Устройство для определения объема сердца

/42 / А 61 В 5 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АвтоРЕИОмУ саидетепьстаУв о СС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС11 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОтНРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельств СРпо заявке Ф 2809337/18-24кл . О Об Е 15/42,. 1979,2, Патент США У 4035 б 22кл . С Об Р 15/42, 1977 (прототип.).(54 )(57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА СЕРДЦА, содержащее кварцевый генератор, блок индикации,счетчики, блок памяти результатое,блок хранения программ, блок вводапараметров, блок регистровой памяти, арифметический блок и тактовыйгенератор, епервый вход которого соединен с выходом кварцевого генератора, входы блока регистровой памя"ти соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, блока ввода параметров и с первымивыходами блока хранения программ,тактового генератора и арифметичес.кого блока, второй выход которогочерез блок памяти результатов соединен с входом блока индикации, входыарифметического блока соединены соответственно с выходом блака регистровой, памяти и с вторыми выходами блока хранения программ и тактового генератора, третий выход которого подключен к входу первого счетчика, четвертый выход соединен с входом установки исходного состояния ;первого счетчика, о т л и ч а вщ е е с я тем, что, с целью упро- . щения и уменьшения травматичности пациента, в него введены делитель частоты, элемент задержки, электрокардиограф, Формирователь импульсов, элемент ИЛИ и последователь.но соединенные коллимированный детектор гамма-излучений и амплитудный дискриминатор, выход которого подключен к счетному входу перво-го счетчика, выход электрокардиограФа иерее Фориирователь ииорльсов Я подключен к входам установки исходного состояния второго и третьего счетчиков и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом третьего счетчика, вход последнего подключен к выходу второго счетчи е ка, счетный вход которого соединен с ,выходом делителя частоты, выход квар" ЬФцевого генератора подключен к входу ффффф делителя частоты и к счетному входу третьего счетчика, выход элемента уевши ИЛИ соединен с вторым входом тактового генератора;10 Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство, содержащее тактовый генератор, первый вход которого соединен с первым выходом кварцевого ге"нератора, инжектор, последовательно включенные катетерный датчик, преобразователь концентрация индикатораэлектрический сигнал, усилитель ианалого-цифровой преобразователь(АЦП), второй вход которого соединен35с вторым выходом кварцевого генератора, блок индикации и блок вычисления, включающий элементы И, счетчики, накопитель результатов, блокпрограммы, блок параметров, вычислитель и общий регистр, входы которого соединены соответственно с выходами счетчиков, блока параметров,блока программ, тактового генератора и вычислителя. второй выход45которого черезнакопитель результатов подключен к блоку индикации,а входы вычислителя подключенык вторым выходамобщего регистра итактового генератора, третий выходкоторого соединен с первыми установочными входами счетчиков, вторыевходы которых подключены к выходамэлементов И, информационные и управляющие входы которых соединенысоответственно .с выходом АЦП и четвертым выходом тактового генератора,пятый выход которого подключен кинжектору,Изобретение относится к вычислительной технике и медицине и предназначено дпя определения объема.крови, находящейся в сердце, объе-.ма крови, выбрасываемой сердцем за одно сокращение, и объема крови, перекачиваемой .сердцем за единицу времени,Известно устройство для определения количества крови, перекачиваемой сердцем за единицу времени,содержащее регистратор кривой разведения индикатора, интегратор сигнала изменения концентрации индикатора и вычислитель минутного объема"сердца. В результате обработки кривой разведения определяется среднеевремя циркуляции крови, которое совместно с данными об объеме циркулирующей крови используют для вычисления минутного объема сердца 111.Однако данное устройство не обеспечивает определения емкости сердца,Определение емкости сердца осуществляется следующимобразом, Катетер вместе с датчиком вводят в полость сердца, объем которой подлежит определению, к катетеру подсоединяют инжектор, который представляет собой автоматический шприц, обеспечивающий постоянную скорость (2,5 см /с ) введения индикатора через катетер в сердце. Начало инъекции индикатора происходит при нажатии кнопки пуска тактового генератора, который выдает сигнал на инжектор, приводя его в действие, Одновременно с началом введения индикатора сигналами с соответствующих выходов тактового генератора все обнуляются, открывается первый элемент И и закрывается второй и третий элементы И. Первый счетчик начинает непрерывно интегрировать поступающий через открытый первый элемент И с выхода АЦП сигнал Ь(С ) изменения концентрации индикатора в крови,После выполнения инъекции с постоянной скоростью и временем С составляющим 3-5 сердечных цикла и необходимым для достижения постоянной концентрации индикатора в сердце ь в введение индикатора по сигналу тактового генератора прекращается. В этот момент открываются второй и третий элементы И, причем второй элемент И открывается только на время измерения величины ьа , которая фиксируется во втором счетчике, а третий счетчик начинает непрерывно интегрировать сигнал изменения концентрации индикатора. В результате интегрирования в течение достаточно продолжительного времени первый счетчик зарегистрирует число 5 = -.=,1 Д(1)ОС, а третий счетчик - число д оз5= Ь(С)д, Числа 5, 5 и Ьв пере 1 тписыеаются затем по си гнал ам т а ктового генератора в общий регистр, в который из блока параметров также поступает информация о количестве введенного красителя Яили, в случае терморазбавления о количестве тепла К(Тз- Т ) , где Т- температура крови до введения охладителя; Т - температура введенной охлажденной жидкости; К - коэффициент, задаваемый таблицами как функция типа катетера количества вводимой жидкости, теплоемкоети жидкости и теп.