Устройство для индикации ритма сердца

(191 . ( 1) А В 5/02 ЕСЩЗц то сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛдМ ИЗОЬРЕ ЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСНОЬйГ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А,В. Бородин и Ю.Д. Ульяницкий (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (53) 615.47 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 568435, кл. А 61 В 5/02, 1977.Микрокомпьютерные медицинские сйстемы. И., "Мир", 1983, с. 459-464. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ РИТМА СЕРДЦА, содержащее детек р . М 5-комплекса, состоящий из по едовательно соединенных датчика, усилителя и селектора импульсов и детектора электродного контакта, вход которого соединен с выходом датчика, н индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью выцеления ЯЙ 5 -комплекса в условиях ЕТЕНИЯ ц; и, У помех, в него введены м детекторов яя -комплекса, м+1 элементов совпадения, последовательно соединенные первый комбинационнйй сумматор и цифровой компаратор, выход .которого соединен с входом индикатора, и последовательно соединенные второй комбинационный сумматор и преобразователь кода, выход кото-. рого подключен к второму входу цифрового компаратора, причем выход каждого селектора импульсов соединен с первым входом соответствующих элементов совпадения, выход каждого детектора электродного контакта соединен с вторым входом соответ ствующих элементов совпадения и с соответствующим входом второго комбинационного сумматора, а выход кащдого элемента совпадения соединен с соответствующим входом первого комбинационного сумматора.Изобретение относится к устройствам для исследования и контроля ритма. сердца пациента в условиях повышенного уровня помех, вызванных активной мьппечной и двигательной деятельностью.Цель изобретения - выделение 3-комплекса в условиях помех,На Фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства; на Фиг.2 - электрическая схема варианта выполнения системы логической обработки сигналов в случае трехканальной реализации устройства; на Фиг.3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит 8+1 детекторов 1 ОР -комплекса, каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика 2, усилителя 3 и селектора 4 импульсов и детектора 5 электродного контакта, вход которого соединен с выходом датчика 2, М +1 элементов 6 совпадения,2 последовательно соединенные первый комбинационный сумматор 7, цифровой компаратор 8 и индикатор 9, последовательно соединенные второй комбинационный сумматор 10 и.преобразователь 11 кода, выход которого Зф подключен к второму входу цифрового компаратора 8, причем выход каждого селектора 4 импульсов соединен с первым входом соответствующих элементов 6 совпадения, выход каж дого детектора 5 электродного контакта соединен с вторым входом соответствующих элементов 6 совпадения и с соответствующим входом второго комбинационного сумматора 10, ф 3 а выход каждого элемента совпадения 6 соединен с соответствующим входом первого комбинационного сумматора 7 еУстройство работает следующим ф образом.Рассмотрим работу устройства,в состав которого входят 8 каналов обработки сигналов, Датчики 2(электроды для съема биопотенциалов) О закрепляются на различных участках поверхности тела испытуемого. В каждом детекторе 1 ЙКЬ-комплекса сигнал с выхода датчика 2 усиливается усилителем 3. Ограниченная по-лоса пропускания и хорошее подавление синфазного сигнала усилителей 3 приводит к снижению электрических наводок и некоторых других нежелательных сигналов. Усиленный и отфильтрованный сигнал подается далее на вход селектора 4 импульсов, на выходе которого формируется нормированный по амплитуде и длительности импульс, привязанный к некоторой характерной точке (например, к максимуму) входного сигнала,уровень которого .превышает заданное пороговое значение.Для осуществления контроля за качеством контакта датчиков 2 с поверхностью тела испытуемого в каждом детекторе 1 885 -комплекса име" ется детектор 5 электродного контакта, вход которого подключен к выходу датчика 2, При любом нарушении контакта, т.е. при увеличении переходного сопротивления между датчиком 2 и кожей испьпуемого, входной сигнал детектора 5 электродного контакта изменяет свой уровень. Если это изменение превышает некоторое пороговое значение, то на выходе детектора 5 электродного контакта формируется логический сигнал, свидетельствующий о неработоспособности канала. В этом случае запрещается прохождение .