Детектор формы кардиоимпульсов

/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ВТОРСК 8 И ЛЬС 318(21) (22) (46) (71) ститу инсти (72) В.Э.О ких в фикац носте ии по омпле тор ф ек рмы к ый фи уров ющий и пер ст ный тригге тробир ельнос твования врачЛ,Ю,КривоногоПолубабкин итель 7, блок адержки 9, бл ксатор-индика кардиоимпуль и классифицир ти к шестнадц м формы ЦКБ-к масштабе врем введены вып держки 9, бло ализа формыэлеме мы 1 О ельство5/04, 19 6,тор выд тьнос Р ФОРМЫ КАРДИОИИПУЛЬ 54) ДЕТЕКТ 57) Изобре строи едназ ение относится кнской техники и иыделения ЯКИ-компосигнала, Целью ирасширение диагн реа стваначеэлекния ктор т за к ан ексов элемен 8, бло индика рока рд вляетс,10,875.12.89. Бюл.ензенский поли Пензенскийут усовершенс.В.Истомина,ейников, Ю,В.Татарченко15.47 (088,8)втооское сеид12, кл. А 61 ехническии ин- осударственный РЕТЕНИ средством классина вход детекторатрокардиосигнала.иоимпульсов содерр 1, дифференциаль 2, формирователькад 4, анализатора 5, пик-детекторуправления 8,ок анализа фортор 11, Детексов позволяетовать по приати базовымомплексы вени. Для этогорямитель 7,к управления10 и фиксатор30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствамдля анализа формы кардиоимпульсов,Целью изобретения является расширение диагностических возможностеиустройства,На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг2 - времен"ная диаграмма работы устройства; нафиг,3 - таблица опорных ЦКБ-комплексов и соответствующих им выходных ко"дов блока анализа формы,Детектор содержит частотный фильтр1, последовательно соединенные дифференциальный триггер 2 уровня и формирователь 3, выход которого соединенс первым входом стробирующего каскада 4, второй вход которого соединенс первым входом дифференциальноготриггера 2 уровня и анализатором 5длительности периода, выход которогоподключен к первому входу пик-детектора 6, второй вход которого соединенс выходом стробирующего каскада 4, авыход - с первым входом дифференциального триггера 2 уровня, выпрямитель 7, включенный между выходом частотного фильтра 1 и первым входомдифференциального триггера 2 уровня,блок 8 управления, подключенный квыходу формирователя 3 и последовательно соединенные элемент 9 задержки, блок 10 анализа формы, фиксаториндикатор 11, причем вход элемента 9задержки соединен с выходом частотного фильтра 1, а первые выходы блока 8управления подключены соответственнок вторым входам блока 10 анализа формы, а второй выход - к второму входуфиксатора-индикатора 11. Блок 10 анализа формы содержит триидентичных канала, каждый иэ которыхсодержит инвертирующий усилитель 12(13,14), переключатель 15 (16,17),интегратор 18 (19,20) и два компаратора 21, 22 (23, 24 и 25, 26 ), входыинвертирующих усилителей 12, 13 и 14и вторые входы переключателей 15, 16и 17 соединены с первым входом блока10 анализа формы, входы сброса интеграторов 18, 19 и 20, соединенные другс другом, а входы управления переключателей 15, 16 и 17 образуют вторуюгруппу входов блока 10 анализа формы,Выходы компараторов 21 - 26 образуютгруппу выходов блока 10 анализаформы,5 1 О 15 20 25 Устройство работает следующим образом.Очищенный от неинформативных составляющих ЭДГ поступает на выпрямитель 7 с целью преобразования в однополярный для выделения вершины отрицательного ОЕВ-комплекса или ГКВ- комплекса с первым отрицательным сегментом и последующего определения их формы. Пик-детектор 6 запоминает напряжение, соответствующее максимальному значению амплитуды каждого ЧКВ- комплекса. При превышении напряжением сигнала с выпрямителя 7 напряжения с выхода пик-детектора 6 дифференциальный триггер 2 уровня срабатывает и запускает формирователь 3. Подэаряд пик-детектора 6 производится с выхода выпрямителя 7 через стробирующий каскад 4, который ограничивает длительность импульсов, производящих подэаряд пик-детектора 6.