Адаптивный измеритель кардиоинтервалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБР ТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республнк(23) Приоритет А 61 В 5/02 Государственный коинтет СССР но деяаи нзобретеннй н открцтнй(72) Авторы изобретения Ю;С, Ройтбург В,И, Чепелев и Д,Ю, Симкина Тольяттинский политехнический институт(54) АДАГГИВНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КАРДИОИНТЕРВАЛОВ 30 Изобретение относится к медицинекой технике, а именно к кардио- графической технике.Известен адаптивный измеритель . 5 кардиойнтервалов, который содержит датчики, усилитель биопотенциалов, оптимальный линейный Фильтр в каждом канале, а также схему автоматического поддержания оптимального . 10 уровНя порога с компаратором,Кроме того, в устройство входят. селектор.длительности измеряемых интервалов, формирователь селектирующих импуль-. сов, схема автоматической оптимиза ции времени селекции и регистратор, Общим 4 ля всех каналов является многоканальный преобразователь времен" ных интервалов в аналоговое напряжение и преобразователь длительности 20 сердечного цикла в аналоговое на пряжение, В устройстве производится автоматическая адаптация на основе накопления информации о предыдущих кардиоциклах к амплитуде зубцов 25 электрокардиосигнала (ЭКС) (измене; ние уровня порога) к амплитуде помех и, к частоте следования зубцов (изменение положения во времени и ширины селектирующего импульса) (1),Однако применение этого устройства ограничено вследствие необходимости иметь в его составе сложное вычислительное устройство, которое производит накопление и обработку . информации для адаптации к амплитуде помех и к частоте следования зубцов. Целью изобретения является упрощение измерителя и повышение помехоустойчивости путем ацаптации к амплитуде зубцов электрокардиограммы и к частоте их следования.Бель достигается тем, что измеритель содержит два канала, первый из которых состоит из пикового детектора, первого компаратора и схемы совпадения, а второй канал состоит из последовательно соединенных второго пикового детектора, сумматора второго компаратора преобразователя частоты. следования импульсов в напряжение, интегратора и порогового устройства, причем входы первого и второго пикового детекторов подключены к выходу полосового фильтра, выход первого пикового детектора подключен через первый компара- тор к первому входу схемы совпаде-.ний и к пеовому входу регистратора,в - " а выход второго пикового детектора .подключен к первому входу сумматора,второй вход которого подключен через пороговое устройство к выходуинтегратора, первый вход которогосоединен с выходом второго компаратора, со вторым входом регистратора,входом преобразователя частоты следования импульсов в напряжение и со.вторым входом схем совпадений, выход которой подключен к третьемувходу регистратооа, четвертый входкоторого соединен с выходом преобразователя частоты следования импульсов в напряжение и со втб 1 ый входомййтегратора, выход сумматора подключен"к первому"входу второго компаратора, а, вторые входы первого и второго компараторов йодключены к выходу полосового фильтра,На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого адаптивного измерителя кардиоинтервалов.Измеритель состоит из датчиков,1, усилителя 2 биопотенциалов, полосового фильтра 3, соединенныхпоследовательно. К выходу фильтра3 подключены два пиковых детектора4 и 5, выходы которых соединены сйервьъя вйодами двух компараторовб и 7, причем.к компаратору б непосредственно, ак компаратору 7через сумматор 8, вторые входы компаратрров соединены вместе и подключены к выходу фильтра 3, Выходкомпаратора б подсоединен к первому. входу схемы 9 совпадений и ко входурегистратора 10.Выход компаратора 7 подключен квходу преобразователя 11 частоты"сэГедойания импульсов в напряжение,ко второму входу схемы 9 совпадения,а выход последней к регистратору10, к которому присоединены такжевыход преобразователя 11 и -выходкомпаратора 7. Кроме того, измеритель содержит интегратор 12, соединенный по управляющему входу с вы-.