Устройство выделения -зубцов экг

(71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институтмедицинской техники 54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ К-ЗУБ медицинскоиля выделения Изобретение относится ктехнике и предназначено дК-зубцов ЭКГ.Известно устройство выделения К-зубцов ЭКГ, содержащее последовательно соеди ненные фильтр, двухполупериодный детектор, управляемый ограничитель, измеритель амплитуды, схему сравнения, а также временной селектор и реле времени 1.Однако известное устройство не обладает О высокой помехозащищенностью и надежностью выделения К-зубцов ЭКГ.Целью изобретения является повышение надежности выделения К-зубцов ЭКГ.Указананая цель достигается тем, что 5 устройство имеет схему задержки, схему запрета, формирователь строба помехи и пороговую схему, причем вход пороговой схемы соединен с входом двухполупериодного детектора, а выход через формирова тель строба помехи - с измерителем амплитуды и схемой запрета, схема сравнения через последовательно соединенные схему задержки, схему запрета, временной селектор и реле времени связана с измерителем 25 амплитуды. Причем измеритель амплитуды выполнен в виде двух полевых транзисторов и последовательно соединенных пикового детектора, интегрирующей цепочки, усилителя и делителя напряжения, а порого- ЗО вая схема выполнена в виде двух диодов, через резисторы подключенных к источникам питания, двух делителей напряжения и дифференциального усилителя,Формирователь строба помехи выполнен в виде делителя напряжения, верхнее плечо которого состоит из параллельно соединенных резистора и диода, а нижнее - из конденсатора.На фиг. 1 изображена блок-схема устройства выделения К-зубцов ЭКГ; на фиг. 2 - принципиальные схемы отдельных блоков,Устройство содержит последовательно соединенные фильтр 1, двухполупериодный детектор 2, управляемый ограничитель 3, измеритель 4 амплитуды, схему 5 сравнения, схему 6 задержки, схему 7 запрета, временной селектор 8. Кроме того, выход фильтра 1 соединен с входом пороговой схемы 9, выход которой подключен к входу формирователя 10 строба помехи, выход которого связан с вторыми входами измерителя 4 амплитуды и схемы 7 запрета. Выход временного селектора 8 через реле 11 времени соединен с третьим входом измерителя 4 амплитуды, управляющий вход управляемого ограничителя 3 связан с выходом измерителя 4 амплитуды, второй вход схемы 5 сравнения - с выходом управляемого ограничителя 3, а выходнойсигнал снимается с выхода временного селектора 8,Причем измеритель 4 амплитуды выполнен в виде двух полевых транзисторов 12и 13 и последовательно соединенных пикового детектора 14, интегрирующей цепочки15, усилителя 16 и делителя 17 напряжения; пороговая схема 9 состоит из двухдиодов 18 и 19, через резисторы 20 и 21подключенных к источникам питания, двухделителей 22 и 23 напряжения и дифференциального усилителя 24; формирователь 10строба помехи содсржит дслитель напряжения, верхнее плечо которого состоит из параллельно соединенных резистора 25 и диода 26, а нижнее - из конденсатора 27.Работа устройства происходит следующим образом,На вход фильтра 1 поступает электрокардиографический сигнал, состоящий изОКЬ-комплексов, Т- и К-зубцов и помех П.В качестве фильтра 1 может быть использован активный КС-фильтр с резонанснойчастотой 10 - 15 Гц и крутизной склоновоколо 12 дб на октаву, обеспечивающийулучшение отношения амплитуды К-зубцовк амплитуде К- и Т-зубцов и других помех.