Устройство для регистрации ритма сердечной деятельности и характера его изменений

1 и .: м ежа : Мм.",а. МЬ д: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ Союз Соеетсиии Социалистических Республик(22) Заявлено 060178 (21) 2565714/28-13 с присоединеииеи эаявки Ио А 61 В 5/04 Государственный комнтет СССР оо дедам нзобретеннй н открытийДата опубликования описания 07128 0(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РИТМА СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ХАРАКТЕРА ЕГО ИЗМЕНЕНИЙ Изобретение относится к меднцинс. кой технике и может быть использова но для наблюдения за характером изменения ритма сердечной деятельности у больных в клинической практике,для контроля изменений ритма у здоровых людей, работающих в особых условиях, в спортивной медицине, а также при физиологических исследованиях и в педиатрии.Известно.устройство для регистра" ции ритма сердечной деятельности и характера его изменений, содержащее последовательно соединенные датчик электрокардиосигнала, усилитель, выделитель й-зубца, и формирователь, а также электронно-лучевой индикатор с блоками развертКи 11.Недостатком известного устройства является потеря информации о характере ритма, что снижает информативность ритмограммы.Целью изобретения является улучшение диагностики нарушений сердечного ритма путем повышения информативной мощности ритмограммы, формируемой методом парного анализа.Цель достигается тем, что в устройство введены выделитель помехи, распределитель импульсов, схема совпадений, управляемый счетчик числайй-интервалов, управляемый формирователь импульса стирания, аналогоцифровой преобразователь, счетчик,ре гистры "Х" и ну", цифровые компараторы "Х" и ну", блок.упрайления,управляемый счетчик ритмограмм, блоктактирования, адресные счетчики "Х"и "У", управляемый генератор знаков, О формирователь осей, оперативное запоминающее устройство, управляемыйселектор режимов и усилитель импульсов подсветки, причем вход выделителя помехи подключен к выходу усили теля, выход Формирователя через переключатель, а выход выделителя помехи непосредственно соединены соответственно с первым и вторым входами схемы совпадений, выход которой 2 О соединен со входом распределителяимпульсов и со вхддом счетчика числайй-интервалоа, выходы которого соединены с третьим входом схемы совпадений, параллельно соединенным со 25 входом управляемого Формирователяимпульса стирания и с информационными влодами генератора знаков, выходыраспределителя импульсов подключенык входам управления регистров "Х" н 39,"У", входу счетчика и входу запускааналого-цифрового преобразователя,выход которого соединен со счетнымвходом счетчика, а его разрядные выходы подключены через регистр "Х" кинформационным входам цифрового компаратора "Х",раэрядййевыходырегйстра "У" соединены с первыми информационными входами цифрового компа.ратора,"У", выходы цифровых компараторов "Х" и "У" подключены к блОКУуправленйя, выходы которого соединены соответственно со входом записиоперативного запоминающего устройства и вторым входом усилителя импульсов подсветки, параллельно соединенным"содним из входов управляемого селектора режимов, при этом второй вход блока управления подключен к выходу выделителя помехи, первый выход блока тактирования соединен с управляющими входами аналого-цифро"вого преобразователя и распределителя импульсов, а другие выходы блока тактирования соединены со счетными входами адресныХ -счетчиков "Х" и "У"и входами блоков развертки, управляе мьпЖи вхбдами генератора знаков,разрядные выходы адресных счетчиков "Х" и "Усоединены соответственно со вторыми информационными входами цифровых компараторов "Х" и "У", адресными входами оперативного запоминающего устройства, входами Формирователя осей и входами управления генератора знаков, а выходы формирователя осей, генератора знаков, оперативного запоминающего устройства и седьмой выход блока тактирования через управляемый селектор режимов подключены к первому входу усилителя импульсов подсветки, счетный вход управляемого счетчика ритмограмм соединен с выходом Формирователя импульсов стирания, а разрядные выходы счетчика ритмограмм соединены с информационными входами генератора знаков.Причем блок управления выйолненв виде двух параллельных каналов выделения моментов совпадения состояний регистров "Х" и "У", первый из котоРых-состоит из схемы совпаденияи триггера, причем выход триггераподключен к первому входу схемы совпадения, а выход схемы совпадения "подключен к сбросовому входу триггера,второй канал содержит схему совпадения, триггер и счетчик, причемвыход триггера подключен к первомувходу схемы совпадения, выход которойчерез счетчик подключен к сбросовому входу триггера, На фиг, 1 изображена блок-схемаустройства для регистрации ритма сердечной деятельности и характера его изменений, на фиг. 2 - схема блока уиравле й иЯ .