Вычислительное устройство для диагностики заболеваний

(191 4 С Об Г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВ Н АЮТОРСКО Виленскийалова т еративного чных этапа аа также для пос ьного диагноза,ГОСУДАРСТВЕИИЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕИИЙ И ОТКРЫТИИ(2 ) 3819768/24-24(56) Авторское свидетельство СССРУ 752356, кл. С 06 Р 15/42, 1978,Патент США В 4290114,кл. С 06 Р 15/42, 1981.Авторское свидетельство СССР(54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯДИАГНОСТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ(57) Изобретение относится к обласвычислительной техники и медициныи предназначено для оп пнятия решений на раэли хлечения больного,тковки дифференциал например, в практике скорой помощи при острой невралгической патологии, Цель изобретения - повышение достоверности и удобства эксплуатации. Работа устройства основана на анализе линейных дискрнминантных функций (ЛДФ) вида А=а х,+а, х +а,х + +а,1 где а, - весовой коэффйциент З-го.признака; х - бинарное значение 1-го признака (О илн 1); ш - число признаков; п - число исходов (1=1п);. а( ) - константа. : Выбор максимального значения одной из ЛДФ определяет исход заболевания. Устройство содержит клавишную панель 4, блок 5 управления, счетчик 6 адреса, генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, блок 9 памяти, кодо- импульсный преобразователь О, блок 1.11 индикации признаков, блок 12 индикации исходов.з.п. ф-лы, 4 ил.25Работа устройства основана на автоматическом принятии решения об исходе на основе решающего правила в виде набора линейных дискриминантных функций (ЛДФ)для каждого исхода. 50 Выбор максимального значения одной из ЛДФ определяет исход заболевания. Линейная дискриминантная функция для -го исхода имеет внд .А а , х +а . х а х 55 +а,х +а(0где а - весовой коэффициент 1-гопризнака; 1 12381Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в медицине для оперативногопринятия решения на различных этапахмедицинской эвакуации, а также для 5проведения дифференциального диагноза, например в практике скорой помощи при острой неврологической патовуюлогииЦель изобретения; - повышение дос-. 10товерности и уДобства эксплуатацииустройства,На фиг. 1 .Представлена структурная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - схема реализации блока 15управления и клавишная панель спереключателями; на фиг. 3 - схемареализации распределителя импульсов;на фиг. 4 - схема реализации кодоимпульсного преобразователя. 20На фигурах приняты следующие обозначения: переключатели 1-3, клавишная панель 4, блок 5 управления,счетчик 6 адреса, генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, блок9 памяти, кодоимпульсный преобразователь 10, блок .11 индикации признаков, блок 12 индикации исходов, счет-чик 13 циклов, счетчик 14 адреса,триггеры 15 и 16, элемент И 17, формирователи 18-21 прямоугольных импульсовэлементы ИЛИ 22-24, входы25-.30 я выходы 31-35 блока 5, триггер 36 знака, триггер 37 пуска, элементы НЕ 38 и 39, элементы И 40-45, З 5группы 46 и 47 элементов И, группа48 согласующих элементов, входы 4955 и выходы 56-60 распределителя нмпульсов, связи 61 и 62, реверсивныйсчетчик 63, группа 64 реверсивных 40счетчиков, формирователь 65 прямоугольных импульсов, элемент ИЛИ 66,входы 67-71 и выходы 72-74 кодоимпульсного преобразователя.45 05 3х - бинарное значение 1-гопризнака (О или 1);ш - число признаков;и - число исходов, д=1. п;а 1; - константа.,Коэффициенты.и константы ЛДФ принимают положительные и отрицатель-.ные значения. Они записываются,вблок 9 памяти по следующему правилу:первый адрес соответствует первомувесовому коэффициенту первой ЛДФ;второй адрес - первому весовомукоэффициенту второй ЛДФ; и-й адрес - .первому весовому коэффициенту и-ойЛДФ; (и+1)-адрес - второму весовомукоэффициенту первой ЛДФ и т.д. Последними в том же порядке записываются константы для каждой ЛДФИсчезновение питания в процессе работыустройства не уничтожает информацию,записанную в таком блоке памяти при,изготовлении устройства. Кроме того,значения всех весовых коэффициентови констант записываются в блок памяти в дополнительном двоичном коде,причем старший разряд двоичного числа несет информацию о его знакеили О).Устройство работает следующим образом.