Устройство для неинвазивного исследования кардиогемодинамики

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик982651но аннам нзобретеннй н атнрмтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ КАРДИОГЕМОДИНАМИ КИ1 О 1Изобретение относится к медицинской технике, в частности к приборам для автоматизированной обработки медико-биологических сигналов.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для исследования динамики сердечной деятельности. Устройство содержит блок ввода параметров, ряд идентичных каналов по числу исследуемых характеристик (например, по электрокардиограмме - ЭКГ, фонокардиограмме-ФКГ, сфигмограмме - СФГ), причем каждый из каналов содержит блоки обнаружения, вычисления текущих и статистических характеристик (полезных сигналов и помех) и блока селекции, а также проебразов атель временных интервалов, многоканальный регистратор и блок ввода поправочных коэффициентов 11.Недостатки устройства заключаются в сложности практической реализации устойчивого определения начальных участков сигналов и невозможности исключения ложных измерений вследствие, например, существенной разницы в амплитудах 1 и 11 тона ФКГ, наличия анакротической предволны на сфигмограмме и реограмме (РГ) и т. д.Цель изобретения - повышение достоверности исследования.Цель достигается тем, что в устройстводля неинвазивного исследования кардио гемодинамики, содержащее последовательно соединенные блок ввода сигналов, многоканальный блок обнаружения информативных признаков на электрограммах, включающий в себя компараторы пороговых уровней входных сигналов, преобразователь временных интервалов и многоканальный регистратор, а также блок ввода поправок, выход которого подключен к входу коррекции преобразователя временных интервалов, введен блок анализа сбоев, содержащий асинхронные триггеры, по числу информативных признаков, подключенные нулевыми выходами через элемент ИЛИ к первому входу эмента И, второй вход которого соединен с нулевыми входами этих триггеров и выходом компаратора первого порогового уровня блока обнаружения информативных признаков на электрограммах, выходы остальных компараторов которого соединены с единичными входами триггеров, при этом выход элемента И соединен3с входом сброса многоканального регистратора.На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства для неинвазивного исследования кардиогемодинамики; на фиг, 2 - ЭКГ, ФКГ и РГ сигналы с их информативными признаками.Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 ввода сигналов, многоканальный блок 2 обнаружения информативных признаков на электрограммах, преобразователь 3 временных интервалов и мно. гоканальный регистратор 4, а также блок 5 ввода поправок, соединенный с входом коррекции преобразователя 3 временных интервалов. Для исключения ложных измерений вводится блок 6 анализа сбоев, соединенный по входу с блоком 2 обнаружения и по выходу с многоканальным регистратором 4.Блок 1 ввода сигналов состоит из датчиков и усилителей 7 с регулируемыми коэффициентами усиления, которые обеспечивают съем, усилие, дифференцирование, детектирование и нормирование сигналов ЭКГ, ФКГ и РГ (фиг. 2).Многоканальный блок 2 обнаружения информативных признаков на электрограммах представляет собой схему, построенную на двухпороговых компараторах 8. Преобразователь 3 временных интервалов состоит из генератора 9, преобразователя 10 интервал - код и реверсивных счетчиков 11.Многоканальный регистратор 4 содержит счетчики 12, подключенные к цифровым индикаторам 13 через дешифратор 14.Блок 5 ввода поправок представляет собой десятичный переключатель параллельного кода, выход которого через вход коррекции подключен к счетчикам преобразователя 3 временных интервалов.Блок 6 анализа сбоев содержит асинхронные триггеры 15, подключенные к элементу ИЛИ 16, выход которого соединен с элементом И 17. Единичные входы триггеров 15 соединены с выходами компараторов 8 блока 2. На нулевые входы (сброса) триггеров 15 и второй вход элемента И 7 подается синхроимпульс цикла с компаратора первого порогового уровня блока 2.Работу устройства для неинвазивного исследования кардиогемодинамики можно рассмотреть на примере автоматизированного определения временных интервалов систолы (фаз сердечного сокращения) по дифференцированной электрокардиограмме, интегрированной фонокардиограме и дифференцированной реограмме. Для определения временных интервалов сердечного цикла обычно находят информативные признаки на сигналах ЭКГ, ФКГ и РГ, зарегистрированных на ленте самописца (фиг. 2), Как известно, информативными признаками являются начало зубца й ЭКГ(а), начало 1 и 11 тонов ФКГ (с, д) и начало анакро 5 1 О 15 20 Сигналы ЭКГ, ФКГ и РГ, предварительно пронормированные по амплитуде (А норм) оператором при помощи регулируемых усилителей, поступают с блока 1 ввода сигналов в блок 2 обнаружения информативных признаков. В блоке 2 формируются импульсы, соответствующие точкам А, В, С, Р, Е и Г, которые поступают в преобразователь 3 временных интервалов и блок 6 анализа сбоев.