Детектор экстрасистол
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1377030
Авторы: Истомина, Олейников, Татарченко, Шевченко, Шляндин
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 14 А 61 В 5/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Пензенский политехнический институт и Пензенский государственный институт усовершенствования врачей(54) ДЕТЕКТОР ЭКСТРАСИСТОЛ (57) Детектор экстрасистол (ЭС) содержит блок 1 измерения КК-интервала, блок 2 анализа временных соотношений, индикатор 3, с целью обеспечения выделения предсердных, желудочковых, парных и групповых экстрасистол в него введены блок 4 выделения, параметров электрокардиосигнала, блок 5 классификации ЭС, индикатор 6 помехи, фильтр нижних частот, фильтр верхних частот, дифференциатор, триггер Шмидта, делитель частоты, КЬ-триггер, генератор импульсов, счетчик с детектором, узел триггеров, узел регистров, элемент задержки и логический элемент И. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для кардиологических исследований.Цель изобретения - обеспечение выделения предсердных, желудочковых, парных и групповых экстрасистол.На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема детектора экстрасис. тол; на фиг. 2 - блок выделения параметров электрокардиосигнала;,на фиг. 3 блок классификации экстрасистол; на фиг. 4 - преобразователь входящего в состав блока анализа временных соотношений; на фиг. 5 - таблица обозначений сигналов, формируемых в детекторе экстрасистол; на фиг. 6 - эпюры сигналов, поясняющие работу детектора экстрасистол.Детектор экстрасистол содержит (фиг, 1) последовательно соединенные блоки 1 измерения .КК-интервала и блок 2 анализа временных соотношений, второй вход синхронизации которого подключен к второму выходу синхронизации блока 1 измерения КК-интервала, блок 3 индикации, последовательно соединенные блок 4 выделения параметров электрокардиосигнала и блок 5 классификации экстрасистол, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу и к второму входу блока 2 анализа временных ссютношений, а выход - к входу блока 3 индикации, и индикатор 6 помехи, вход которого соединен с вторым выходом блока 4 выделения параметров электрокардиосигнала, третий выход которого подключен к входу блока 1 измерения Кй-интервала, а вход - к входной шине детектора экстрасистол.При этом блок 4 выделение параметров электрокардиосигнала содержит (фиг. 2) последовательно соединенные фильтр 7 нижних частот, вход которого является входом блока 4 выделения параметров электрокардиосигнала, фильтр 8 верхних частот, дифференциатор 9, триггер Шмидта 10, делитель 11 частоты и КЯ-триггер 12, последовательно соединенные генератор 13 импульсов, счетчик с дешифратором 14, узел 15 триггеров, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам счетчика с дешифратором 14, и узел 16 регистров, второй, третий и четвертый входы которых подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому выходам узла 15 триггеров, первый, второй и третий выходы - к первой выходной шине блока 4 выделения параметров электрокардиосигнала, а четвертый выход - к второй выходной шине блока 4 выделения параметров электрокардиосигнала, элемент 17 задержки, вход которого соединен с пятым входом узла 16 регистров и с вторым выходом делителя 11 частоты, второй вход которого подключен к пятому выходу счетчика с дешифратором 14 и к второму входу КЯ-триггера 12, выход которого соединен с вторым входом счетчика с дешифратором 14, и логи ческий элемент И 18, первый вход которогосоединен с выходом элемента7 задержки, второй вход - с пятым выходом узла 16 регистров, а выход - с третьей выходной шиной блока 4 выделения паряметров электрокардиосигнала.Кроме того, блок 5 классификации экстрасистол содержит (фиг. 3) первый анализатор9, последовательно соединеннь:е второй анализатор 20, третий анализатор 21, второй вход которого подключен к выходу первого анализатора 19, и узел 22 счетчиков импульсов, выход которого является выходом блока 5 классификации экстрасистол, и узел 23 управления, первый вход синхронизации которого подключен к второму входу узла 22 счетчиков импульсов, первый выход - к первым входам первого анализатора 19, и второго анализатора 20, второй и третий выходы - соответственно к второму и третьему входам второго анализатора 20, а второй вход - к второму выходу второго анализатора 20, причем второй вход