ходом компаратора 7, а входом - свыходом преобразователя 11. Выходинтегратора 12 соединен о входомпорогового устройства 13, выход которого подключен ко второму входусумматора 8,УстРойство работает следующимобразом,ЭКС, снимаемый датчиками 1, усилиюается усилителем 2 биопотенциалон и фильтруется в полосовомфильтре 3, а сформированный ЭКС подается на дна пиковых детектора 4и 5, Последние осуществляют адаптацию к амплитуде зубцов ЭКС, заряжаясьпри прохождении зубца до его макси-,мального значения, в промежутке между ними разряжаются по линейному закону. Время разряда задается таким,чтобы к моменту прихода очередного зубца выходное напряжение пиковогодетектора уменьшалось до величинывыбранного порога обнаружения,Сравнение полученного порога сосформированным ЭКС осущестнляетсян компараторах б и 7, вырабатывающих прямоугольный импульс при превышении ЭКС уровня порога, С выходакомпаратора б сигнал подается напервый вход схемы 9 совпадения и нрегистратор 10, осуществляющий счетчисла срабатываний компаратора б,Сигнал с пикового детектора 5 подается на вход компаратора 7 черезсумматор 8, на второй вход которогоподключен выход порогового устройст 15 ва 13. Пороговое устройство 13, подавая высокий потенциал на сумматор8 после прихода зубца ЭКС на время,задаваемое шириной импульса порогового устройства 13, зависящее от20 частоты следОвания зубцов, запираеткомпаратор 7, запрещая ему срабатывание при любых изменениях амплитудЭКС, После окончания действия импуль.са запрета порогового устройства 135 напряжение последнего становится равным нулю и сформированный ЭКС сравнивается с выходным напряжением пикового детектора 5 аналогично приведенному выше. Выходные импульсы ком 30 паратора 7 подаются на вход преобразователя 11. Выходноенапряжение последнего представляет собой ступенчатое напряжение, амплитуда напряжения каждой ступени пропорциональнадлительности истекшего кардиоинтервала. Это напряжение подается навход интегратора 12, разряжаемогоимпульсом компаратора 7, Очевидно,что за время кардиоцикла напряжение на выходе интегратора возрастает по линейному закону, приче скорость его нарастания определяетсянапряжением на выходе преобразователя 11. Изменяя величину уровня срабатынания порогового устройства 13,45 добиваются нужной длительности запрещающего импульса. Таким образом, чембольше будет частота сердечных сокращений, тем больше станет напряжение на выходе преобраэонателя 11у частоты следования импульсов в напряжение н жем короче станет импульсзапрета на выходе порогового устройства 13. Выхсщ компаратора 7 связансо вторым входом схемы 9,совпадения.При одновременном появлении импульсов н обоих каналах схемы 9 совпацения запускается счетчик кардиоциклов регистратора, Разность числаимпульсов с выходов компаратора б исхемы 9 совпадения равна числу сбоев60 ритма за время измерения. Регистратор 10 может содержать, кроме счетчиков кардиоциклон и числа сбоев,аналоговые самописцы для записи ритмограмм с выхода преобразователя 1165 и вычислителя косвенных оценок ритма./3 Тиражб 73БНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт 113035, Москва, 3-35, Раушская ПодписноеСССРйаб д. 4/5 акаэ 30 е вилиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул, проектная, 4 Устройство отличается высокойнадажностью распознавания зубцовЭКС, высокой помехоустойчивостью,простотой и дешевизной,Устройство может применяться дляэкспресс-контроля состояния человека в экстремальных условиях в спортивной, космической, клиническоймедицине,Формула иэобретенияАдаптивный измеритель кардиоинтер"валов, содержаший последовательносоединенные датчики, усилитель иполосовой фильтр, два комларатора,преобразователь частоты следованияимпульсов в напряжение и регистра=тор., о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрошения измерителяи повышения помехоустойчивости путемадаптации к амплитуде зубцов электрокардиограммы и к частоте их следования, измеритель содержит два канала, первый из которых состоит из пи.кового детектора, первого компаратора и схемы совпадения, а второй канал состоит из последовательно соединенных второго пикового детекторасумматора, второго компаратора, пре-.обраэователя частоты. следования импульсов и напряжение интегратора,и порогового устройства, причем входы первого и второго пикового детекторов подключены к выходу полосового фильтра, выход первого пиковогодетектора подключен через первый компаратор к первому входу схеьы сов 5 падений и к первому входу регистратора, а выход второго пикового де-,тектора подключен к первому входусумматора, второй вход которогоподключен через пороговое устройст"р во к выходу интегратора, первыйвход которого соединен с выходомвторого компаратора, со вторым входом регистратора, входом преобразователя частоты следованияимпульсов в напряжение и со вторым входом схеж совпаденвй, выходкоторой подкпючен к третьему входурегистратора, четвертый вход которого соединен с выходом преобразователя частоты следования импульсов2 О в напряжение и со вторим входом интегратора, выход сумаатора подключен к первому входу второго компаратора, а вторые входы первого ивторого компараторов подключены к.25 выхопу полосового 4 ельтраИеочники ин 4 юрмации,тые во внимание при экспертизе.1. орское свидетельство СССРВ 304775 кл, А б 1 В 5/04 1972