Анализатор 5 длительности периода вырабатывает импульс в том случае, если период повторения импульсов на выходе формирователя 3 превысит установленный предел, сигнал с выхода анализатора 5 длительности периода уменьшает постоянную времени разряда пикдетектора 6,Таким образом, в предложенном устройстве осуществляется адаптация кпериоду следования ЯЮ-комплексов,что позволяет устранить пропуски кардиосигналов, Импульс, соответствующий вершине ОКБ-комплекса, поступаетна блок 8 управления, который по этому импульсу вырабатывает сигналы, управляющие работой блока 10 анализаформы, а также импульс окончания анализа. Алгоритм работы устройства основывается на упрощенном анализеспектра входного сигнала в базисепервых трех функций Уолша, причеманализ заключается в определении знаков весовых коэффициентов при функциях Уолша,Для функционирования устройствав соответствии с заданным алгоритмомЭК, задержанный с помощью элемента 9задержки на время Ь (равно интервалумежду началом и вершиной кардиоимпульса, выбирается на основании эмпирических данных, равных четверти максимальной длительности ЯЕБ-комплекса 50 мс), одновременно поступает натри канала блока 10 анализа формы,С помощью инвертирующего усилителя 12(13, 14) и переключателя 15 (16, 17),управляемого соответственным сигналомс блока 8 управления (фиг,2, б,д,э)ЭКС преобразуется таким образом, что,проинтегрировав его на интеграторе 18(19, 20), получают сигнал, описаниекоторого для каждого канала имеетследующий вид:ти,= )и (с)дс)отй 2 ти,= . - (и,(с)д -и (с)дс);о т(гв ти= -(и (с) дси,(с)дт+и,(с)дй)о т(Ф ЪТ 4(Фиг.2 в, е, и).Интегратор 18 (19, 20) разряжается задержанным импульсом (фиг.2 л) окончания анализа (импульс задержан для того, чтобы в фиксатор-индикатор 11 успела записаться информация в момент прихода импульса окончания анализа). Постоянная времени интегратора выбирается в пределах 200-300 мс, исходя из максимальной длительности ЦКЯ- комплексов, На компараторах 21, 22 (23, 24 и 25, 26) проинтегрированный сигнал сравнивается с двумя порогами (положительными и отрицательными), Ввиду присущей ЭКС нестабильности параметров сравнение результирующего интеграла с нулем может привести к ошибкам, поэтому необходимо введение зоны нечувствительности вокруг нуля 11 (результирующий интеграл пропорционален площади кардиоимпульса).По экспериментальным данным было выбрано оптимальное значение порогов компараторов +11, приблизительно равное половине минимальной площади ЯКБ- комплексамин КВС 1 (1)На выходе блока 10 анализа формы формируется шестиразрядный параллельный двоичный код, значение каждого разряда которого соответствует состоянию соответствующего компаратора. Эта кодовая комбинация поступает на фиксатор-индикатор, который индицирует, например, номер базовой структуры ЯКБ-комплексов (фиг.3), к которой принадлежит проанализированный 1;)КБ- комплекс,28445Были выбраны несколько опорныхструктур, соответствующих наиболеечасто встречающимся й)КБ-комплексам.5В соответствии с выбранной системойопорных структур была осуществленаминимизация возможных кодовых комбинаций (в момент окончания анализа)блока 10 анализа формы. В результатеполучили четырнадцать кодовых комбинаций, охватывающих все многообразиеформ кардиоимпульсов. На фиг.3 приведены выбранные структуры и кодовыекомбинации выходов компараторов 2126, соответствующие им. Опорныеструктуры являются абстрактными,идеальными, в реальных условиях имеетместо незначительное отклонение формы кардиоимпульсов, которые несмотря 20 на это будут распознаваться в составеданного класса.формула изобретения25 Детектор формы кардиоимпульсов,содержащий частотный фильтр, вход которого соединен с входом детектора,последовательно соединенные дифференциальный триггер уровня, формирова"тель, анализатор длительности периода, пик-детектор, выход которого сое"динен с вторым входом дифференциального триггера уровня, стробирующийкаскад, первый вход которого соединенс выходом формирователя, второйвход - с первым входом дифференциального триггера уровня выход стробирующего каскада соединен с вторымвходом пик-детектора, о т л и ч а40ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диагностических возможностей, .в него введены выпрямитель, элементзадержки, входы которых подключенык выходу частотного фильтра, выходвыпрямителя соединен с первым входом45дифференциального триггера уровня,блок управления, блок анализа формыи фиксатор-индикатор, причем первыйвход блока анализа формы соединен с50выходом элемента задержки, вторыевходы - с первыми выходами блокауправления, выходы блока анализа формы соединены с первыми входами фиксатора-индикатора, второй выход блокауправления соединен с вторым входом55 фиксатора-индикатора, вход блока управления соединен с выходом формирователя,1528445 Составитель Д,Данктор Л,Веселовская Техред И.дидык Кабаций Корре Тираж 64 3/6 пис изводственно-издательский комбинат Патент",ЗаВНИИП рственного комитета по изобретениям и о 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,ытиям при ГКНТ СССР 4/5 город, ул, Гагарина, 10