Перед началом работы врач-оператор нажимает на клавишу "Общий сброс" (не показана), При этом происходит обнуление всех счетчиков и триггеров устройства и производится запись "1" в счетчик 6 адреса по входу первого разряда. Код на выходах счетчика 6 адреса расшифровывается в блоке 11 индикации признаков, и на лицевой панели загорается надпись, соответствующая наименованию первого признака (симптома). Таким образом, реализуется первый этап диалогового режима. Кроме того, код с выходов счетчика 6 адреса поступает на адресный вход блока 9 памяти. Если признак присутствует, то врач-оператор нажимает на переключатель 1 клавишной панели 4, Импульс поступает на вход блока 5, дублирует сброс счетчика 13 циклов и через элемент 24 проходит на выход 35. Этот импульс (команда) с выхода 35. блока 5 поступает на вход блока 9 памяти, разрешая считывание информации (первого весового коэффициента первой ЛДФ) по первому адресу в реверсивный счетчик 63 по информационному входу 67. Одновременно этот же81054вого весового коэффициента первойЛДФ. Кроме того, сигнал переполненияпоступает на вход счетчика 6 адресаи записывает в него двоичный код .числа "2". Через формирователь 65сигнал переполнения обнуляет старший разряд счетчика 63. Одновременно этот сигнал поступает на вход 25блока 5 и через элемент 22 - насчетный вход счетчика 13 циклов, в котором записывается двоичный код числа "2", свидетельствующий о начале второго цикла. На выходе 31 фьрмируешся команда выбора второго счетчика группы 64. Через формирователь 19 и элемент ИЛИ 24 сигнал переполнения поступает на вход блока 9 памяти, разрешая считывание информации (первого весового коэффициента второй ЛДФ) по второму адресу в счетчик 63 по информационному входу 67. Кроме того, импульс с выхода формирователя 19 через элемент 23 и формирователь 20 поступает на вход 53 и устанавливает выход триггера 37 в единичное состояние, разрешая прохождение тактовых импульсов через элемент И 44, элементы И 40 или 41, а также элементы И 46 или 47 на соответствующие входы счетчиков 63 и 64. Тактовые импульсы поступают на входы этих счетчиков до появления очередного сигнала переполнения на выходе старшего разряда счетчика 63 В счетчике 64 Фиксируется прямой двоичный код первого весового ко" эффициента второй ЛДФ. Далее процесс ,повторяется, Число подобных циклов равно числу исходов, а следователь-.но, количеству ЛДФ. Очередной сигналпереполнения счетчика 63 в последнемцикле поступает на вход 35 и, воздействуя на вход триггера 37, уста.авливает его в состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсовна входы .счетчиков .63 и 64. Крометого, этот сигнал вызывает переполнение последнего разряда счетчика 3 циклов, в результате чего на выходе старшего разряда этого счетчика появляется нулевой сигнал, который поступает на вход элемента И 43 и запрещает прохождениеимпульса с выхода формирователя 20на триггер 37, Таким образом, блокируется прохождение тактовых импульсов от генератора 7 на соответствующие входы счетчиков преобразователя 3 123импульс через формирователь 18 иэлемент 22 записывает "1" по счетному входу в счетчик 13 циклов, а такжечерез элемент 23 и формирователь 20поступает на выход 32 блока 5. Команда с выхода 32 поступает на вход 53элемента И 43, на другой вход которого проходит информация с инверсноговыхода старшего разряда счетчика 13и устанавливает выход триггера 37 1 Ов единичное состояние, разрешая прохождение тактовых импульсов с входа . 50 от генератора 7 через элемент И 44 на входы элементов И 40 и 41. На входы элементов И 40 и 41 с выхода старшего разряда блока 9, памяти через вход 49, элемент НЕ 38, триггер 36 и элемент НЕ 39 поступает код ,знака двоичного числа первого весового коэффициента первой ЛДФ. В зави Осимости от этого кода открываются элементы И 40, или 41 и соответственно на выходы 56 или 57 проходят тактовые импульсы от генератора 7,которые затем поступают на входы68 или 69 и далее на входы реверсивного счетчика 63 кодоимпульсного преобразователя 10. На выходе 31 блока 5 формируется команда выборапервого реверсивного счетчика группы 64, которая поступает на первый из входов 52 распределителя. По этой 1команде производится выбор первых элементов И 46 и 47 и разрешается прохождение тактовых импульсов через35 один из них в зависимости