УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ НИСТАГМА Российский патент 1996 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в области отолорингологии, неврологии, нейрохирургии и при профилактическом отборе.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для регистрации параметров нистагма по а.с. 1284504 /A 618 5/00, 1983/.

Данное устройство содержит регистрирующее устройство, датчик корнеоретинального потенциала, усилитель, триггер пуска, выходом подключенный к первому входу блока индикации, блок дешифраторов, выходы которого подключены к группе входов блока индикации.

Кроме того, известное устройство содержит согласователь, n пороговых устройств, n формирователей, элементы И, ИЛИ, НЕ, генератор, счетчики суммарной амплитуды нистагма, количества нистагменных циклов и интервалов времени. Устройство позволяет в процессе обследования пациентов получать на цифровом индикаторе значения суммарной амплитуды нистагма, количества нистагменных циклов и времени, за которое измеряется суммарная амплитуда. Работа данного устройства возможна только при постоянном визуальном наблюдении графической информации, поступающей с регистрирующего устройства, при этом момент запуска и остановки режима регистрации определяется оператором.

Недостатками данного устройства являются недостаточно высокая точность и эксплуатационные возможности /например, невозможность определения и запоминания параметров нистагма за отдельно взятые интервалы времени/, а также отсутствие контроля переходного сопротивления между датчиком корнеоретинального потенциала и поверхностью кожи пациента. К недостаткам известного устройства cледует отнести отсутствие индикации полярности нистагма, измерения продолжительности латентного периода и времени медленных фаз, вычисления средней амплитуды нистагма и средней угловой скорости нистагма в медленной фазе, а также невозможность самоконтроля и автоматического режима работы.

Задача изобретения направлена на осуществление возможности регистрации дополнительных параметров нистагма, запоминания полученной информации в виде массивов данных за дискретные интервалы времени, периодического автоматического контроля сопротивления, автоматического режима работы и самоконтроля устройства в целом.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявляемого изобретения, заключается в расширении функциональных возможностей и улучшении эксплуатационных характеристик за счет регистрации дополнительных параметров нистагма и введения новых режимов работы и блоков, выполняющих функции запоминания, вычисления, анализа, контроля и самоконтроля.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства;на фиг.2 - электрическая схема вычислительного устройства.

Устройство для регистрации параметров нистагма содержит датчик 1 корнеоретинального потенциала, блок 2 звуковой сигнализации, калибровочное устройство 3, индикатор 4, устройство 5 контроля переходного сопротивления, регулируемый усилитель 6 биопотенциалов, имитатор 7 нистагма, блок 8 управления, содержащий переключатель 9 режимов, триггер 10 пуска, дешифратор 11 режимов работы и счетчик 12 адреса, регистрирующее устройство 13, сумматор 14, синхронизатор 15, амплитудный детектор 16, анализатор 17 нистагменной реакции, блок 18 индикации, таймер 19, аналого-цифровой преобразователь 20, вычислительное устройство 21, оперативное запоминающее устройство 22, преобразователь 23 кода и блок 24 дешифратор, причем вычислительное устройство 21 имеет первый 25 и второй 26 входы, первую 27, вторую 28 и третью 29 группу входов и группу выходов 30 и содержит счетчик-регистр 31 нистагменных циклов, арифметико-логическое устройство 32, мультиплексор 33 и буферный регистр 34.

