параметров электрокардиосигналов по задаваемой программе. Имитатор кардиосигналов значительно повышает точность контроля работы приборов для измерения, регистрации и анализа нарушений рит. ма сердца и расширяет диапазон имитируемых аритмий.