С выхода фильтра 1 сигнал направляетсяна вход пороговой схомы 9, Как известно,амплитуда К-зубцов при отведениях с поверхности тела человека не превышает 4 -5 мВ, поэтому пороговое напряжение схемы 9 выбрано таким образом, чтобы К-зубцы не вызывали срабатывания пороговойсхемы, а сигнал на ее выходе появлялсятолько при наличии на входе усгройствапомехи, амплитуда которой превышает 4 -5 мВ. С выхода пороговой схемы 9 сигналпоступает на формирователь 10 строба помехи, импульс на выходе которого возникает при первом срабатывании пороговойсхемы 9 и заканчивается через определенное время, например через 70 мс, послепоследнего срабатывания,С выхода фильтра 1 сигнал подается навход двухполупериодного детектора 2, вкотором происходит превращение двухполярного сигнала в однополярный. С выходадвухполупериодного детектора 2 через управляемый ограничитель 3 сигнал поступает на измеритель 4 амплитуды, в котором происходит измерение среднего значения амплитуды поступающего на его входсигнала, С выхода измерителя амплитудысигнал, соответствующий 130/в от среднейамплитуды кардиоимпульсов, подается науправляющий вход управляемого ограничителя 3, вызывая ограничение сигнала наэтом уровне, и соответствующий 40 - 80%вна вход схемы 5 сравнения,На входы схемы 5 сравнения поступаютсигналы с выходов управляемого ограничителя 3 и измерителя 4 амплитуды.При появлении на входе устройстваОКЬ-комплекса сигнал на выходе управ 5 10 15 20 б 30 35 4 О 45 50 55 60 65 лясмого ограничителя 3 превысит сигнал с выхода измерителя 4 амплитуды, и на выходе схемы 5 сравнения формируются импульсы, которые через схему 6 задержки и схему 7 запрета поступают на вход временного селектора 8. В качестве временного селектора 8 может быть использован одно- вибратор, формирующий импульсы длительностью 250 - 300 мс. Применение временного селектора позволяет исключить многократное срабатывание выделителя Я-зубцов от одного ОЕЯ-комплекса и срабатывание от помех, непосредственно следующих за й-зубцами.Как уже отмечалось, при возникновении на входс извсстнлых устройств помех достаточно большой амплитуды на выходе схемы сравнения и на выходе временного селектора формируются импульсы, ложно сигнализирующие о приходе Я-зубцов и, кроме того, происходит увеличение напряжения на выходе измерителя амплитуды, в результате чего несколько последующих й-зубцов могут нс выдсляться.При возникновении помехи на входе данного устройства на выходе формирователя 10 строба помехи формируется сигнал, поступающий на вход схсмы 7 запрета, который запрсщаст формирование выходного сигнала, Поскольку уровень срабатывания схемы 5 сравнения ниже уровня срабатывания пороговой схемы 9, сигнал на ес выходе при возникновении помехи может возникнуть раньше, чем на выходе пороговой схемы 9, и закончиться позже. Для обеспечения полного вырезания сигнала помехи импульсы с выхода схемы 5 сравнения на вход схемы 7 запрета поступают через схсму 6 задержки, величина задержки которой составляст около 25 мс, а сигнал на выходе формироватсля 10 строба помехи заканчивастся на 70 мс позже сигнала на выходе пороговой схемы 9. В качестве схемы 6 задержки может быть использован одно- вибратор.При появлении помехи на выход измерителя 4 амплитуды подается сигнал с выхода управляемого ограничителя 3, на 1307 о превышаюций среднюю амплитуду кардио- импульсов. Чтобы напряжение на выходе измерителя 4 амплитуды нс изменилось в результате воздействия помехи, на его второи вход поступает сигнал с выхода формирователя строба помехи, который и возвращает сигнал на выходе измерителя амплитуды к прскнсму уровню.Таким образом, в предлагаемом устройстве сигнал помехи нс вызывает формирования выходных импульсов и увеличения напряжения измерителя амплитуды.Сигнал на выходе реле 11 времени формируется через 3 - 5 с после прекращения выделения К-зубцов в результате резкого уменьшения амплитуды Я-зубцов, например после переключения отведений, Этот сигнал5 10 15 поступает на третий вход измерителя 4 амплитуды и ускоряет уменьшение его выходного напряжения.