Энцефалограф

(19) (11) 4(51) А 61 В 5/04 ДЗГР,РЕТЕНИВЦВТВЪСТВУ держащийи-храноторог Выщ и йГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С(56) Патент США В 4.235.242, кл. А 61 В 5/04, 1980.(54) (57) ЭНЦЕФАЛОГРАФ, со биоусилитель, блок выборк ени и мультивибратор, выход к о соединен с первым входом блока борки-хранения, о т л и ч а ю с я тем, что, с целью защиты отпомех электронаркозного аппарата,он содержит последовательно соединенные фильтр низких частот, фильтрпробку и усилитель, включенные между биоусилителем и блоком выборкихранения, последовательно .соединенные блок усреднейия и регулятор задержки, второй вход которого соединен с шиной от электронаркозногоаппарата, а выход через мультивибратор подключен к второму входу блокавыборки-хранения, выход которогосоединен с входом блока усреднения.1 1166Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для снятия электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в условиях помех.Цель изобретения - защита от помех электронаркозного аппарата.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства;на фиг. 2 - диаграммы, поясняющиеего работу, 1 ОУстройство содержит последовательно соединенные биоусилитель 1,фильтр2 низких частот, фильтр-пробку 3усилитель 4, блок 5 выборки-хранения, блок б усреднения, регулятор7 задержки и мультивибратор 8, выходкоторого соединен с вторым входомблока 5 выборки-хранения, а второйвход регулятора 7 задержки соединенс шиной от электронаркозного аппарата 9,Устройство работает следующимобразом.Электронаркоз проводят по общепринятой методике с использованием 25аппаратов для электронаркоза путемподачи прямоугольных импульсов частотой 100-200 Гц, длительность каждого импульса 1 мс и амплитудой порядка 50-300 мА на электроды, установленные в лобио-сосцевидной позиции эДля записи ЭЭГ предлагаемым уст"ройством на поверхность головы накладывают регистрирующие электроды, З 5например, пассивный - на мочкахушей, активный - на вертексе. Сигналс электродов (не показан) подаютна входной блок биоусилителя 1, затем на фильтр 2 низких частот на 4030 Гц, затем через фильтр-пробку3 на 50 Гц, на усилитель 4. Однакопомеха от электронаркозного аппарата все еще в 100-1000 раз превосходит среднюю амплитуду ЭЭГ. 45Принцип устранения помех основанна том, что сигнал с усилителя П(г)является суммой сигналов ЭЗГ (УИи помехи г(Г) Заметим, что г(г) является перио дической функцией, т.е, г(г) щ г(С + С ) для любого й,где Г период помехи. 55Блок 5 (в качестве которого, например, используют устройство ЯТА, Венгрия) запоминает при 788ходящий в него сигнал наг) в момент (Г.;) поступления на него синхроимпульса. На выходе блока 5 этот сигнал остается постоянным и равным П(г ) до момента г. + 1 поступленияследующего синхроимпульса, после которого выходной сигнал принимаетзначение, равное П(г; + 1), При этомзначение потенциала П(г) на входеблока 5 в промежутке между синхроимпульсами (Г. ( Г ( г.,) не влияет на его выходной сигнал,Поскольку синхроимпульсы подаются от наркозного аппарата, то период следования синхроимпульсов равенпериоду помехи. Из этого следует,что все г(г ) равны между собой,Действительно(с;) =(г + т,) = (г , ) == й(г ) = Агде А - константа, значение которойзависит от величины задержки синхроимпульса,Сигнал с выхода блока (2);. 0(г,.)Е(1,) + М(,) = А + М(Г;) воспроизводйт ЭЭГ с постоянной составляющей А.Величину задержки синхроимпульсаможно подобрать так, что А = 0 (именно для этого существует блок регулируемой задержки, в качестве которого можно испольэовать, например,устройство Е 1 есггопьс згдшц 1 аог(М Ьоп ЕоЬдеп), Япония). Но тогдаП(Г;) = М(Г 1), т.е. сигнал с выходастробирующего измерителя с памятьюпри соответствующей величине задержки (0-20 мс), которая зависит отформы сигнала помехи, будет восстанавливать ЭЗГ. Это восстановлейиебудет осуществляться ступенчато,причем ширина ступени равна периодустимуляции электронаркозного аппарата. Зто вносит искажения в формурегистрируемой ЭЭГ. Однако легкопоказать, что при частоте стимуляции100-200 Гц эти искажения являютсянезначительными, Например, неточностьвоспроизведения ф-ритма (8-12 Гц)менее 57.На точность воспроизведения ЭЭГне влияет амплитуда помехи. Это оз. начает, что данное устройство может работать при любых допустимых с точки зрения техники безопасности величинах тока электронаркозного аппарата.3 1ЭЭГ вместе с наводкой, исходящей от электронаркозного аппарата 9, поступает с биологического объекта на вход биоусилителя 1, Последний 1 имеет регулируемый коэффициент усилений равный 10-50Такой коэффици 4, ент выбран для того, чтобы усиленный сигнап наводки, превосходящий полезный сигнал более чем в 10 ф - 10 раз и достигающий 0,1-1 В, не перегружал фильтр 2 низких частот и фильтр-пробку 3 на 50 Гц, стоящих в схеме последовательно после биоусилителя 1. В противном случае эти фильтры не моглц бы функционально полноценно подавлять помеху и пропускать без искажения ЭЭГ-сигнал. Усиленный в 10-50 раэ полезный сигнал вместе с наводкой, частично ослабленной Фильтрами, поступают на вход усилителя 4, имекщего регулируемый коэффициент усиления 10 ф, Полезный сигнал ЭЭГ усиливается до 1-10 ВСигнал помехи также усиливается, однако ввиду того, что сигнал помехи даже после прохождения фильтров значительно превосходит по амплитуде ЭЭГ (1 Ораз), усилит тель 4 большую часть времени (95 - 99 ) находится в перегруженном состоянии. В режиме линейного усиления усилитель 4 работает только в те моменты, когда амплитуда наводки равна или .близка нулю. За весь период наводки имеется хотя бы один такой момент. Именно в этот момент времени сигнал, поступающий с выхода усили 166788 4теля 4 на вход блока 5 выборки-хранения, запоминается и, хранясь внем, непрерывно передается на выходприбора,Заполнение блока 5 выборки хранения новым сигналом происходитсинхронно с наводкой и именно в тотмомент, когда величина наводкиблизка нулю1 О для того, чтобы автоматически.выбирать величину задержки 1 акой,при которой запоминание сигналапроисходило бы в момент нулевойамплитуды наводки, создана система15 обратной связи. Эта система представлена регулятором 7 задержки иблоком 6 усреднения. В блоке 6 усреднения, который представляет собой фильтр инфранизких частот (среф за = 0,2 Гц), происходит выделениепостоянной составляющей сигнала, которая в свою очередь управляет величиной задержки в регуляторе 7 задержки. Процесс регулировки сбалансирован так, что в результате постоянная составляющая анулируется.С этого момента на выходе устройства появляется ЭЭГ, представленнаяпрямоугольной аппроксимацией.30Устройство позволяет регистрировать ЭЭГ практически беэ искаженияпри следующих предельных режимахработы электронаркозного аппарата;напряжение выхода (от пика до пи;ка) 100 В, частота стимуляции более 50 Гц.1166788 А рон Составитель А.Дфщедактор О.Колесникова Техред И,Асталоа нева Корректор А.Зимоксов Тираж 722ИИПИ Государственного по делам изобретени Москва, Ж., Раушска 4353 6 Подписное митета СССР