Датчик 1 корнеоретинального потенциала подключен через устройство 5 контроля переходного сопротивления к индикатору 4 и через регулируемый усилитель 6 биопотенциалов к блоку 2 звуковой сигнализации, первому входу сумматора 14 и первому входу анализатора 17 нистагменной реакции, первым, вторым и третьим выходами соединенного соответственно с первым входом синхронизатора 15, входом амплитудного детектора 16 и вторым входом блока 18 индикации, первый вход которого является вторым выходом блока 8 управления и подключен к выходу триггера 10 пуска, второму входу синхронизатора 15 и вторым дешифратора 11 режимов работы и счетчика 12 адреса. При этом первый выход синхронизатора 15, являющийся первым входом блока 8 управления, соединен с входом триггера 10 пуска, а второй выход с первым входом таймера 19, первый выход которого через сумматор 14 подключен к регистрирующему устройству 13, второй выход к второму входу аналого-цифрового преобразователя 20, третий выход к второму входу вычислительного устройства 21, второй вход к первому выходу амплитудного детектора 16, первая группа выходов к второй группе входов оперативного запоминающего устройства 22 и первой группе входов блока дешифраторов 24, а вторая группа выходов к первой группе входов вычислительного устройства 21. Кроме того,второй вход синхронизатора 15, являющийся первым выходом блока 8 управления,соединен с первым выходом переключателя 9 режимов, второй выход которого, являющийся третьим выходом блока 8 управления, подключен к второму входу устройства 5 контроля переходного сопротивления, третий выход, являющийся четвертым выходом блока 8 управления, через имитатор 7 нистагма к второму входу регулируемого усилителя 6 биопотенциала, четвертый выход, являющийся пятым выходом блока 8 управления, к калибровочному устройству 3, пятый выход к первым входам дешифраторов 11 режимов работы и счетчика 12 адреса, а группа выходов, являющаяся первой группой выходов блока 8 управления, к второй группе входов блока 18 индикации. Второй и третий выходы амплитудного детектора 16 соединены соответственно с первым входом вычислительного устройства 21 и первым входом аналого-цифрового преобразователя 20, группа выходов которого подключена к первой группе входов преобразователя 23 кодов и второй группе входов вычислительного устройства 21, третьей группой входов соединенного с группой выходов дешифратора 11 режимов работы 11, являющейся второй группой выходов блока 8 управления, а группой выходов с первой группой входов оперативного запоминающего устройства 22. Причем вход оперативного запоминающего устройства 22, являющийся шестым выходом блока 8 управления,подключен к выходу дешифратора 11 режимов работы, третья группа входов к второй группе выходов счетчика 12 адреса, являющейся третьей группой выходов блока 8 управления, а группа выходов к второй группе входов преобразователя 23 кодов, группой выходов подключенного через блок 24 дешифраторов к первой группе входов блока 18 индикации, а третьей группой входов, являющейся четвертой группой выходов блока 8 управления, к третьей группе выходов счетчика 12 адреса, который первой группой выходов соединен с группой входов дешифратора 11 режимов работы.

Вычислительное устройство 21 содержит счетчик-регистр 31 количества нистагменных циклов, арифметико-логическое устройство 32, мультиплексор 33 и буферный регистр 34.

Устройство для регистрации параметров нистагма может работать в автоматическом и ручном режимах, а также обеспечивает возможность самоконтроля с использованием встроенного имитатора 7 нистагма.

В автоматическом режиме устройство работает следующим образом. Датчик 1 корнеоретинального потенциала закрепляется на голове пациента. На устройство подается питающее напряжение и производится сброс всех счетчиков, регистров и ОЗУ /цепи сброса на фиг.1 и фиг.2 не показаны, чтобы не затемнять чертеж/. При необходимости производится самоконтроль устройства (работа в режиме самоконтроля будет описана ниже/. По команде с переключателя 9 режимов, входящего в состав блока 8 управления, к датчику 1 подключается устройство 5 контроля переходного сопротивления, выходом подключенного к индикатору 4. В случае, если переходное сопротивление между активными и пассивным электродами датчика 1 превышает заданную величину /например, 5 кОм/,происходит срабатывание индикатора 4, а значит, оператору необходимо улучшать контакт между электродами датчика 1 и кожей пациента при помощи специальной пасты или физрастворов.

Кроме того, если сопротивление между одним из активных электродов и пассивным значительно отличается от переходного сопротивления в другом плече датчика 1, то сигнал рассогласования через регулируемый усилитель 6 биопотенциалов поступает на блок 2 звуковой сигнализации и оператору выдается звуковой сигнал. Срабатывание блока звуковой сигнализации происходит также и в случае установки коэффициента усиления регулируемого усилителя 6 биопотенциалов равным "0" или более определенной заданной величины /Кус > Кус номинального/.

