Устройство для определения информативных признаков электрокардиосигнала

тем, основываясь на аппроксимации К"зубцов ЭКС и сигналов помех импульсами треугольной формы, определяют длительность основания й входных импульсов ЭКС на уровне изолинии по формуле= ( - е) --- + с, (1)0 ви - н е 0 0 6е нгде 1 - длительность импульса К -нзубца на уровне йзолинии;н - длительность импульса входного сигнала на заданном пороговом уровне;- длительность импульса входоного сигнала на дополнительном пороговом уровне;0 - величина дополнительного по 5рога;0 н - величина заданного порога.Выражение (1) справедливо при 0 п) 0 н и й и) О, при этом значение О, определяется минимально (физиологически) возможной амплитудой К-зубца, которая, в свою очередь, зависит от вида отведения и других факторов.Найденное значениесравнивают со значениями длительности К-зубца ЭКС, определяемыми возможным заданным физиологическим пределом. Выделяют импульс, длительность которого находится в заданном временном пределе, и отселектированный таким образом импульс ЭКС принимают за К-зубец.Приведенная аппроксимация К-зубца импульсом треугольной формы позволяет определять не только длительность сигнала на уровне иэолинии,.но и такие параметры К-зубца, как амплитуду (О) отселектированного К-зубца,0 = (О -0 ) в в в , (2)Су длительность переднего фронтаитаю щ (3)н ь. Устройство, реализующее описанный способ, содержит (фиг. 2) блок 1 первичной обработки ЭКС (усиления ифильтрации), вход которого подключен к входной шине устройства, а выход - к входам пороговых элементов 2 и 3, задатчик 4 констант, элемент 5 задержки, последовательно соединенные генератор 6 импульсов, умножитель 7 частоты и управляемый коммутатор 8, элемент 9 запрета, элемент 10 памяти, счетчик 11 импульсов, последовательно соединенные временной селектор 12 и формирователь 13, а также блок 14 определения параметров, Блок 14 включает регистр 15, второй элемент 16задержки, блок 17 деления, второйсчетчик 18, второй регистр 19, блок 520 умножения, третий счетчик 21, претий регистр 22 и второй блок 23 умножения.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии при отсутствии сигнала на входной шине устройства на выходе порогового элемента3 присутствует напряжение логического"0", которое удерживает генератор 6 импульсов в режиме нулевого выходного сигнала, а через элемент 5 задержки это напряжение устанавливает элемент 10 памяти в нулевое состояние и осуществляет сброс счетчиков 11, 18, 21, На выходе порогового элемента 2 такжеприсутствует напряжение логического"0", которое устанавливает управляемый коммутатор 8 в режим передачисигнала с выхода умножителя 7 частоты на счетный вход счетчика 11, асчетчик 21 - в режим счета тактовыхимпульсов. Напряжением логического"0" с выхода элемента 10 памяти злео мент 9 запрета переводится в состояние, при котором отключается управляющий вход временного селектора 12от выхода порогового элемента 3, асчетчик 18 этим напряжением устанавливается в режим счета тактовых им пульсов,Предварительно усиленный ЭКС вместе с помехами поступает с входнойшины устройства через блок 1 первичной обработки на сигнальные входы пороговых элементов 2 и 3, на опорныевходы которых подаются пороговые напряжения 0 и и 0 н соответственно (00) с первого и второго выходов задатчика 4 констант.45На выходе порогового элемента 2вырабатывается прямоугольный импульссоответствующий времени превышения входным сигналом уровня 0 , а навыходе порогового элемента 3 выраба 50тывается прямоугольный импульс дли-.тельностью н, соответствующей времени превышения входным сигналом уровня 0 н,При превьппении входным сигналом55 порогового уровня 01, на выходе пороф гового элемента 3 возникает напряжение логической "1", которое запускает генератор 6 импульсов, формиру 12894605 10 15 20 30 35 40 45 50 55 Если амплитуда входного сигнала уменьшилась ниже уровня У то элемент 3 переходит в исходное состояние, при котором генератор 6 импульсов прекращает формирование тактовых импульсов, а временной селектор 12 переводится по своему управляющему входу (задним фронтом выходного импульса порогового элемента 3) в режим сравнения длительности й и основания . входного импульса с допустимыми пределами ее изменения, которые устанавливаются задатчиком 4 констант по его пятому и шестому выходам. К этому времени счетчиками 11, 18 и 21 зафикющий тактовые импульсы с частотой Ги снимает сброс с элемента 10 памяти и со счетчиков 11, 18 и 21 импульсов, При этом счетчики 18 и 21подсчитывают тактовые импульсы, поступающие с частотой Р непосредственно с выхода генератора 6 импульсов, а счетчик 11 подсчитывает тактовые импульсы, поступающие с частоЮтой Г --- с выхода умножителя 7У .