Устройство содержит датчик электрокардиосигнала (на фигурах не показан), усилитель 1, вьделитель 2 Взубца, формирователь 3, блоки 4,. 5развертки, электроннолучевой индикатор 6, выделитель 7 помехи, переключатель 8, кнопку 9 "Пуск", переключатель 10 количества ВВ-интервалов,кйопку 11 "Остановка", кнопку 12"У"; перекл 1 очатель 21 установки нуля, цифровой компаратор 22 "Х", блок23 управления, цифровой компаратор 15 24 "У", управляемый счетчик 25 ритмограмм, блок 26 тактирования, адрес ный счетчик 27 "Х", адресный счетчик28 "У", управляемый генератор 29 знаков, формирователь 30 осей, оператив- Щ ное запоминающее устройство (ОЗУ) 31,управляемый селектор 32 режимов и е усилитель 33 импульсов подсветки.Причем блок 23 содержит схему 34 совпадения, триггер 35, вторую схему 36совпадения, второй триггер 37 и счетчик 38.Устройство работает следующим образом.Электрокардиосигнал, поступившийна вход прибора, усиливается усилите- ЗО лем 1 и поступает на выделитель 2В-зубца и формирователь 3. ВыделениеВ-зубца индицируется индикатором 6"ОВ 5" Далее нормализованные импульсы поступают на вход схемы 14,:а че- И реэ нее в случае отсутствия помехна счетчик 15 и распределитель 13. Счетчик 15 связан с переключателем 10 и кнопкой 11. При помощи пере 40 ключателя 10 осуществляется выборколичества кардиоциклов, анализ которых хотят произвести, т.е. переключателем 10 определяется то количество точек, которое может быть воспроизведено на ритмограмме. Счетчик 15 и 4 схема 14 сконструированы таким образом, что в начальный момент, когда счетчик еще не заполнен, т.е. послесброса счетчика кнопкой 9, схема совпадения открывается и выделенные из 50 .ЯВ 5-комплекса импульсы В беспрепят-ственно поступают на вход распределителя 13 управляющего узлами АЦП 17,счетчиком 18, регистром 19 и регистром 20.55 Интервалы времени между импульсами, сформированными из зубцов В,преобразуются МП 17 в последовательныйчисло-импульсный код, значение которого записывается в двоичном коде всчетчик 18, а затем последовательнопереписывается в регистры 19 и 20.Регистры 19 и 20 предназначеныдляпромежуточного хранения кодовдвух смежных ВВ-интервалов (предыдущего и последующего).Преобразовайие ВВ-интервалов и записи их значений в регистры произвбдятся за четыре такта,ПОД действием одного приходящегоимпульса В распределитель 13 генерирует 4 тактовых импульса, каждый изкоторых сдвинут во времени относительно заднего Фронта предыдущего навеличину его длительности, и распределяет их на 4 раздельных выхода.Первым тактовым импульсом разрешается прием информации из регистра19 в регистр 20, т,е. производитсязапись предыдущего ВВ-интервала.Вторым тактовым импульсом записывается информация о последующем ВВинтервале из счетчика 18 в регистр19.Третьим тактовым импульсом производится сброс счетчика 18, т,е. подготовка к приему новой информации,Последним тактом разрешается преобразование и запись в счетчике нового ВВ-интервала. Информация, записанная в счетчике 18, регистре 19 ирегистре 20, хранится до прихода следующего В-зубца.С приходом нового В-зубца циклпереноса информации повторяется. Врезультате в любой момент времени врегистрах 19 и 20 существует информация о двух смежных ВВ-интервалах.Эта информация (состояние регистров19 и 20) и отображает координатыточки в двухмерном пространстве.06 новление этой информации происходитс появлением каждого нового В-зубцана входе распределителя импульсовДля формирования на экране индикатора 6 ритмограммы, состоящей измножества точек, и обеспечения приэРом высокой и постоянной яркостииображения в течение длительноговремени произвОдится запись координат всех точек в устройстве 31, хранение и считывание записанной информации вплоть до выключения прибора.Ввод этих координат в устройство31 производится путем записи уровнялогической единицы в ячейку памятиэтого устройства. Номер ячейки,т.е.относительное положение ее в матри-це устройства 31 при последовательном его опросе, соответствует значениям кодов регистров 19 и 20.Выбор номера или адреса ячейки,в которую необходимо произвести запись логической единицы, осуществляется посредством компараторов22 и 24 следующим образом,Блок 26 генерирует импульсы с раеличными, но кратными частотами, которыми управляются почти все узлы прибора.Во время действия каждого прямого хода строчной развертки со второго выхода этого блока на счетныйвход счетчика 27 поступает пакет импульсов, под действием которых проис 5 0 15 20 25 30 35 40 45д 0 55 60 65 ходит переключение состояний этогосчетчика (полный цикл).Выходы всех разрядов этого счетчи.