сигналов с выхода селектора 4 импульсов этого детектдра 1 ЯЯ 5 -комплекса для дальнейшей обработки. Эту операцию осуществляет элемент 6 совпадения, на входы которого подаются импульсы с селектора 4 импульсов и логический сигнал с выхода детектора 5 электродного контакта, который управляет работой элемента 6 совпадения. В результате на выходе элемента б совпадения появляются нормированные импульсы, соответствующие сигналам исправного датчика 2.В связи с тем, что детекторы 1 ЙЯЭ-комплекса имеют независимые датчики 2которые пространственно разнесены на поверхности теда испытуемого, нормированные импульсы с выходов элементов б совпадения раз" личных каналов обработки сигналов, вызванные действием определенной категории помех (движение электродов, миографические помехи), можно считать независимыми по времени . их появления. В то же время нормированные сигналы, соответствующие Яйв-комплексу, появляются на выходах элементов б совпадения одновременноЭтот эффект используется для вьщеления ЙЙБ -комплекса в условиях помех с помощью следующего алгоритма логической обработки нормированных сигналов с выходов элементов б совпадения. В системе логической обработки сигналов принимается решение о наличии Ойдо -комплекса, если выполняется следующее условиевъ к(м 1,где- количество совпадающихпо времени прихода импульсов с выходов элементов 6совпадения;М - количество работоспособных каналов обработкисигналов;К(М 1 - пороговый уровень, зависящий от требуемой надежности индикации ВЙ 5"комплекса и числа работоспособных каналов.В устройстве данный алгоритм реализован следующим образом. Формирование числа т осуществляется первьм комбинационным сумматором 7, имеющим М входов, к которым подключены выходы й элементов 6 совпадения. Код на выходе комбинационного сумматора 7 соответствует числу совпадающих импульсов в каждый момент времени. Аналогичными образом вторым комбинационным сумматором 1 О, имеющим М входов, к которым подключенывыходы 11 детекторов 5 электродного контакта, формируется код, соответствующий числу М работоспособных каналов. Код м с выхода второго комбинационного сумматора 10 поступает на вход преобразователя 11 кода, на выходе которого формируется код, соответствующий числу Х (м)Коды чисел в и к(м 1 подаются на входы цифрового компаратора 8, реа" лизующего условие (1). Сигнал на выходе цифрового компаратора 8, появляющийся при выполнении условия (1) и свидетельствующий о наличии ЙЯЬ -комплекса ЗКС, подается на индикатор 9.Рассмотрим пример конкретной реализации устройства, включающего три канала обработки сигналов.В качестве датчиков 2 используются электроды для съема биопотенциалоэ обычного типа, закрепляемые.по одному в различных точках грудной клетки испытуемого. Возможен идругой вариант закрепления, состоящий в том, что все электроды крепятся на растяжимом поясе равномернопо всей длине, а пояс размещаетсяпо окружности грудной клетки или наталии испытуемого. Электроды разбиваются на группы и каждая группаподключается к отдельному детекто 1 О м:к (2)показывает, что при совпадении кимпульсов на выходах н селекторов4 импульсов принимается решение оналичии ЗЯБ -комплекса ЭКС. Выигрыш в помехоустойчивости тогда можно определить через отношение средней частоты следования импульсов помех в каждом канале ру 1 61-комплекса.Блоки каждого детектора 1Ойдо-комплекса - усилитель 3, селек. тор 4 импульсов и детектор 5 электродного контакта - выполнены по известным схемам. На временных диаграммах,поясняющи работу устройства втрехканальном его исполнении(фиг.З), 0 , О О - сигналы свыходов датчиков 2 (1- Ж 5-комплекс 20И и)ЭКС; р- помеха), Оь Ои О- сигналы с выходов элементов 6 совпадения, О - выходной сигнал цифрового компаратора 8, который пода ется на индикаторПовышение помехоустойчивостипредлагаемого устройства для индикации сердечного ритма по сравнениюс известными, имеющими один каналобработки сигналов, можно продемон- ЗОстрировать на следующем примере.В каждом канале 8 -канальногоустройства после селектора 4 импульсов помеха превращается вслучайный импульсный процесс, характеризуемый длительностью импульса и средней частотой следованияимпульсов. Количественно уровни помех в каждом канале можно оценитьчерез средние частоты следованияимпульсов. Примем их одинаковьиидля всех каналов и обозначим через м. Длительность импульсов навыходах селекторов 4 импульсов такжеодинакова и равна Т, Решающееправило (1) системы логическойобработки сигналов устройства, записанное в следующем виде;1156634 ставителв Э. Валуевхред Т.Дубинчак . Корректор А. Зикокос Редакто етрав Патент", г. Узгорад, ул. Нроектнаи 4 15/2 Тираи 722 ВНИИПО Государственного коиит по делам изобретений и от 113035, Москва, %-35, Рауаскм