Устройство для исследования динамики сердечной деятельности

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; Союз Советских Социалистичесниа РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 15.11,1968 (ЛЪ 1218244/31-16)с присоединеннсх Заяви 1ПриоритетОпубликовано 31.Х.1972. Бюллсте;ть33Дата опубликования описания 18.Х 11.1972 М. Кл. А 611 т 50 Комитет по делам зобретениК и открыти при Совете Министров СССРДК 615 А(1.616.12-0 088.8) вторызобретен В, Л. Карпман и В. Л. Уткинрственный центральный институт физической культурь аявите СТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАИИЯ ДИНАМИКИ СЕРДКЧНОИ ДИТБЛЬНОСТИ2 Известны устройства для исследования динамики сердечной деятельности, содержащие блок ввода исследуемых параметров и многоканальный регистратор.Предлагаемое устройство в отличие от известных имеет ряд идентичных каналов по числу исследуемых характеристик сердечной деятельности. При этом каждый канал содержит блок обнаружения, блок вычисления текущих и статистических хар актеристик полезного сигнала и помех и блок селекции. Кроме того, в предлагаемом устройстве установлены преобразователь длительности сердечного цикла в аналоговое напряжение, многоканальный преобразователь временных интервалов в аналоговое напряжение и блок ввода поправочных коэффициентов. Такое выполнение устройства позволяет получать информацию о фазовой структуре сердечной деятельности непосредственно в процессе проведения исследований.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство входит в состав радиотелеметрической системы, образующей канал связи между исследуемым человеком и предлагаемым устройством. Этот канал содержит размещаемое на теле пациента передающее устройство 1, включающее в себя датчики и усилители электрокардиограммы, фонокардиограммы и сфигмограммы центрального пульса, радиопередатчик и устройство временного уплотнения радиоканала, Входной блок 2 устройства выполнен в виде, например, 5 приемного устройства, к которому присоединен ряд;дснткиных каналов по числу исследуемых характеристик сердечной деятельности. В каждом из этих каналов установлены олок 3 оонаруженпя, блок 4 вычнс;ения теку- О щнх и статистических хара:,теристпк полезного сигнала и помех и блок 5 селекции. Блок 3 содержит оптимальный линейный фильтр 6, пороговую схему 7 и схему 8 автоматического поддержания оптимального уровня порога, 5 Блок селекции вксночает селектор 9 длительности измеряемых интервалов и формирователь селектирующих опульсов, а также схему 10 автоматической оптимизации времени селекции.О Все каналы присоединены к многоканальному преобразователю 11 временных интервалов в аналоговое напряжение. Общим для всех каналов является также преобразователь 12 длительности сердечного цикла в аналоговое 25 напряжение (блок измерения периода сокращений сердца). Выходным элементом устрой.ства является х;н ого канальный регистратор 13.Для получения срочной информации о фа вовой структуре сердечного сокращения в уст 30477535 40 45 50 55 60 65 3ройстве предусмотрен блок 14 ввода в преобразователь 11 поправочных коэф 1 р,щиептов констант) таких, напр. 1 ср, как дл 1)1 сльность зубца Я электрокард 1 Огра)1 ы, 1)1)одолж 51- тельность протодиастолы ) врсмспш распросгранения пульсовой волны от сердца до приемника пульса. 1 ри этом, с целью снижения уровня пох 1 ех на криво Сфигмог)2:.ы, в качестве приемник 2 пульсс м 02 кст Оы 1 ь использован электромагнитныи датчик скорости перемещения сосудистой стенки аргсрип, размещаемый не на сонной, как обычно, а на височной артерии пациента. 1 оправки на длительность зубца Я, протодгас 01 у и время распространения пульсовой волны вводятся в виде постоянных напряжений в измерительные цепи преобразователя 11, выполненные с использованием операционных усилителей.Работу предлагаемого устроиства для хронометрического анализа динамики сердечной деятельности можно рассмотреть па примере автоматического измерения длительности фаз сердечного сокращения, Как известно, зуоец Я электрокардиограммы, высокочастотные колебания в составе первого и второго тонов фонокардиограммы и анакротический подъем кривой центрального пульса с точностью до постоянных величин определяют границы систолических фаз сердечного сокра 1 цепия.Начальные участки перечисленных выше характеристик элементов поликардиограммы, рассматриваемые в качестве полезных сигналов, должны быть автоматически обнаружены, несмотря на высокий уровень помех, имеющий место при активном поведении пациента. С целью увеличения отношения сигнал 1 шум на входе блока обнаружения кривые поли- кардиограммы с выходов радиотелсметрической системы поступают в оптимальные линейные фильтры.