от кода знака первого весового коэффициента первой ЛДФ соответственно на выходы 58 или 59 и затем на входы 70 или .71 первого счетчика группы 64 преобразователя 10. Тактовые импульсы поступают одновременно на одноименные счетные входы счетчиков 63 и 64 до тех пор, пока не появляется сигнал на выходе старшего разряда счетчика , 63, который свидетельствует о переполнении (К) двоичных разрядов К- разрядного счетчика. указанный сигнал переполнения поступает на вход 55 и, воздействуя на вход триггера ,50 37, устанавливает его в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов от генератора 7 через элемент И 44, элементы И 40 или 41, а также элементы И 46 или 55 47 на соответствующие входы счетчиков 63 и 64. Приэтом в счетчике 64 фиксируется прямой цвоичный код пер 123810510. Сигнал переполнения с выходасчетчика 63 также поступает на входсчетчика 6 адреса и записывает в негодвоичный код .числа (и+1). Этот кодрасшифровывается в блоке 11 индикации признаков, и на лицевой панели.индицируется надпись, соответствующаянаименованию второго признака, т.е.реализуется диалоговый режим. Если 10второй признак имеет место, то врач"оператор нажимает переключатель 1 ипроцесс работы устройства повторяется. В счетчиках группы 64 преобразователя 10 накапливается количество 15импульсов, соответствующее суммарному значению первого и второго весовых коэффициентов ЛДФ.Если второй признак отсутствует,то врач-оператор нажимает на переключатель 2. Импульсчерез вход28 поступает на вход триггера 15 иустанавливает его в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера 15поступает на выход 33 и далее, на 25вход 54 и вход элемента И 45, навторой вход которого поступают тактовые импульсы от генератора 7. Свыхода элемента И 45 тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчи- З 0ка 6 адреса, а также на вход 30 и .счетный вход счетчика 14 до тех пор,пока на выходе счетчика 14 не появляется двоичный код числа исходов11 ПО достижении этого кода на выходе элемента И 17 формируется единичный сигнал, который устанавливаеттриггер 15 в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов на входы счетчиков 6 и 14.Кроме того, сигнал с выхода элементаИ 17 через формирователь 21 обнуляетсчетчик 14. Таким образом, на выходесчетчика 6 адреса появляется код адреса следующего третьего признака, 45наименование которого индицируетсяна лицевой панели устройства,1С помощью переключателей 1 и 2осуществляется перебор всех признаков (симптомов). После окончанияввода признаков на лицевой панелииндицируется надпись "Константы ЛДФ",Эти константы вводятся с помощьюпереключателя 1. После ввода константв каждом счетчике группы 64 фиксируется накопленное количество импульсов, соответствующее суммарному значению всех признаков и константы для каждой ЛДФ. На лицевой панели устройства индицируется надпись Готов, разрешающая врачу-оператору определить исход нажатием переключателя 3 на клавишной панели 4. Импульс поступает на вход 29 и вход триггера 16 и устанавливает его в единичное состояние. Уровень "1"., действуя на входе элемента И 42, разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора,7 через элемент И 42 и элемент.48 одновременно на входы всех счетчиков группы 64 до тех пор, пока не появляется единичный .сигнал на выходе старшего разряда одного из них. Этот сигнал поступает через элемент ИЛИ 66 навыход 74 преобразо вателя 1 О и. далее на вход 26 блока 5; устанавливая выход триггера 16 в нулевое состояниезапрещающее прохождение тактовых. импульсов через элемент И.42 и элемент.48 на входы счетчиков группы 64. Одновременно этот же сигнал поступает на соответствующий вход блока индикации исходови на лицевой панели индицируется название исхода, т,е. реализуется выбор максимального значения одной из ЛДФ. Блок 9 памяти выполнен в виде постоянного запоминающего устройства, емкость слов которого определяется произведением числа признаков и числа исходов.