При отсутствии помех кардиоимпульсы с выхода двухполупериодного детектора 2 через резистор 28 поступают на пиковый детектор 14 и заряжают конденсатор 29 до значения амплитуды кардиоимпульса. На конденсаторе 30 формируется напряжение, пропорциональное срсднему значению амплитуды кардиоим пульсов. Постоянные времени детектора 14 и интегрирующей цепочки 15 выбираются равными 5 - 7 с. Коэффициент передачи усилителя 16, имеющего большое входное сопротивление, посредством резисторов 31 и 32 выбирается такой величины, чтобы на его выходе сигнал составлял около 130 О/о от средней амплитуды кардиоимпульсов, Сигнал с выхода усилителя подается на базу транзистора 33, ограничивающего амплитуду кардиоимпульсов, поступающих с выхода двухполупериодного детектора 2 через резистор 28. С делителя 17 сигнал, равный 40 - 80% от средней амплитуды кардиоимпульсов, направляется на схему 5 сравнения.При поступлении на вход устройства помех с достаточно большой амплитудой сигнал показательной полярности через диод 18 и делитель 22 подается на вход а усилителя 24, а сигнал отрицательной полярностичерездиод 19 иделитель 23 - на входб этого же усилителя и вызывает переход дифференциального усилителя из режима насыщения при выходном сигнале положительной полярности в режим насыщения при выходном сигнале отрицательной полярности. Таким образом, усилитель используется как компаратор, и на его выходе при превышении сигналом помехи определенной величины формируются отрицательные импульсы, Импульсы с выхода усилителя 24 через диод 26 поступают на конденсатор 27 и заряжают его до максимального значения; отрицательный сигнал с конденсатора через диоды 34 и 35 подается на затворы транзисторов 12 и 36 и открывает их. В результате транзистор 36 препятствует прохождению сигнала на вход временного селектора 8, а с помощью транзистора 12 параллельно конденсатору 29 подключается резистор 37. После окончания сигнала помехи конденсатор 27 медленно перезаряжается через резистор 25, что обеспечивает задержку на 70 мс в запирании транзисторов 12 и 36. Резистор 37 выбирается такой величины, чтобы конден 20 25 30 35 40 45 50 55 сатор 27, заряженный до напряжения, равного амплитуде импульсов на выходе управляемого ограничителя 3 (что составляет 130% от средней амплитуды импульсов), за указанное время запаздывания запирания транзистора 12 успевал разрядиться до обычного значения амплитуды импульсов.Таким образом, введение в устройство пороговой схемы, формирователя строба помехи, схемы задержки и схемы запрета, а также новых связей между блоками позволяет значительно повысить помехоустойчивость и тем самым надежность работы выделителя й-зубцов. Формула изобретения 1, Устройство выделения К-зубцов ЭКГ, содержащее последовательно соединенныс фильтр, двухполупериодный детектор, управляемый ограничитель, измеритель амплитуды, схему сравнения, а также временной селектор и реле времени, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности выделения К-зубцов ЭКГ, оно имеет схему задержки, схему запрета, формирователь строба помехи и пороговую схему, причем вход пороговой схемы соединен с входом двухполупериодного детектора, а выход через формирователь строба помехи - с измерителем амплитуды и схемой запрета, схема сравнения через последовательно соединенные схему задержки, схему запрета, временной селектор и реле времени связана с измерителем амплитуды.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что измеритель амплитуды выполнен в виде двух полевых транзисторов и последовательно соединенных пикового детектора, интегрирующей цепочки, усилителя и делителя напряжения.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пороговая схема выполнена в виде двух диодов, через резисторы подключенных к источникам питания, двух делителеи напряжения и дифференциального усилителя.4, Устройство по п, 1, отличающееся тем, что формирователь строба помехи выполнен в виде делителя напряжения, верхнее плечо которого состоит из параллельно соединенных резистора и диода, а нижнее - из конденсатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР568435, кл. А 61 В 5/02, 1975.Заказ 677,4 Изд. М 299 Тираж 680 Подписное 11 ПО осударствеииого комитета СССР по делам изобретешш и открытий 113035, Москва, )К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2