Система передачи и обработки электромиограмм

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 .А 5 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТОЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (72) А. В. Бородин, В. С. Иванов и Ю. Д. Ульяницкий(54)(57) СИСТЕМА ПЕРЕДАЧИ И ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОМИОГРАММ, содержащая блок кодирования и перецачи, включающий в себя передатчик, соединенные последовательно датчик, биоусилитель, детектор, интегратор, соединенные последовательно пороговый элемент и первый формирователь, а также блок приема и декодирования, включающий в себя приемник, соединенные последовательно тактовый генератор, первый элемент И, первый счетчик и блок индикации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уплотнения каналов.80250242 А 1 передачи электромиографическогосигнала, в блок кодирования и передачи введены фильтр низкой частоты,включенный между выходом детектораи входом порогового элемента, второйформирователь, соединенные последовательно модулятор ширины импульсов иэлемент ИЛИ, выход которого подключен к входу передатчика, а второйвход - к выходу второго формирователя, вход которого соединен с входомпервого формирователя, выход которого подключен к первому входу модулятора ширины импульсов, второй входкоторого соединен с выходом интегратора, а в блок приема и декодирования введены соединенные последовательно триггер, второй элемент И,второй счетчик, выход которого подключен к второму входу блока индикации, второй выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, второй вход второго элемента Иподключен к выходу приемника и входутриггера, третий вход - к выходутактового генератора, вторые входыпервого счетчика, второго счетчикаи триггера подключены к шине начальной установки,55Изобретение относится к системам сбора и анализа информации в спорте, физиологии и медицине и может быть использованодля реистрации и анализа мышечной активности прИ выполнении спортивных упражнений, трудовой деятельности человека и в медицинской практике.Целью изобретения является уплотнение каналов передачи электромиографического сигнала. На фиг, 1 представлена функцио-нальная схема устройства; на Фиг. 2 эпюры, поясняющие его работу.Система передачи и обработки электромйограмм (ЭМГ), содержит блок 1кодирования и передачи, включающаяпередатчик 2, соединенные последовательно датчик 3, биоусилитель 4,детектор 5,интегратор 6, соединенные последовательно пороговый элемент 7 и первый формирователь 8, атакже блок 9 приема и декодирования,включающий в себя приемник 10,и соединенные последовательно тактовыйгенератор 11, первый элемент И 12,первый счетчик 13, блок 14 индикации,В блок .1 кодирования и передачи введены фильтр 15 низкой частоты, включенный между выходом детектора 5 и входом порогового элемента 7, второй формирователь 16, соединенные последовательно модулятор 7 . ширины импульсов и элемент ИЛИ 18, выход которого подключен к входу передатчика 2, а второй вход - к выходу второго формирователя 16, вход которого соединен с входом первого формирователя 8, выход которого подключен к первому входу модулятора 17 ширины импульсов, второй вход которого соединен с выходом интегратора 6, а в блок 9 приема и декодирования введень 1 соединенные последовательно триггер 19, второй элемент. И 20, второй счет чик 21, выход которого подключен к второму входу блока 14 индикации, второй выход триггера 19 соединен с вторйм входом первого элемента И 12, второй вход второго, элемента И 20 подключен к выходу приемника 10 и входу триггера 19, третий .вход " к выходу тактового генератора 11, вторые входы первого счетчика 13, второго счетчика 21 и триг 12502472 гера 19 подключены к шине начальной установки.Система работает следующим образом.Датчики 3 ЭМГ наклеивают на исследуемую мышцу и соединяют с, биоусилителем 4, на выходе которого при выполнении движения появляется электромиосигнал (Фиг. 2, диаграмма 1), поступающий на детектор 5,который осуществляет двухполупериодное выпрямление сигнала, после. чегоон подается йа интегратор 6 со сбросом и фильтр 15 нижних частот. Фильтр15 нижних частот производит сглаживание продетектированного сигнала ЭМГ, выделяя огибающую .