-ОВ нчастоты, имеющего коэффициент умноПвжения К = в в в , который устанавлиП ц йв нвается задатчиком 4 констант по еготретьему выходу.Затем при превышении входным сиг. налом порогового уровня Б, на выходепорогового элемента 2 формируетсянапряжение логической "1", котороеустанавливает управляемый коммутатор8 в режим передачи тактовых импульсов с частотой Г на счетный входсчетчика 11, переводит элемент 10памяти в единичное состояние и запрещает подсчет тактовых импульсов счетчиками 18 и 21. При этом элемент 10памяти переводит элемент 9 запрета всостояние, при котором сигнал с выхода порогового элемента 3 подаетсяна управляющий вход временного селектора 12,При уменьшении амплитуды входногосигнала ниже уровня Б пороговый элемент переходит в исходное состояние,при котором управляемый коммутатор 8возвращается в прежнее положениепередачи на счетный вход счетчика 11тактовых импульсов с выхода умножителя 7 частоты, а счетчик 21 опятьпереводится в режим подсчета тактовыхимпульсов.3 сированы числа, пропорциональные величинам 1 н, 1, и 1-С соответственно.В том случае, когда длительностьвходного импульса находится в установленных допустимых пределах, навыходе временного селектора 12 формируется импульс, по переднему фронту которого производится перезаписьсодержимого счетчиков 11, 18 и 21соответственно в регистры 15, 19, 22и осуществляется запуск формирователя13, формирующего на выходной шинеустройства импульс, свидетельствующийо наличии на входной шине устройстваимпульса с заданной длительностью основания, соответствующей выделяемомуустройством К-зубцу ЭКС. Длительностьвыходного импульса формирователя 13выбирается такой, чтобы она была больше суммарного времени срабатываниявременного селектора 12, блока 17деления, блоков 20 и 23 умножения иинтервала задержки, производимой элементом 16 задержки,По переднему фронту выходного импульса временного селектора 12 такженачинается процесс вычисления величин Б ипо формулам (2) и (3)путем запуска через элемент 16 задержки блока 17 деления (по его третьемувходу), который производит делениесодержимого регистра 15 (Сн) на содержимое регистра 22 (й и-й ). Затемвыходной код блока 17 деления умножается в блоке 20 умножения на коэффициент К= Б- Пн, поступающий счетвертого выхода задатчика 4 констант, а в блоке 23 умножения - насодержимое регистра 19Через интервал задержки, производимый элементом 5 задержки, сигналлогического "0" с выхода пороговогоэлемента 3 переводит элемент 1 О памяти в исходное состояние и производит сброс счетчиков 11, 18,и 21. Поокончании выходного импульса временного селектора 12 на выходных шинахустройства можно считывать коды информативных параметров, определяемыеустройством: К - зубца ЭКС, длительности С основания, амплитуды П идлительности Спереднего фронтаВ конкретном варианте выполнениядля предварительно усиленного в1000 раз входного сигнала ЭКС могутбыть выбраны следующие параметрыустройства:Ув = 0 5 В Бн = 0,25 В, 1289460диапазон допустимых изменений- от 40 до 55 мс,0К--2 К =1.1 -0 =.0 25.и и ф1ф5Таким образом, изобретение позволяет повысить помехоустойчивостьи достоверность определения К-зубца ЭКС. В случае необходимости возможно определение параметров выделен"10ного К-зубца, причем качество и достоверность селекции К-зубца не зависят от амплитуды входного сигнала,поскольку критерием для селекции является соответствие величины длитель 15ности основания импульса заданнымвременным, интервалам, Действительно, из формулы (1) и фиг. 1 следует,что при изменении амплитуды входногоЭКС происходит перераспределениедлительностей йи , а значениеостается неизменным. Это позволяетвыделять К-зубцы в большом диапазонеизменения амплитуды входного сигна 25ла. Все это обеспечивает повышениекачества диагностики сердечно-сосудистых заболенаний. Формула изобретения301. Способ определения длительности К-зубца электрокардиосигнала, включающий в себя действия по усилению и фильтрации электрокардиосигнала, измерению его длительности на уровне 35 заданного порога и определению наличия К-зубца по измеренной длительности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности определения 40 К-зубца за счет определения его длительности на уровне изолинии, измеряют длительность электрокардиосигнала на уровне дополнительного порога, величина которого не более мини мальной амплитуды электрокардиосигнала, но не менее величины заданного порога, и при наличии превышения дополнительного порога и длительности элцктрокардиосигнала на уровне изо линии, находящейся в заданных пределах, судят о наличии К-зубца, причем длительность электрокардиосигнала на уровне иэолинии определяют по формуле55Бвн ь. -- +внгде С - длительность электрокардиосигнала на уровне изолинии; 1 - длительность электрокардио,сигнала на уровне заданного порога;18 - длительность электрокардиосигнала на уровне дополнительного порога;11 ь - величина дополнительногопорога;он - величина заданного порога.2. Устройство определения длительности К-зубца электрокардиосигнала, содержащее блок первичной обработки, пороговый элемент, временной селектор, элемент запрета и элемент задержки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и достоверности определения К-зубца за счет определения его длительности на уровне изолинии, н него дополнительно введены задатчик констант, второй пороговый элемент, управляемый коммутатор, элемент памяти, генератор импульсов, умножитель частоты, формирователь, счетчик, причем выход блока первичной обрабртки соединен с первыми входами первого и второго пороговых элементов, вторые входы пороговых элементов соответственно соединены с первым и вторым выходами задатчика констант, выход первого порогового элемента соединен с информационным входом элемента памяти, выход второго порогового элемента соединен через элемент запрета со стробирующим входом селектора времени, с управляющим входом генератора и с элементом задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента памяти, с входом "Разрешение" счетчика, выход генератора соединен через умно- житель частоты и непосредственно с соответствующими входами коммутатора, выход коммутатора соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с вторым входом временного селектора, выход которого соединен с входом формирователя, третий выход задатчика констант соединен с управляющим входом умножителя частоты, а пятый и шестой выходы задатчика соединены с соответствующими информационными входами временного селектора, выход элемента памяти соединен с вторым входом элемента запрета, выход формирователя соединен с выходной шиной устройства, при этом временной селектор выполнен в виде12894 двухпорогового элемента сравнения кодов.3. Устройство по п. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможно 5 стей, в него введен блок определения параметров, первый вход которого соединен с выходом первого порогового элемента, второй вход - с четвертым выходом задатчика констант, третий вход - с выходом генератора импульсов, четвертый вход - с выходом элемента задержки, пятый входс выходом элемента памяти и шестой вход соединен с выходом счетчика.4. Устройство по п. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок определения параметров состоит из трех регистров, двух блоков умножения, блока деления, элемента задержки, двух счетчиков, при этом входы блока определения параметров соответственно соединены с входом "Разрешение" второго счетчика, с управляющим входом .В 60 1 Опервого блока умножения, со счетнымвходом первого" и второго счетчиков,с входами "Сброс" первого и второгосчетчиков, с входом "Разрешение" первого счетчика, с входом первого регистра, с входом элемента задержкии с управляющими входами регистров,выходы счетчиков соединены соответственно с информационными входамивторого и третьего регистров, выходпервого регистра соединен с первойвыходной шиной устройства, информационные выходы первого и третьегорегистров соединены соответственнос первым и вторым входами блока деления, управляющий вход которого соединен с выходом элемента задержки,выход блока деления соединен с первыми входами блоков умножения, выходвторого регистра соединен со вторымвходом второго блока умножения, выходы блоков умножения соединены соответственно с второй и третьей выходными шинами устройства.1289460 Составитель А. СеливерстовО. Филипова Техред М.Хоцанич Корректор В.Романе еда здательский комбинат "Патент", г, Ужгород агарина,10 оизводствен аказ 751НИИПИ Государственного113035,Тираж 644 Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5