В момент, когда напряжения на выходах оптимальных фильтров б превысят заданные эталонные уровни, пороговые схемы 7 формируют мощные импульсы, поступающие во входные цепи блоков селекции измеряемых интервалов по длительности. Наличие селекторов значительно снижает вероятность ложного обнаружения, а параметры их выбираются на основе предварительного изучения статистических характеристик временной структуры сердечного цикла, Импульсы, пропущенные блоками селекции, с точностью до постоянных величин совпадают с границами измеряемых интервалов и используются в качестве исходной информации в многоканальном преобразователе 11 и в преобразователе 12 (блоке измерения периода сердечной деятельности). Два последние блока - конечные элементы устройства - преобразуют:ш гервалы времени, задаваемые в виде периодической последовательности пар импульсов, в аналоговое напряжение на входе многоканального регистратора 13.Помехоустойчивость устройства для хронометрического исследования кардиодипамики 4в значительной степени определяется тем, насколько удачно выбраны уровни порогов обнаружения и интервалы селекции. 11 ри этом оптимальные в отношении помсхоустойч:1 вости значения указанных Величин измсн 5 ютс 51 как в преде;12 х Отдельно вз 51 ОГО цикла сс)- ДСЧНОЙ ДС 5 ТСЛЫ 10 СТ 11, 121 1 ОТ ОДНОГО ЦИКЛ 2 К другому.Особенностью преллагасмого устройства 51 иляется наличие в е;о составе блоков, непрерывно поддержи вающ)х на оптимальном уровне порог обпаруке)гия и время селекции во всех каналах обработки информации. Г 10- добная оптимизация возможча лишь на основе знания текущих и статистических характеристик исходных сигналов, действующей помехи и исследуемых параметров кардиодинамики. Основные текущие и вероятностные характеристики полезных сигналов и помехи вычисляются специальным блоком 4, в который вводятся исходные кривыс поликардиограммы, а также напряжения с выхода вычислительной части устройства, пропорциональные длительностям измеряемых фаз сердечного сокращения, Выходные сигналы многоканального преобразователя 11, преобразователя 12 и блока 4 вычисления поступают в схемы 10 автоматической оптимизации уровня обнаружения и времени селекции, где формируются напряжения, которые воздействуют на управляемые элементы устройств порогового обнару 5 кеп 51 я и селекции. Основным назначением предлагаемого устройства является получение срочной информации о фазовой структуре сердечного сокращения человека, исследуемого в условиях естественного поведения, в том числе в процессе напряженной мышечной работы. Как известно, физическая активность пациента приводит к значительному возрастанию уровня помех па кривых поликардиограмм, Это обстоятельство предопределило алгоритмы блока обнаружения, согласно которому за начало систолы левого желудочка принимается не момент возникновения зубца Я электро- кардиограммы, а его восходящий участок. В то же время длительность протодиастолы и время распространения пульсовой волны от сердца до датчика пульса принимаются постоянными в промежутках времени между контрольными замерами этих величин, Поправка на длительность зубца Я, протодиастолу и время распространения пульсовой волны вводится с помощью блока 14 в виде постоянных напряжений в измерительные цепи преобразователя 11, выполненные с использованием операционных усилителей.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет графически и визуально регистрировать абсолютные величины време 1 П 1 ых параметров сердечного цикла человека в условиях двигательной активности, При этом выходные шкалы устройства можно градуировать непосредственно в миллисекундах,304775 Предмет изобретения Составитель Е. Ланцбург Бердник Техред 3. Тараненко Корректоры: Н. Стельмак и Л. Царьковаак аказ 3972,12 Изд. М НИИПИ Комитета по делам изоМосква, Ж 701 Тираж 406 Подп испоетений и открытий при Совете Министров ССС 35, Раушсказ наб., д. 4/5 ипографии, пр, Сапунова,Устройство для исследования динамики сердечной деятельности, содержащее блок ввода исследуемых параметров и многоканальный регистратор, отличающееся тем, что, с целью получения информации о фазовой структуре сердечной деятельности непосредственно в процессе проведения исследований, в нем установлены ряд идентичных каналов по числу исследуемых характеристик сердечной деятельности, состоящих из блока обнаружения, включающего в себя оптимальный линейный фильтр, пороговую схему и схему автоматического поддержания оптимального уровня порога, блока вычисления текущих и статистических характеристик полезного сигнала и 5 помех и блока селекции, включающего в себяселектор длительности измеряемых интервалов и формирователь селектирующих импульсов и схему автоматической оптимизации времени селекции, преобразователь длительности 10 сердечного цикла в аналоговое напряжение,многоканальный преобразователь временных интервалов в аналоговое напряжение и блок ввода поправочных коэффициентов,