Временные интервалы могут определяться в преобразователе 3 с учетом методических поправок (постоянных величин для данного пациента), вводимых при помощи блока 5 ввода поправок.Импульсысоответствующие точкам А, В, С, О, Е и Г, из блока 2 поступают также в блок 6 анализа сбоев. При этом импульсы В, С, Е, Р и Р поступают на единичные входы триггеров 15, а импульс А (синхронизирующий импульс цикла) - на вход элемента И 17. В случае наличия всех импульсов В, С, Е, Г и Р все выходы триггера 15 находятся в состоянии Я = О, которое через элемент ИЛИ 16 передается на элемент И 17, в результате чего импульс А не проходит через элемент И 17 и на счетчиках 12 многоканального регистратора 4 регистрируются измеряемые величины. Импульсом А производится сброс всех триггеров 15 в исходное состояние Я = 1. В случае отсутствия одного из импульсов В, С, Е, Г или Р выход одного из триггеров 15 находится в состоянии С = 1, в результате чего через элемент И 17 проходит импульс А и происходит сброс счетчиков 12 регистратора 4.Таким образом, блок 6 анализа сбоев формирует сигнал для исключения регист 25Зо 35 40 45 50 55 тического подъема реограммы (е), которые определяют границы систолических интервалов сердечного сокращения.Перечисленные выше информативные признаки (а, с,д и е) должны быть автоматически обнаружены как при наличии высокого уровня помех (при активном поведении пациента), так и при нарушении классического рисунка поликардиограммы. Достаточно надежное определение характерных точек может быть реализовано при помощи двухпороговых компараторов 8 путем определения точек А, В и Е, Г соответственно на уровне 1/3 и 2/3 нормированной амплитуды (А норм) линейной экстраполяции по этим точкам (фиг. 2). Учитывая большую крутизну осцилляций ФКГ, точки с и д могут определяться на половине нормированной высоты 1 и 11 тона (С, Р). Таким образом, может быть повышена надежность определения информативных признаков ( (нижний порог компараторов 8 находится выше уровня помех сигналов ЭКГ, ФКГ и РГ), а значит, и достоверность измерения временных интервалов и ударного объема сердца.982655рации ложной информации. Признаком ложной информации в рассмотренном случае является отсутствие одного из импульсов В, С, Е, Г или О. Для реализации более сложных случаев учета помех, например, при появлении ложных и отсутствии какого-нибудь из перечисленных импульсов, вместо триггеров 15 и элемента ИЛИ 16 блока 6 необходимо применить последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик и дешифратор.Основным назначением предложенного 10 устройства является получение непрерывной информации о структуре сердечного цикла и ударном объеме сердца человека при длительном исследовании.При использовании нагрузочных проб, как известно, значительно возрастет уровень помех сигналов. Это обстоятельство определило построение блока 2 обнаружения характерных точек совместно с блоком анализа сбоев, которые обеспечивают соответственно повышение достоверности измере О ний за счет применения двухпороговых компараторов (подъем нижнего уровня) и исключения ложных измерений за счет формирования сигнала сбоев.Формула изобретения25Устройство для неинвазивного исследования кардиогемодинамики, содержащее пос 16ледовательно соединенные блок ввода сигналов, многоканальный блок обнаружения информативных признаков на электрограммах, включающий в себя компараторы пороговых уровней входных сигналов, преобразователь временных интервалов и многоканальный регистратор, а также блок ввода поправок, выход которого подключен к входу коррекции преобразователя временных интервалов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности исследования, в него введен блок анализа сбоев, содержаШий асинхронные триггеры, по числу информативных признаков, подключенные нулевыми выходами через элемент ИЛИ к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с нулевыми входами этих триггеров и выходом компаратора первого порогового уровня блока обнаружения информативных признаков на электрограммах, выходы остальных компараторов которого соединены с единичными входами триггеров, при этом выход элемента И соединен с входом сброса многоканального регистратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМо 304775, кл. А 61 В 5/02, 1968 (прототип).982 б 51 3 КГ 3 и фИГина Составите Техред И. ВТираж 714 ароши твеннбретен- 35,г. У 1130илиал Реда кто р Т. Ку г рыЗаказ 9766/6ВН ИИП по5, МППП Государ лам из ква, Ж Патент ль И. Гореловаерес Корректор МПодписноего комитета СССРий и открытийаушская наб., д. 4/5жгород, ул. Проектная,