После правильной установки датчика 1 сигналом с переключателя 9 режимов включается калибровочное устройство 3, на котором пациент фиксирует свой взор по команде оператора. При этом у пациента возникает корнеоретинальный потенциал, который через регулируемый усилитель 6 биопотенциалов и сумматор 14 поступает на регистрирующее устройство 13, а через анализатор 17 нистагменной реакции, амплитудный детектор 16, аналого-цифровой преобразователь 20, преобразователь 23 кода и блок 24 дешифраторов на блок 18 индикации. Таким образом, отклонения взора пациента в виде изменения величины корнеоретинального потенциала записываются на диаграммной ленте регистрирующего устройства 13 и отображаются на цифровом табло блока 18 индикации. Изменяя коэффициент усиления регулируемого усилителя 6 биопотенциалов,оператор устанавливает необходимую амплитуду калибровочных импульсов.

На этом калибровка усилителя 6 закончена, калибровочное устройство 3 отключается и производится стимуляция вестибулярного анализатора пациента. Это может быть вращательная, калорическая или другая проба /В.Г. Базаров.Клиническая вестибулометрия Киев, Здоровье, 1988, гл.7/. По окончании стимуляции оператор запускает устройство при помощи триггера 10 пуска, своим выходом воздействующего на вход синхронизатора 15, с выхода которого на вход таймера 19 поступает сигнал разрешения отсчета времени латентного периода /от момента окончания стимуляции до начала нистагменной реакции/. Информация с выхода таймера 19 записывается в оперативное запоминающее устройство 22 и отображается в блоке 18 индикации, которые управляются соответственно дешифратором 11 режимов работы и триггером 10 пуска, входящими в состав блока 8 управления.

В момент начала нистагменной реакции у пациента на ленте регистрирующего устройства 13 записываются характерные сигналы, а анализатор 17 нистагменной реакции вырабатывает сигнал управления синхронизатором 15 при достижении нистагменными толчками определенной частоты и амплитуды. В результате синхронизатор 15 переводит таймер 19 в режим отсчета времени нистагменной реакции и времени медленных фаз нистагменных толчков, взятого за несколько /например, шесть/ десятисекундных интервалов для удобства последующего анализа. С выхода таймера 19 на второй вход сумматора 14 поступают короткие импульсы-метки, позволяющие на диаграммной ленте регистрирующего устройства 13 отмечать моменты начала и конца нистагменной реакции и десятисекундных интервалов. При этом полярность нистагменной реакции индицируется на табло блока 18 индикации по сигналу со второго выхода анализатора 17, с третьего выхода которого на вход амплитудного детектора 16 поступают нистагменные толчки, причем их полярность автоматически поддерживается положительной независимо от изменения фазы на выходе датчика 1, что необходимо для нормальной работы амплитудного детектора 16.

Первый выход амплитудного детектора 16 подключен к одному из входов таймера 19 и обеспечивает режим подсчета времени медленных фаз нистагменных толчков, т.е. разрешающий потенциал на этом входе появляется только на время нахождения каждого нистагменного толчка в медленной фазе. С второго выхода амлитудного детектора 16 на вход вычислительного устройства 21 поступает строб-импульс в момент достижения каждым нистагменным толчком своего амплитудного значения. Аналоговый сигнал с третьего выхода амплитудного детектора 16 подается на соответствующий вход аналого-цифрового преобразователя /АЦП/ 20, второй вход которого соединен с одним из выходов таймера 19. По этому входу на АЦП 20 подаются импульсы с частотой преобразования. На выходе аналого-цифрового преобразователя 20 формируется цифровой код, соответствующий амплитуде нистагменного толчка в конкретно взятый момент времени. В арифметико-логическом устройстве 32 (фиг.2) вычислительного устройства 21 происходит суммирование амплитудных значений, выдаваемых АЦП 20. Кроме того, в вычислительном устройстве 21 при помощи счетчика-регистра 31 происходит подсчет количества нистагменных циклов в каждом десятисекундном интервале обследования пациента. Результаты подсчета через мультиплексор 33 /фиг.2/ поступают для записи в ОЗУ 22. Аналогично обрабатываются результаты вычислений средней амплитуды нистагма и средней угловой скорости нистагма в медленной фазе, которые производятся с применением АЛУ 32 и буферного регистра 34 /фиг.2/. Управление операциями, производимыми вычислительным устройством 21, осуществляется при помощи дешифратора 11 режимов работы, входом соединенного с одним из выходов переключателя 9 режимов. Для хранения получаемой информации используется оперативное запоминающее устройство 22, режимы работы которого переключаются по командам с дешифратора режимов работы, а адрес ячеек памяти выбирается при помощи счетчика 12 адреса.