касоединены с соответствующими входами адресного коммутатора ячеек,находящегося в составе устройства 31,который при каждом изменении состояния счетчика производит коммутациюячеек памяти в пределах одной стро-ки матрицы устройства 31,Аналогичным образом действует пакет импульсов, поступающих с третьего выхода блока 26, поступающий навход счетчика 28, однако он действует во время каждого прямого ходакадровой развертки и частота следования импульсов в пакете значительнониже, т.е. новое состояние счетчик28 приобретает только тогда, когдабудет закончен опрос (или перебор)всех ячеек одной строки матрицы устройства 31 счетчиком 27,После каждого изменения состояния счетчика 28 адресным коммутатором строк устройства 31 будет произведен выбор следующей строки матрицы этого устройства, в которой снованачнется цикл опроса элементов этойстроки.После опроса последней строки матрицы устройства 31 весьцикл повторяется сначала.Разрядные выходы счетчиков 27 и28 соединены не только с входами адресных коммутаторов, но и подключены также к соответствующим разряднымвходам компараторов 22 и 24 по "Х"и "У" координатам,На другие входы этих компараторов поступают двоичные коды регистров 19 и 20 соответственно. Коммутаторы производят сравнение состояниярегистра 20 хранящего информацию опредыдущем ВВ-интервале, с состоянием счетчика 28 и состояние регистра19, хранящего информацию о предыдущем ВВ-интервале, с состоянием счетчика 27,Поскольку состояние регистров 19и 20 неизменно в течение одного кариоцикла, а состояния счетчиков 27и 28 за это время многократно изменяются, то в отдельные моменты времени эти состояния будут совпадать,причем будут итакие моменты, когдаравенство состояний будет одновременно по и "У". Это и отображает,что адрес выбранной ячейки устройчтва 31 или ее номер соответствует координатам, записанным в регистрах19 и 20, При этом блок 23 под действием выходных сигналов компараторсвпереводит устройство 31 в, режим записи и в выбранную таким образомячейку записывается "1". По истечении времени совпадения равенствасостояний по "Х" и "У" (время опроса одной ячейки) устройство 31 сновапереводится в режим считывания,5 0 35 20 25 30 35 40 45 50 55 еО 65 Одновременно с опросом этого устройства блоками 4 и 5 производится перемещение электронного луча по экрану индикатора 6, Подсвет же элект" ройного пятна будет происходить только в те моменты, когда на выходе схемы считывания устройства 31 будет присутствовать, уровень логической единицы. Управление яркостью индикатора 6 производится селектором 32 и усилителем 33, Поскольку перемещение луча осуществляется синхронно с опросом устройства 31, положение светящихся точек на экране будет неподвижным и строго определенным.,Цля индицирования точек, появляющихся вторично с координатами уже заполненной ранее ячейки памяти,организован второй дополнительный канал выделения момента совпадений по координатам "Х 1 и "У". Второй канал блока 23, посредством которого в моменты появления каждой новой точки (каждого нового импульса В) дополнительно, через второй вход усилителя 33, увеличивается яркость в точке с этими координатами. Это увеличение яркости длится короткое время, четыре кадра, затем эта точка продолжает высвечиваться, но с яркостью несколько меньшей - такой же, что и у соседних точек, записанных ранее.Это дает возможность наблюдать по" явление точки в виде вспышек на фонесветящейся зоны, образованной совокупностью точек ритмограммы.Границы информационного поля на экране индикатора обозначены светящимися осями координат, а само поле разграфлено на участки также светящимися линиями, положение которых соответствует определенным временным интервалам.Формирование сигналов, осуществляющих подсвет электронного пучка во время высвечивания осей и линий,производится формирователем 30 через один из каналов селектора 32.Формирование ритмограммы сопровождается подсчетом точек счетчиков 15 и высвечиванием на экране текущего их числа, а также числа отображающего номер ритмограммы и условный номер масштаба.Цифровые символы формируются генератором 29, на который воздействуют кодц чисел от счетчиков 15 и 25.( тирание записанной ритмограммы производится путем записи логического "О" во все ячейки памяти устройства 31 посредством формирователя 16. Стирание может осуществляться вручную от кнопки 12 в режиме 1 или автоматически, после накопления заданного числа точек, в режиме 11.Выбор режимов работы производится переключателем 8.В третьем режиме работы экран индикатора "погашен", подсвет точек осуществляется кратковременно. После, вспыхивания определенного количества точек, заданного переключателем 10, точки прекращают появляться на экране и в зто время кратковременно высвечиваются: координатные оси, линии, разграничивающие информационное поле, номер ритмограммы, условный номер выбранного временного масштаба информационного поля и число, отображающее количество точек, составляющих данную ритмограмму.