этого сигнала (фиг. 2, диаграмма П). На выходе интегратора 6 производится накопление сигнала, в результате чего выходной сигнал пропорционайен площади подф . кривой ЭМГ за время накопления диаграмма Ш). Фильтр 15 нижних частот соединен с пороговым элементом 7, в котором производится сравнение выходного сигнала фильтра 15 с некоторым заранее установленным пороговым уровнем Ч (диаграмма П), при достижении которого пороговьй элемент 7 вырабатывает сигнал превышения порога. По переднему фронту этого сигнала срабатывает второй формирователь 16, вырабатывающий импульс стандартной амплитуды и длительности (первый импульс на диаграмме 1 Ч), а по заднему фронту сигнала порогового устройства срабатывает первый формирователь 8,.который выдает импульс запуска на модулятор 17 ширины импульсов.На управляющий вход этого модулятора 40поступает напряжение с выхода интегратора 6. При поступлении импульса запуска модулятор 17 ширины импульсов формирует импульс, длительность которого линейно зависит от напряжения на управляющем входе, т.е, пропорциональна суммарной интенсивности всего сигнала ЭМГ. По заднему фронту импульса с модулятора ширины импульса производится мгновенный сброс интегратора (цепь сброса не показана). Пороговый уровень Ч в пороговом элементе 7 выбирается достаточно малым, и длительность части сигнала ЭМГ, превьппающей порог, практическиможет рассматриваться как длительность всей ЭМГ. Таким образом, сигнал, формируемый на выходе элемента1250247 4Импульсы тактового генератора не поступают на вход счетчика 13, гдеформируется число, соответствующеедлительности исследуемой ЭМГ,3ИЛИ 18 (диаграмма:ХЧ), несет в себе информацию о длительности ЭМГ (вреи менной интервал между импульсами в на диаграмме 1 Ч) и интенсивности (длительность второго формируемого импульса). Этот сигнал поступает на передатчик. 2 и передается на приемную сторону по телеметрическому каналу связи.На приемной стороне установлена 10 стационарная аппаратура, .осуществляющая прием и обработку электромиосигнала. Принятый сигнал усиливается приемником 1 О и поступает на счетный вход триггера 9. Перед началом из мерений триггер 19 установлен в нулевое состояние по цепи начальной установки (например, вручную с помощью кнопки сброса). Первым импульсом,поступающим с выходаприемника 1 О, 20 триггер 19 устанавливается в единичное состояние и сигналом с его прямого выхода подается разрешение на первый элемент И 12. Метки времени с тактового генератора 1 поступают . 25 через элемент И 12 на вход блока 14 индикации, осуществляющего измерение длительности ЭМГ (диаграмма Ч). Нри поступлении второго импульса с выхода приемника О триггер 9 устанавливается в нулевое состояние, сиг-, нал на его прямом выходе становится запрещающим для элемента И 12 й На входы второго элемента И 20 подаются сигналы с выхода приемника 1 О, инверсного выхода триггера 9 и тактовые импульсы с второго выхода тактового генератора 1. Разрешение на прохождение импульсов тактового генератора 11 на выход элемента И 20 получается при совпадении сиг" налов с выхода приемника 1 О и инверсного выхода триггера 19, которое достигается только во время поступления второго импульса с выхода приемника 10 (диаграмма Ч 1). Таким образом, счетчик 21 подсчитывает импульсы с второго выхода тактового генератора 11 только в течение времени, определяемого длительностью второго импульсасигнала,"принятогоф приемником О, которая пропорциональна интенсивности ЭМГ, Тактовый генератор 11 калибруется таким образом, чтобы число, накопленное вторым счетчиком 21, отражало,непосредственно интенсивность ЭМГ, пропорциональную ее площади (мВ/с). Показанияобоих счетчиков 13 и 21 отображаются в.цифровом виде на блоке 14 индикации.250247 Составитель Б. фигуринТехред Э,Чижмар Корректор Л. Пилипенко Редакто выдкая Заказ 43 исное Прои 4 венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Прое/4 Тир ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушсаж 660митета СС открытий ая наб.,