прежде чем она достигнет сердца искорости. введения;Вычислитель вначале вычисляетминутный объем сердца по формулей 1 4 тв ТЛ0 - ., или О=а затем2 5емкость сердца по формуле У= -Юс)которые высвечиваются на цифровомтабло блока. индикации, Блок программы хранит команды для указанных вычислений. Общий регистр устроен так,.что по команде тактового генератораон переадресовывает в правильных временных последовательностях числовыеданные и команды, поступающиеиз блока программ, в вычислитель,который обрабатывает"полученныеданные. Во время вычислений неиспользуемые ячейки общего регистраслужат как дополнительная памятьдля вычислителя 2,Недостатком известного устройства определения емкости сердца является его сложность и травматичность, обусловленные введением вполость сердца и крупных сосудовкатетера с датчиком,Цель изобретения - упрощение и ЗОуменьшение травматичности пациента.Поставленная цель достигается тем,что в,устройство для определенияобъема сердца, содержащее кварцевый генератор,: блок индикации,счетчики, блок памяти результатов,блок хранения программ, блокввода параметров, блок регистровойпамяти, арифметический блок и тактовый генератор, первый вход которого соединен с выходом кварцевогогенератора, входы блока регистровой.памяти соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, 45блока вврда параметров и с первымивыходами блока хранения программ,тактового генератора и арифметического блока, второй выход которого. через блок памяти результатов соединен с входом блока индикации, входыарифметического блока соединены соответственно с выходом блока регистровой памяти и с вторыми выходамиблока хранения программ и тактовогогенератора, третий выход которогоподключен к входу первого счетчика,четвертый выход соединен с входом 71 4установки исходного состояния первогосчетчика, введены делитель частоты,элемент задержки, электрокардиограф,Формирователь импульсов, элемент ИЛИи последовательно соединенные коллимированный детектор гамма-излученийи амплитудный дискриминатор, выходкоторого, подключен к счетному входупервого счетчика, выход электрокардиографа через формирователь импульсовподключен к входам установки исходного состояния второго и третьего счетчиков и к первому входу элемента ИЛИ,второй вход которого через элементзадержки соединен с выходом третьегосчетчика, вход последнего подключен квыходу второго счетчика, счетный входкоторого соединен с выходом делителячастоты, выход кварцевого генератораподключен к входу делителя частотыи к счетному входу третьего счетчика, выход элемента ИЛИ соединен свторым входом тактового генератора.На фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства;на Фиг.2 " схема блоков ввода параметров индикатора.Устройство содержит тактовый генератор 1, кварцевый генератор 2,блок 3 индикации , вычислительвключающий счетчики 5 и 6,блок 7 памяти результатов , блок8 хранения программ, блок 9 вводапараметров, арифметический блок 10,блок 11 регистровой памяти, амплитудный.дискриминатор 12, коллимированный.детектор 13 гамма-излучений, элементИЛИ 11, счетчик 15, формирователь 16импульсов, электрокардиограф 17,.эле-мент задержки 18, делитель 19,коммутаторы 20-22, дешифратор 23, коммутатор 24,В случае применения электрокардиографа Формирователь 16 реагирует напоявление К-зубца электрокардиосигна-.ла, который поступает при каждомсердечном сокращении на вход Формиро-вателя,могут быть использованы и другие кардиосигналы, например сфисмо-.грамма Фонокардиограмма или баллисто.кардиограмма, которые регистрируютсоответствующим блоком. Определение емкости сердца осуществляется следующим образом. Уровень дискриминатора 12 устанавливают на Фотопик гамма-излучения радиоактивного изотопа, который будет введен в кровь. Коллимированный детектор 13 гамма- излучений устанавливают спереди груд10 1022171 9ции за сто сердечных циклов обусловлена тем, что концентрация индикато. ра после его равномерного разведенияна 2-3 порядка меньше, чем при первом прохождении индикатора через правые, а затем левые отделы сердца. Поэтому усреднение информации уменьшает статистическую ошибку измерения, обусловленную ститистическим характером ядерного распада радионуклида.ооПосле запоминания чисел; Е Я (Ц, со6 и3 Мс в блок 11 из блока 9 поступает информация о величине ОЦК, которая может быть определена, например путем измерения вводимой активности индикатора и активности пробы крови после равномерного разведения индикатора. Блок 10 последовательно вы 100 4 о 0 числяет разность Э=.Е. МбЦ-Е ЙЦ,1 ьуменьшает ее в 100 раз, затем вычисХ(,1) ОК 1 ляет отношения 1= = -и уД и пРоизведениЯ Ч" = 10 й" Ч".вг = Ч; емкость правого желудочка.,серд-Ьейца; Ч,- емкость левого желудочка.сердца; ЧСС - частота сердечныХ сокращений, определяемая блоком 1 Опо числу И.11, ИО - минутный объемсердца или производительность сердца. Числа Ч 1 , Ч , УО, ЧСС и МОзапоминаются в блоке 7 и затем в цифровом виде индицируются на таблоблока 3 индикации. В результате определения емкостисердца данным способом исключается необходимость введения катетерав сердце, что, во-первых, уменьшаеттравматичность и,во-вторых, делаетпроцедуру исследования более простой и быстрой, Катетеризация сердца может быть выполнена только вспециальных условиях и, как правило, под рентгеновским контролем,0 для чего необходимо использоватьсравнительно сложное оборудование;Кроме этого, способ обеспечивает,при однократном введении в периферическую, например, локтевую вену радиоиндикатора, одновременное определение емкости обоих желудочковсердца, в то время как известнымспособом определяется емкость тОлькоодного желудочка, в который введенЗО ,е,ер,иал ППП "Патент", г.ужгород, ул, Проектная,щ е,и в аказ 1016/42 ВНИИПИ Госу по делаТира арственно изобрете ва, Ж-З 5,ищи е в вт706 Подпискомитета СССРй и открытийаушская наб д.ве щ те ее еет т