первого анализатора 19 и третий и первый входы узла 23 управления являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока 5 классификации З 0 "Р "иВ предпочтительном варианте выполнения детектора экстрасистол блок 2 анализа временных соотношений содержит (фиг. 1) первый и второй цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 24 и 25, регистр 3 26, мультивибратор 27, двухступенчатыйрезистивный делитель 28, два компаратора 29, 30 и преобразователь 31, в состав которого входят (фиг, 4) узел 32 регистров и логический элемент И 33, причем вход стро бирования К-преобразователя 31 подключен к входу мультивибратора 27. Узел 15 триггеров блока 4 выделения параметров электрокардиосигнала содержит четыре соответствующим образом подключенные триггеры 34 - 37 (фиг. 2). Узел 23 управления 45 блока 5 классификации экстрасистол содержит (фиг. 3), триггер 38, три логических элемента И 39 - 41, два логических элемента ИЛИ 42 и 43, инвертор 44 и три элемента 45 - 47 задержки. В состав первого анализатора 19 входят (фиг, 3) три триггера 48 - 50, три логических элемента И 51 - 53 и элемент 54 задержки. Второй анализатор 20 включает (фиг. 3) счетчик с дешифратором 55, три логических элемента И 56 - 58 и логический элемент ИЛИ 59. Третий анау лизатор 21 содержит девять логических эле.ментов И 60 - 68.Детектор экстрасистол функционируетследующим образом.Принцип работы детектора экстрасистол заключается в одновременном анализе как вариаций длительности ЙЙ-интервала электрокардиосигнала (ЭКС), так и формы ЯЙ 8-комплекса ЭКС, что позволяет выделять предсердные и желудочковые экстрасистолы, а также диагносцировать одиночную, парную и групповую экстрасистолию (фиг. 5 сигналы Г, - Г ).Исходный ЭКС поступает на вход блока 4 выделения параметров ЭКС, который осуществляет выделение и первичную классификацию ЯЙЯ-комплексов по их длительности. На первом выходе блока 4 выделения параметров ЭКС формируются сигналы В, В, и В (фиг. 5), соответствующие нормальному (Й 8-комплексу (В, и желудочковым экстрасистолам первого типа (В) и второго типа (Вз), на третьем выходе - импульсная последовательность, соответствующая желудочковым комплексам ЭКС, а на втором его выходе - сигнал наличия помехи импульсного вида или различных артефакторов (В, ) . Сигнал В поступает на вход индикатора 6 помехи, который позволяет оценить степень насыщенности помехами анализируемого участка ЭКС, а также качество наложения электродов.Длительности временных интервалов между смежными желудочковыми комплексами ЭКС измеряются блоком 1 измерения ЙЙ-интервала, информация с первого выхода которого поступает на первый вход блока 2 анализа временных соотношений. Анализ сердечного ритма ведется по сокрашенному описанию ЭКС в виде последовательности ЙЙ-интервалов. Оценка степени аритмичности сокрашений сердца проводится путем классификации по трем классам отношения ЙЙ; /ЙЙ где ЙЙ; - интервал между выделенным желудочковым комплексом и ему предшествовавшим, а ЙЙ - интервал между предпоследним желудочковым комплексом и ему предшествовавшим. Блок 2 анализа временных соотношений формирует логические сигналы А А, А (фиг. 5), отображающие к какому классу принадлежит текуший ЙЙ-интервал ЭКС:А, =1, если ф1,2,А, =1, если 1,2=0,8А =1, если 0,8- ф . Сигнал с выхода синхронизации блока 1 измерения ЙЙ-интервала; формируемый по каждому выделенному (,)Ю-комплексу ЭКС вне зависимости от его типа, подается на вход синхронизации блока 2 анализа временных соотношений и на третий вход (синхронизации) блока 5 классификации экстрасистол, осуществляюшего окончательную классификацию экстрасистолических нарушений и подсчет их количества.Для этого на первый вход блока 5 классифи кации экстрасистол подаются данные пср вичного анализа ЭКС по форме (,)К, ком 5 плекса (сигналы В В, и В,), а на второйего вход - информация, характсризукпцпя временные соотношения, выявленныс в сердечном ритме (сигналы А А, и Л. ).Количество экстрасистолических нарушений по всем выделенным классам (, Г индицируется блоком 3 индикации.Отдельные блоки детектора экстрасистолработают следующим образом.