Формула изобретения1. Вычислительное устройство для диагностики заболеваний, содержащее переключатели, блок памяти, блок индикации исходов, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности диагностики и удобства эксплуатации, в него введены счетчик адреса, блок управления, блок индикации признаков и кодоимпульсный преобразователь, информационный выход которого соединен с входом блока индикации исходов, а информационный вход подключен к выходу блока памяти, выход старшего разряда которого соединен с информационным входом коммутатора, первый и второй информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым тактовыми входами кодоимпульсного преоб10 разователя; третий информационныйвыход коммутатора подключен к счетному входу счетчика адреса и к тактовому входу блока управления,первый, второй и третий выходы режимов которого соединены соответственно с первым; вторым и третьим управляющими входами коммутатора, четвертый управляющий вход которого соединен с выходом выбора блока управления, выход разрешения считывания которого соединен с входом считывания блока памяти, адресный вход которого и вход блока индикации приз иаков подключены к выходу счетчика . адреса, выходы первого, второго и .третьего переключателей соединены - соответственно с первым, вторым и третьим входами установки режимов блока управления, вход задания циклов которого, информационный вход счетчика адреса и вход стробирования коммутатора. соединены с выходом признака выхода за пределы преобраэова ния кодоимпульсного преобразователя, выход конца преобразования которого . подключен к входу сброса третьего режима блока управления, первая и вторая группы тактовых входов кодо- импульсного преобразователя соединены соответственно с первой и второй группами синхронизирующих выходов коммутатора, причем кодоимпульсный преобразователь содержит реверсив 35 ный счетчик, формирователь прямоугольного импульса, элемент ИЛИ и группу реверсивных счетчиков, суммирующие входы которых соединены с первой группой тактовых входов преобра- . зователя, а вычитающие входы .соединены с второй группой тактовых входов преобразователя, выходы старшихразрядов реверсивных счетчиков группы подключены к информационному вы ходу преобразователя.и к входам элемента ИЛИ,выход которого является выходом конца преобразования преобразователя, информационный вход реверсивного счетчика является информационным входом преобразователя, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика являются соответственно первым и вторым тактовыми входами разряда преобразователя вход старшего разряда реверсивногЬ счетчикасоединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход которогои выход признака выхода за пределыпреобразования преобразователя соединены с выходом переполнения реверсивного счетчика. 2. Устройство по п, 1, о т л и ч. а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит счетчик циклов, счетчик пропуска адреса, два триггера, фдрмирователи прямоугольных импульсов, элемент И и элементы ИЛИ, причем счетный вход счетчика циклов соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выходы разрядов счетчика циклов являются выходом выбора блока, первый вход установки режимов блока соединен с установочным входом счетчика циклов, с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и через первый формирователь прямоугольных импульсов - с первым входом первого элемента ИЛИ, вход задания циклов блока соединен с вторым входом цервого элемента ИЛИ и через второй формирователь прямоугольных импульсов - с вторыми входами второго н третьего элементов ИЛИ, выход второ" го элемента ИЛИ через третий формирователь прямоугольных импульсов соединен с первым выходом режима бло- . ка, второй .вход установки режимов которого соединен с единичным входом первого триггера, выход которого является вторым выходом режима блока, выходы разрядов счетчика пропуска адреса соединены соответственно с входами элемента И, выход которого подключен.к нулевоиу входу первого триггера и через четвертый формирователь прямоугольных импульсов к установочнбму входу счетчика пропуска адреса, счетный вход которого являетсятактовым входом блока, выход третьего элемента ИЛИ является выходом разрешения считывания блока, единичный и нулевой входы второго триггера являются соответственно третькм входом установки режима и входом сброса третьего режима блока, ,выход второго триггера является третьим выходом режима блока.,Корректор Е. Сирохман ПоднисноР Тираж Государственн лам изобретен Москва, Ж"35 ииаб., д. оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Про аказ 3294/51 ВНИИПИ по 113035