После окончания нистагменной реакции у пациента прекращается запись корнеоретинального потенциала на диаграммную ленту регистрирующего устройства 13, вычисление параметров нистагма в вычислительном устройстве 21 и запись информации в ОЗУ 22. Для вывода записанной в ОЗУ 22 информации на табло блока индикации 18 необходимо подать соответствующие сигналы управления на ОЗУ 22 и преобразователь 23 кода, назначение которого в преобразовании формы представления информации, поступающей из ОЗУ 22 и АЦП 20, в форму, необходимую для нормальной работы блока 23 дешифраторов.

Таким образом, по окончании автоматического режима регистрации оператор имеет возможность вывести на табло блока 18 индикации цифровую информацию о продолжительности нистагменной реакции, времени латентного периода, времени медленных фаз, суммарной и средней амплитудах нистагма, количество нистагменных циклов и средней угловой скорости нистагма в медленной фазе.

Перед началом следующего этапа обследования необходимо произвести общий сброс устройства.

Работа предлагаемого устройства в ручном режиме отличается тем, что момент запуска устройства в работу и его остановки определяется оператором при визуальном наблюдении записи корнеоретинального потенциала на диаграммную ленту регистрирующего устройства 13. При этом время регистрации также определяется оператором и задается при помощи таймера 19 перед началом регистрации. Процесс измерения амплитуды нистагма, отсчета временных параметров, вычислений и вывода полученной информации на табло блока 18 индикации происходит аналогично автоматическому режиму работы. После снятия необходимых показаний и перед началом очередного этапа обследования необходимо произвести общий сброс устройства.

Для проверки работоспособности предлагаемого устройства существует режим самоконтроля, который устанавливается по команде с переключателя 9 режимов. При этом происходит включение имитатора 7 нистагма, выдающего на второй вход регулируемого усилителя 6 биопотенциалов сигнал, аналогичный по амплитуде, форме и частоте типичной нистагменной реакции. Далее усиленный сигнал регистрируется и обрабатывается аналогично описанным ранее режимам, но полученные в результате параметры являются величиной строго определенной и могут быть приведены в паспорте устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство для регистрации параметров нистагма обеспечивает выполнение режимов контроля, самоконтроля, калибровки и регистрации в автоматическом и ручном режимах с запоминанием собранной при обследовании пациента информации и последующим выводом на цифровое табло.

Устройство для регистрации параметров нистагма относится к медицинской технике и может быть использовано в области отолорингологии и нейрохирургии. Устройство для регистрации параметров нистагма содержит датчик корнеоретинального потенциала, блок звуковой сигнализации, калибровочное устройство, индикатор, устройство контроля переходного сопротивления, регулируемый усилитель биопотенциалов, имитатор нистагма, блок управления, регистрирующее устройство, сумматор, синхронизатор, амплитудный детектор, анализатор нистагменной реакции, блок индикации, таймер, аналого-цифровой преобразователь, вычислительное устройство, оперативное запоминающее устройство, преобразователь кода и блок дешифраторов. Изобретение позволяет в процессе обследования пациента с высокой точностью измерять, запоминать и выводить на цифровой индикатор информацию о продолжительности нистагменной реакции, времени латентного периода, времени медленных фаз, суммарной амплитуде нистагма, количестве нистагменных циклов, средней амплитуде нистагма и средней угловой скорости нистагма в медленной фазе, а также осуществлять режимы калибровки, контроля и сигнализации.1 з.п.ф-лы,2 ил.