Блок 4 выделения па раметров ЭКС(фиг. 2) посредством фильтра 7 нижних частот, фильтра 8 верхних частот, дифференциатора 9 и триггера Шмидта 10 осуществляет выделение желудочковых комплексов на фоне сетевой помехи, дрейфа изолинии, а также Т-зубцов ЭКС высокой 20 амплитуды, сравнимой с амплитудойЙ-зубца. Фильтр 7 нижних частот и фильтр 8 верхних частот образуют полосовой фильтр с полосой пропускания, соответствующей спектру ЩЯ-комплекса ЭКС (например, с полосой 10 - 35 Гц), Кроме того, фильтр 7 нижних частот является дифференцируюгцим узлом и формирует на выходе сигнал первой производной ЭКС (фиг. 6 ЭКС ). Поэтому на выходе дпфференциатора 9 имеется сигнал второй про изводной ЭКС (фиг. 6, ЭКС ), которыйимеет экстремумы в точках перегиба ЯЙ 8- комплекса ЭКС. При этом расстояние между двумя соседними максимумами ЭКС соответствует длительности ЯЙЬ-комплекса исходного ЭКС. Триггер Шмидта О пре образует максимумы ЭКС в импульсы прямоугольной формы, по которым делитель 11 путем деления частоты на два формирует информативные импульсы, длительность которых соответствует длительности ЯЙЯ комплексов (фиг. 6) .Счетчик с дешифратором 4 производитподсчет количества тактовых импульсов, которыми генератор 3 импульсов заполняет информативные импульсы, а также осуществляет разделение информативных им пулЬсов, формируемых делителемчастоты, на пять зон по их длительности.Первая зона соответствует импульснойпомехе (фиг. 6, П,), при этом выходной сигнал со счетчика с дешифратором 14 не снимается и, таким образом, помехи подобного типа устраняются из дальнейшего анализа. Вторая зона соответствует наличию нормального Й-зубца (фиг. 6, Й). При попадании в эту зону появляется сигнал логической единицы на первом выходе счетчи ка с дешифратором 14, который путем перевода триггера 34 узла 15 триггеров в единичное состояние проходит на первый вход узла 16 регистров. Попадание в третью зо 13770305 10 15 20 23 30 Зэ 40 Д ну характеризует желудочковую экстрасистолу первогс типа (фиг. 6, ОЖ,Э). При этом на втором. выходе счетчика с дешифратором 14 появляется сигнал логической единицы, который сбрасывает триггер 34, переводит триггер 35 узла 15 триггеров в единичное состояние и проходит благодаря этому на второй вход узла 16 регистров. Четвертая зона охватывает диапазон длительностей с,)КЯ-комплексов, возникающих при желудочковых экстрасистолах второго типа (фиг. 6, ОЖ,Э). При попадании в четвертую зону на третьем выходе счетчика с дешифратором 14 появляется сигнал логической единицы, который сбрасывает триггер 35, переводит триггер 36 узла 15 триггеров в единичное состояние и поступает на третий вход узла 16 регистров. Пятая зона соответствует наличию помех, имеющих наибольшую длительность (фиг. б, П,). При этом на четвертом выходе счетчика с дешифратором 14 появляется сигнал логической единицы, который осуществляет сброс триггеров 36 и 37 узла 15 триггеров.Для формирования выходного сигнала, соответствующего последовательности желудочковых комплексов ЭКС без помех, с первого выхода счетчика с дешифратором 14 осуществляется установка в единичное состояние, а с его четвертого выхода сброс в нулевое состояние триггера 37 узла 15 триггеров. Сигнал о наличии достоверного ЯКЬ-комплекса (при попадании во вторую, третью или четвертую зоны) с четвертого выхода узла 15 триггеров поступает на четвертый вход узла 16 регистров, с пятого выхода которо о этот сигнал через логический элемент И 18 (при наличии на первом его входе разрешающего сигнала) проходит на третий выход блока 4 выделения параметров ЭКС. На четвертом выходе узла 16 регистров сигнал логической единицы (В, ) формируется только при наличии помехи (как импульсной, так и артефактной) всходном ЭКС. Этот сигнал через второй выход блока 4 выделения параметров ЭКС поступает на вход индикатора б помехи.Сброс счетчика с дешифратором 14 осуществляется по импульсу переполнения с пятого его выхода при помощи КЯ-триггера 12, что обеспечивает запаздывание во времени сигнала сброса счетчика с дешифратором 14 относительно сигнала стробирования узла 16 регистров, необходимое для записи и считывания полученной информации. Импульс переполнения счетчика с дешифратором 14 производит также сброс делителя 11 частоты. Запись сигналов с выходов узла 15 триггеров в узел 16 регистров осуществляется по заднему фронту информативного импульса, поступающего с второго выхода делителя 11 частоты через элемент 17 задержки. Этот же сигнал разрешает прохождение через логический элемент И 18 сигналов с пятого выхода узла 16 регистров и формирование на третьем выходе блока 4 выделения параметров ЭКС сигнала наличия ЯКЯ-комплекса (фиг. 1 и 2, сигнал К). На первом, втором и третьем выходах узла 16 регистров формируются соответственно сигналы В В, и В (фиг. 5), которые поступают на первую выходную шину блока 4 выделении параметров ЭКС для дальнейшего анализа.