Устройство для измерения r r-интервалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(71) Самарский государственный аэрокосмическийуниверситет(73) Самарский государственный аэрокосмическийуниверситет(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ й - В -Ое) КЦ (и 200419 О С 1(57) Устройство для измерения й - й интервалов относится к медицинской технике и содержит частотный фильтр 1, пиковый детектор 2, инвертор 3, коммутатор 4, компаратор 5, одновибратор 6, активный фильтр 7 нижних частот, триггер 8, генератор 9 прямоугольных импульсов, триггер 10, счетчики 11 и 12, цифровой сумматор 13, 2 иаИзобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам анализа электрокардиосигналов, и может быть использовано в ритмокардиоанализаторах, предназначенных для автоматизированной диагностики состояния человека.Известны устройства, являющиеся составной частью ритмокардиоанализаторов, измерителей частоты сердечных сокращений, включающие в себя усилитель кардио- сигналов, фильтр, компаратор, схему формирования порога, частотомер. Однако они обладают низкой точностью измерения В-В интервалов при значительных изменениях амплитуды Я-зубцов и длительности В-В интервалов, обусловленных как физиологическими так и электромеханическими причинами(например, изменение оси сердца при движении, изменение сопротивления электродов и т;д,).Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому является устройство для выделения ОЯЯ-комплексов. Зто известное устройство содержит последовательно соединенные частотный фильтр, компаратор, одновибратор, активный фильтр никних частот и пиковый детектор, второй вход которого соединен с частотным фильтром, а выход со вторым входом компаратора.В-зубец электрокардиосигнала с выхода частотного фильтра поступает на первый вход компаратора, на второй вход которого с выхода пикового детектора подается напряжение порога сравнения, сформированное в предыдущем цикле работы устройства, За счет управления нагрузкой пикового детектора напряжение порога сравнения поддерживается постоянным (0,7-0,0 от амплитуды В-зубца) при изменении длительности Я-В интервалов, чем обеспечивается повышение точности измерений.Недостатком данного устройства является снижение точности при значительных изменениях амплитуды В-зубца и длительности Я-В интервала. Снижение точности происходит из-за того, что управление нагрузкой пикового детектора осуществляется посредством усреднения напряжения, несущего информацию о длительности В-В интервалов, за несколько циклов, что не позволяет отслеживать быстрые изменения длительности. Кроме того, известное устройство не позволяет отслеживать быстрые изменения в амплитуде В-зубца; что также приводит к снижению точности,Целью изобретения является повышение точности измерения длительности В-В интервалов при быстрых изменениях параметров электрокардиосигнала.указанная цель достигается тем, что визвестное устройство для выделения ОЯЯ- комплексов, содержащее последовательно соединенные частотный фильтр, компаратор, одновибратор, пиковый детектор, фильтр нижних частот дополнительно введены последовательно соединенные инвер- "О. тор, коммутатор последовательносоединенные генератор прямоугольных импульсов, первый триггер, первый счетчик, второй счетчик, цифровой сумматор, а также второй триггер, причем вход инвертора сое динен с выходом пиковоо детектора, выходинвертора соединен с первым информационным входом коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом пикового детектора, а выход с вто рым входом компаратора, при этом адресный вход коммутатора соединен с неинвертирующим выходом второго триггера, вход которого соединен с выходом одновибратора, инвертирующий выход второго 25 триггера соединен с управляющим входомвторого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход с вторым входом цифрового сумматора и входом начальной установки первого счетЗ 0 чика, выход которого соединен с первымвходом цифрового сумматора, счетный вход соединен с выходом генератора и входом первого триггера, а управляющий вход с неинвертирующим выходом второго триггера, З 5 Предлагаемое устройство для измерения В-В интервалов за счет введения новых элементов и их взаимосвязей обеспечивает формирование корректирующего сигнала связанного с амплитудой Я-зубцов и дли тельностью Я-В интервалов.Корректирующий сигнал представляетсобой прямоугольный импульс и формируется следующим образом. Передний фронт импульса соответствует моменту времени, 45 при котором достигается равенство напряжения положительной полуводны отклика частотного фильтра и напряжения на опорном входе компаратора, а задний фронт импульса - моменту времени при котором 50 достигается равенство напрякения отрицательной полуводны и инвертированного напряжения на опорном входе компаратора, Б момент времени, равный половине длительности корректирующего сигнала, напряжение с выхода частотного фильтра пересекает нулевую линию, что соответствует вершине В-зубца, Таким образом, независимо от длительности Я-Я интервалов и амплитуды В-зубца вершина Я-зубца всегда соответствует половине длительности кор 200419010 15 предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия".На фиг. 1 приведена структурная схема 20 ректирующего сигнала, Половина длительности корректирующего сигнала определяется посредством подачи на счетный вход счетчика в момент действия корректирующего сигнала прямоугольных импульсов от генератора с частотой равной половине частоты подаваемой на счетный вход в момент отсутствия корректирующего сигнала. Это позволяет измерять й-Я интервал между строго определенными точками й-зубцов, а именно вершинами Р-зубцов, что повышает точность измерения.