1. Устройство для регистрации параметров нистагма, содержащее регистрирующее устройство, датчик корнеоретинального потенциала, соединенный с регулируемым усилителем биопотенциала, сумматор, блок управления, включающий в себя триггер пуска, первый вход которого является первым входом блока управления, а выход соединен с первым входом блока индикации, блок дешифраторов, выходы которого подключены к первой группе входов блока индикации, отличающееся тем, что в него введены анализатор нистагменной реакции, соединенный с его первым выходом своим первым входом синхронизатор, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, содержащего переключатель режимов, первый выход которого соединен с первым выходом блока управления, при этом первый вход триггера пуска соединен с первым выходом синхронизатора, а выход триггера пуска является вторым выходом блока управления и подключен к третьему входу синхронизатора, таймер, первый вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, а его первая группа выходов через блок дешифраторов соединена с первой группой входов блока индикации, вычислительное устройство, блок звуковой сигнализации, калибровочное устройство, индикатор, устройство контроля переходного сопротивления, имитатор нистагма, амплитудный детектор, аналого-цифровой преобразователь, оперативное запоминающее устройство и преобразователь кода, при этом датчик корнеоретинального потенциала соединен с первым входом устройства контроля переходного сопротивления, вторым входом подключенного к третьему выходу блока управления, являющемуся вторым выходом переключатели режимов, а выходом к индикатору, четвертый выход блока управления, являющийся третьим выходом переключателя режимов, через последовательно соединенные имитатор нистагма и регулируемый усилитель биопотенциалов подключен к блоку звуковой сигнализации, пятый выход блока управления, являющийся четвертым выходом переключателя режимов, соединен с калибровочным устройством, а первая группа выходов блока управления, являющаяся группой выходов переключателя режимов, соединена с второй группой входов блока индикации, второй выход регулируемого усилителя биопотенциалов подключен через сумматор к регистрирующему устройству и входу анализатора, второй вход сумматора к первому выходу таймера, второй вход которого соединен с первым выходом амплитудного детектора, входом подключенного к второму выходу анализатора нистагменной реакции, третьим выходом соединенного с вторым входом блока индикации, а второй и третий выходы амплитудного детектора подключены соответственно к первому входу вычислительного устройства и первому входу аналого-цифрового преобразователя, вторым входом соединенного с вторым выходом таймера, вторая группа выходов которого подключена к первой группе входов вычислительного устройства, второй группой входов соединенного с группой выходов аналого-цифрового преобразователя и с первой группой входов преобразователя кода, третьей группой входов с второй группой выходов блока управления, вторым входом с третьим выходом таймера, а группой выходов с первой группой входов оперативного запоминающего устройства, вторая группа входов которого подключена к первой группе выходов таймера, третья группа входов к третьей группе выходов блока управления, вход к шестому выходу блока управления, а группа выходов к второй группе входов преобразователя кода, третьей группой входов соединенного с четвертой группой выходов блока управления, а группой выходов с второй группой входов блока дешифраторов, кроме того, в блок управления введены дешифратор режимов работы и счетчик адреса, первые входы которых подключены к пятому выходу переключателя режимов, а вторые входы к выходу триггера пуска, группа выходов дешифратора режимов работы является второй группой выходов блока управления, выход шестым выходом блока управления, а группа входов соединена с первой группой выходов счетчика адреса, вторая и третья группы выходов которого являются соответственно третьей и четвертой группами выходов блока управления. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вычислительное устройство содержит счетчик-регистр количества нистагменных циклов, арифметико-логическое устройство, мультиплексор и буферный регистр, при этом первый вход вычислительного устройства соединен с входом счетчика-регистра нистагменных циклов и первым входом арифметико-логического устройства, второй вход с вторым входом арифметико-логического устройства, первая и вторая группы входов которого подключены соответственно к первой и второй группам входов вычислительного устройства, третьей группой входов соединенного с группой входов счетчика-регистра нистагменных циклов, с третьей группой входов арифметико-логического устройства, с первой группой входов буферного регистра и с первой группой входов мультиплексора, группа выходов которого является группой выходов вычислительного устройства, вторая группа входов мультиплексора подключена к группе выходов счетчика-регистра нистагменных циклов и четвертой группе входов арифметико-логического устройства, третья группа входов к первой группе выходов арифметико-логического устройства, а четвертая группа входов к группе выходов буферного регистра и пятой группе входов арифметико-логического устройства, вторая группа выходов которого соединена с второй группой входов буферного регистра.