Сигналы АА, и А, несущие информацию о степени аритмичности сердечных сокращений, поступают на второй вход блока 5 классификации экстрасистол, а именно на третий вход узла 23 управления, на первый вход которого подается сигнал синхронизации по К-зубцу ЭКС (фиг. 3). Сигнал А, соответствует наличию укороченного предэкстрасистолического КК-интервала и запоминается триггером 38 узла 23 управления. Когда приходит сигнал А, свидетельствующий о наличии удлиненного постэкстрасистолического КК-интервала, то срабатывает логический элемент И 40 и с небольшой задержкой на первом выходе узла 23 управления возникает команда Р о наличии экстрасистолы. Командой Р через логический элемент ИЛИ 43 сбрасывается триггер 38.Сигнал укорочения КК-интервала поступает также на вход логического элемента И 41, и если на его второй вход поступают синхроимпульсы К, то это свидетельствует о наличии парной или групповой экстрасистолии. Сигнал Рз с выхода логического элемента И 41 поступает на счетный вход счетчика с дешифратором 55 второго анализатора 20, который осуществляет подсчет количества смежных укорочений КК-интервалов. Максимальное количество укороченных КК-интервалов при групповой экстрасистоле равно пяти, поэтому шестым импульсом с выхода счетчика с дешифратором 55 производится сброс триггера 38. Сброс счетчика с дешифратором 55 производится сигналом Р вместе со сбросом триггера 38 или при приходе сигнала Апо которому с помощью инвертора 44, элемента 45 задержки и логического элемента И 39 формируется короткий импульс сброса. Это необходимо вследствие того, что если за удлиненным постэкстрасистолическим КК-интервалом следует КК-интервал нормальной длительности, то появляется сигнал укорочения А,. Сброс счетчика с дешифратором 55 по сигналу укорочения А, исключает возможность ошибочной диагностики экстрасис. тол.Сигнал Р, с первого выхода узла 23 управления подается через первый вход первого анализатора 19 на входы логичес 1377030Формула изобретения ких элементов И 51, 52 и 53, а также с небольшой задержкой на входы сброса триггеров 48, 49 и 50 (фиг. 3). На второй вход первого анализатора 19 поступают сигналы В В, и В, (фиг. 5), которые запоминаются триггерами 48 - 50 на некоторое время, необходимое для формирования сигнала Г). При этом на выходах триггеров 48 - 50 появляются сигналы В 1, Вх и В (фиг. 6). При появлении сигнала В, на выходе первого анализатора 19 формируется один из сигналов С С С, (фиг. 5), поступаюший на второй вход третьего анализатора 21. Второй анализатор 20 с помошью логического элемента ИЛИ 59 и логических элементов И 56 - 58 формирует один из сигналов Е ЕЕ (фиг. 5), который подается на первый вход третьего анализатора 21. Третий анализатор 21 с помощью логических элементов И 60 - 68 формирует сигналы Е; - Р в соответствии с типом выделенной экстрасистолы.Сигналы Р, - -Г подаются на первый вход узла 22 счетчиков импульсов, на второй вход которого поступают синхроимпульсы, сформированные по К-зубцам ЭКС. Узел 22 счетчиков импульсов осушествляет подсчет количества нарушений ритма сердца по каждому из девяти типов экстрасистол, выделяемых детектором экстрасистол. Информация, поступавшая с узла 22 счетчиков импульсов, отображается блоком 3 индикации.Использование предлагаемого детектора экстрасистол в клинической практике позволяет суШественно расширить диагностические возможности и повысить достоверность диагностики нарушений сердечного ритма, что обеспечит повышение качества профилактики и лечения целого класса заболеваний сердечно-сосудистой системы. 1. Детектор экстрасистол, содержагций последовательно соединенные блок измерения КК-интервала и блок анализа временных соотношений, второй вход которого подключен к второму выходу блока измерения КК-интервала, и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения выделения предсердных, желудочковых, парных и групповых экстрасистол, в него введены последовательно соединенные блок выделения параметров электрокардиосигнала и блок классификации экстрасистол, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу и к второму входу блока анализа временных соотношений, а выход - к входу блока индикации, и индикатор помехи, вход которого соединен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 с вторым выходом блока выделения параметров электрокардиосигнала, третий выход которого подключен к входу блока измерения КК-интервала, а вход - к входной шине детектора экстрасистол.2. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что в нем блок выделения параметров электрокардиосигнала содержит последовательно соединенные фильтр нижних частот, вход которого является входом блока выделения параметров электрокардиосигнала, фильтр верхних частот, дифференциатор, триггер Шмидта, делитель частоты и КЯ-триггер, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик с дешифратором, узел триггеров, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам счетчика с дешифратором, и узел регистров, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам узла триггеров, первый, второй и третий выходы - к первой выходной шине блока выделения параметров электрокардиосигнала, а четвертый выход - к второй выходной шине блока выделения параметров электросигнала, элемент задержки, вход которого соединен с вторым выходом делителя частоты, второй вход которого подключен к пятому выходу счетчика с дешифратором и к второму входу КЯ-триггера, выход которого соединен с вторым входом счетчика с дешифратором, и логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки и с пятым входом узла регистров, второй вход - с пятым выходом узла регистров, а выход - с третьей выходной шиной блока выделения параметров электрокардиосигнала.3. Детектор по и. 1, отличающийся тем, что в нем блок классификации экстрасистол содержит первый анализатор, последовательно соединенные второй анализатор, третий анализатор, второй вход которого подключен к выходу первого анализатора, и узел счетчиков импульсов, выход которого является выходом блока классификации экстрасистол, и узел управления, первый вход которого подключен к второму входу узла счетчиков импульсов, первый выход - к первым входам первого анализатора и второго анализатора, второй и третий выходы - соответственно к второму и третьему входам второго анализатора, а второй вход - к второму выходу второго анализатора, причем второй вход первого анализатора и третий и первый входы узла управления являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока классификации экстрасистол.Р 2 В 2 НОРмальный ПР 5 - комплекс с желудочкобая эксгпра- Желудочкобоя экстсисгпола пербого росистолп бщороготипа (Ж, Э) гпипа ж Э) Предсерднпя эксгпрасистола (пр э) Команда " есть экстрасистола" Разрешение сброса разрешение счегпазкстрасистол Е 2 Е 1уиночнпя экстра.1 с систола (ОЭ) парная эксщрпсисто- Группобпя зкспрала (ПЭ) систола (ГЭ) Г 1Одиночная гредсерд- Парная предсердная Группобая предсердноя экстросистола зкстросисгпола (ппрэ) ная зксщрасистола (ОПр Э) (Гпрэ) Гб Одиночная нгелудоч- Парная желудочкобаякобая зксгпросистола эксгпрасистола перпербого гпипа (ОЖ,Э) бого гпипа (Пж,Э) Групповая лселудочкобая зксгпрасисгполапербого типа (Гж,э) Парная желудочкодаязксщрасистала дщорого типа (Пж э) Группобая желудочкобпя экстрасистолпбщораго типа (гж,э) яяя и/ я пя я ожяэ я Ож,я яяпря 1 1ЭКС1 1 1 1111 1 11 1 11ЭКС" ДЫ с(гь 11 чПСТО 7 Ы В 1-:Юг ЦРПг СЭ ажгэ ОЖ,Э П э в Составитель Э. БалуевРедактор М. Недолуженко Тек ред И. Верес Корректор 11. ЗрдеиЗаказ 510(4 Тираж б 55 Подписш)сВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4(5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4 П 1Е 1-: ЕйР 1-: Г 12 Оуиночноя желууоч-кобая экстрасистола Второго типа1 Ож,э) Предположение "желулочковая зкстрасисщолп пербого тйпп"(Ж,) Прелположение яжелуюочкобая зксщросистола бтороготипа(ж,
СмотретьЗаявка
3937893, 26.07.1985
ПЕНЗЕНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ВРАЧЕЙ
ИСТОМИНА ТАТЬЯНА ВИКТОРОВНА, ОЛЕЙНИКОВ ВАЛЕНТИН ЭЛЬИЧ, ТАТАРЧЕНКО ИВАН ПОРФИРЬЕВИЧ, ШЕВЧЕНКО ВАДИМ ПЕТРОВИЧ, ШЛЯНДИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: A61B 5/04
Метки: детектор, экстрасистол
Опубликовано: 28.02.1988
Код ссылки
<a href="https://patents.su/7-1377030-detektor-ehkstrasistol.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Детектор экстрасистол</a>
Предыдущий патент: Устройство для крепления электродов
Следующий патент: Способ определения локализации эпилептического очага
Случайный патент: Цифровой измеритель амплитуды переменного напряжения