Причем время высвечивания любой точки постоянно и в четыре раза меньше времени высвечивания коорди" натных осей, линий и цифр.Такой режим работы при фотографировании ритмограммы еще больше повышает ее информативную мощность, так как время экспозиции фотоматериала в местах, где точки совпадают, многократно суммируется, что автоматически выявляет на фоне общих границ изменения ритма различные области с раэной степенью сгущения (моды,), а это позволяет выявить дополнительные диагностические признаки. Благодаря разлиЧию во времени экспозиции точки и координатных осей создается возможность не только качественной оценки ритмограммы (форма или характер распределения точек и выделение областей с различной степенью сгущения) но и количественной путем сравнения степени яркости или сгущения выделенных областей с координатными осями.Формула изобретенияУстройство для регистрации ритма сердечной деятельности и характера его изменений, содержащее последовательно соединенные датчик электрокардиосигнала, усилитель, выделитель В-зубца и формирователь, а также электронно-лучевой индикатор с блоками развертки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью улучшения диагностики нарушений сердечного ритма путем повышения информативной мощности ритмограммы, формируемой мето" дом парного анализа, в него введены выделитель помехи, распределитель импульсов, схема совпадений, управляемый счетчик числа йй-интервалов, управляемый формирователь импульса стирания, аналого-цифровой преобрахователь, счетчик, регистры "Х" и "Уф, цифровые компараторы "Х" и "У", блок управления, управляемый счетчик ритмограмм, блок тактирования, адресные счетчики "Х" и "У", управляемый генератор знаков, формирователь осей, оперативное запоминающее устройство, управляемый селектор режимов и усилитель импульсов подсветки, причем вход выделителя помехиподключен к выходу усилителя, выходформирователя через переключатель,а выход выделителя помехи непосредственно соединены соответственно спервым и вторым входами схемы совпадений, выход которой соединен со вхо-.дом распределителя импульсов и совходом счетчика числа йй-интервалов,выходы которого соединены с третьимвходом схемы совпадений, параллельносоединенным со входом управляемогоформирователя импульса стирания и синформационными входами генераторазнаков, выходы распределителя импульсов подключены к входам управлениярегистров. "Х". и "У", входу счетчикаи входу запуска аналого-цифровогопреобразователя, выход которого соединен со счетным входом счетчика, аего разрядные выходы подключены через регистр "Х" к информационным входам регистра "у" и первым информационным входам цифрового компараторафХ", разрядные выходы регистра "У"соединены с первыми информационнымивходами цифрового компаратора "у",вЫходы цифровых компараторов "Х" и"У" подключены к блоку управления,выходы которого соединены соответственно со входом записи оперативногозапоминающего устройства и вторымвходом усилителя импульсов подсветкипараллельно соединенньщ с одним иэвходов управляемого селектора режи-.мов, при этом второй вход блока управления подключен к выходу выделителя помехи, первый выход блока тактирования соединен с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя и распределителя импульсов а другие выходы блока тактирования соединены со счетными входами адресныхсчетчиков "Х" и "У" и входами блоков-развертки, управляемыми входами генератора знаков, разрядные выходы ад-,ресных счетчиков "Х" и "У" соединены соответственно со вторыми информационнйми входами цифровых компараторов "Х" и фУ", адресными входамиоперативного запоминающего устроиства, входами формирователя осей ивходами управления генератора знаков, а выходы формирователя осей,генератора знаков, оперативного запоминающего устройства и седьмой выходблока тактирования через управляемыйселектор режимов подключенны к первому входу усилителя импульсов подсветки, счетный вход управляемого счет 5 чика ритмограмм соединен с выходомФормирователя импульсов стирания, аразрядные выходы счетчика ритмограммсоединены с информационными входамигенератора знаков.Щ 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в вцде двух параллельных каналов выделения моментовсовпадения состояний регистров "Х" ифу", первый иэ которых состоит иэсхемы совпадения и триггера, причемвыход триггера подключен к первомувходу схемы совпадения, а выход схемы совпадения подключен к сбросовому входу триггера, второй канал соЗО держит схему совпадения, триггер исчетчик, причем выход триггера подключен к первому входу схемы совпадения, выход которой через счетчикподключен к сбросовому входу триггезз .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ВовейкпзсЬе ТесЬпМ,Вапд 20, М 5, 1975, с. 19-23 (протоЦ) тип) .