Это обеспечивается введением инвертора, коммутатора, первого и второго триггера, первого и второго счетчика, цифрового сумматора, Технических решений со сходными признаками не было обнаружено. Следовательно предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работуустройства. где Ч 1 - сигнал на первом входе компаратора; Чг - сигнал на втором входе компаратора; Чз и Ч 4 - сигналы на выходе компаратора; Чь - сигнал на выходе одновибратора; Че - сигнал на инвертирующем выходе второго триггера; Чт - сигнал на неинвертирующем выходе второго триггера; Чв - сигналы на счетных входах первого и второго счетчика,Устройство содержит последовательно соединенные частотный фильтр 1, пиковый детектор 2, инвертор 3, коммутатор 4, компаратор 5, одновибратор 6 и активный фильтр нижних частот 7, выход которого соединен с управляющим входом пикового детектора 2, выход которого также соединен с вторым информационным входом коммутатора 4, Выход частотного фильтра 1 подключен к первому входу компаратора 5, выход одновибратора 6 - к входу второго триггера 8, выход генератора прямоугольных импульсов 9 соединен с первым триггером 10 и со счетным входом первого счетчика 11, управляющий вход которого соединен с неинвертирующим выходом второго триггера 8, а вход начальной установки - с выходом второго счетчика 12 и с вторым входом цифрового сумматора 13, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика 11. Выход первого триггера 10 подключен к счетному входу второго счетчика 12, управляющий вход которого подключен к инвертирующему выходу второго триггера 8, неинвентирующий выход которого соединен с адресным входом коммутатора 4.Входом устройства является вход частотного фильтра 1, а выходом - выход цифрового сумматора 13 25 30 35 40 45 50 55 Предлагаемое устройство работает следующим образом, Электрокардиогигнал с выхода усилителя (не показан) поступает на вход частотного фильтра 1, Параметры фильтра выбираются из условия согласования с Я-зубцом электрокардиосигнэла. Напряжение с выхода частотного фильтра 1(О на фиг, 2) поступает на первый вход компаратора 5, на второй вход которого через инвертор 3 и коммутатор 4 подается напряжение положительной полярности (О 2) с пикового детектора 2. При превышении напряжением 0 напряжения О на выходе компаратора 5 образуется импульс напряжения Оз, который поступает на вход одновибратора 6, По заднему фронту импульса напряжения Оз одновибратор 6 формирует короткий импульс напряжения ОБ, поступающий далее на входы активного фильтра нижних частот 7 и второго триггера 8, При этом состояние второго триггера 8 меняется на противоположное. Сигнал с неинвертирующего выхода второго триггера 8 (От на фиг.2) поступает на управляющий вход первого счетчика 11, останавливая его. Этот же сигнал (От на фиг.2) поступает на адресный вход коммутатора 4 переключая его инфор-. мационные входы. В результате этого напряжение О 2 нэ входе компаратора 5 скачком меняет знак на противоположный и напряжение О на первом входе компаратора 5 становится больше напряжения О 2 (момент времени т 2),На выходе компарэтора образуется прямоугольный импульс напряжения О 4, В то же время. сигнал с инвертирующего выхода второго триггера 8 (Ое) поступает на управляющий вход второго счетчика 12 разрешая счет. На счетный вход второго счетчика 12 поступают импульсы с первого триггера 10 частотой 12 = 11/2 (Ов на фиг.2), В момент времени тз напряжение на втором входе компаратора 5 Ог становится равным Ог и компаратор 5 переключается в другое состояние, Соответственно переключается второй триггер 8, Напряжение с неинвертирующего выхода второго триггера 8 От поступает на управляющий вход второго счетчика 12, останавливая счет, Одновременно напряжение с инвертирующего выхода триггера 8 поступает на управляющий вход первого счетчика 11, записывая в него содержимое второго счетчика 12 и разрешая счет, В момент времени сБ напряжение О 1 на первом входе компаратора 5 превысит напряжение О 2 на втором входе компаратора, в результате чего на выходе компаратора образуется импульс напряжения Оз, который, поступая далее через одновибратор 6 на вход второго триггера 8, задним фронтом(56) Авторское свидетельство СССРМ. 1409219, кл. А 61 В 5/02. 1988, 10довательно соединенные первый триггер, вход которого соединен с выходом одновибратора, первый счетчик и цифровой сумматор. также последовательно соеди- "5 ненные генератор прямоугольных импульсов, второй триггер, вход которого подключен также к второму входу первого счетчика, и второй счетчик, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, а выходы - к второй группе входов цифрового сумматора и к третьей группе входов первого счетчика, первый вход которого также соединен с 25 третьим входом коммутатора,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ й - КИНТЕРВАЛОВ, содержащее последовательно соединенные частотный фильтр, компаратор, одновибратор, активный фильтр нижних частот, пиковый детектор, вход которого соединен с выходом частотного фильтра, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные инвертор и коммутатор, выход которого соединен с вторым входом компаратора, а второй вход - с входом инвертора и вторым выходом пикового детектора, также после 9 иг 2Составитель Л,КалакутскийТехред М,Моргентал Корректор Е.Папп дактор А,Зробо каз 3359 Подписноанаб., 4/5 Тираж НПО "Поиск" Роспа13035, Москва, Ж, Раушс изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж, ул.Гагарина, 101 изменит состояние триггера на противоположное. Вследствие этого первый счетчик 11 прекратит счет, сохраняя на выходе код, соответствующий длительности гз/2 + 16-1 з, Одновременно начнет счет второй счетчик 12. В момент времени 17 кор, на выходе сумматора 13 будет равен з+1 и 6/2+ б-тз, что соответствует временному интервалу между двумя соседними вершинами Я-зубцов. Формула изобретения Таким образом независимо от амплитуды Я-зубцов, длительности В-зубцов, напряжения порога О 2, на выходе сумматора 13 получается код, соответствующий времен ному интервалу между вершинами В-зубцов, что повышает точность измерения.