УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РИТМОГРАММЫ СЕРДЦА Российский патент 1997 года по МПК A61B5/402 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в практической медицине и медико-биологических физиологических исследованиях для наблюдения за характером регуляции ритма сердечной деятельности у больных и здоровых людей, в спортивной и космической медицине, у лиц, работающих в особых условиях и др.

Наиболее близким по технической сущности является ритмокардиоскоп РКС-01, предназначенный для последовательного парного анализа интервалов RR кардиосигнала путем их измерения и представления на ЭЛТ в виде яркостных отметок, положение которых определяется ординатой предыдущего и абсциссой последующего значения RR-интервалов. Устройство содержит последовательно соединенные усилитель, блок активных фильтров, регулятор уровня и формирователь импульсов, а также регистратор.

Недостатком известного устройства является ограниченные функциональные возможности, оно не дает возможности зарегистрировать состояние, при котором в регулирующем комплексе угнетены оба отдела вегетативной системы - симпатической и парасимпатической.

Задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в расширении функциональных возможностей путем обеспечения оценки состояния вегетативной регуляции синусового ритма сердца, повышении точности построения ритмограммы сердца, а также возможности автоматизированной регистрации информации об интервалах в ритме работы сердца.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, на фиг.2 - функциональная схема делителя.

Устройство для построения ритмограммы сердца содержит усилитель 1, блок 3 активных фильтров, регулятор 3 уровня, формирователь 4 импульсов, микропроцессор 5, переключатель 6 режима работы, постоянное запоминающее устройство 7, таймер 8, оперативное запоминающее устройство 9 (ОЗУ), порты 10 ввода-вывода, формирователь 11 сигнала индикатора, делитель 12, формирователь 13 звукового сигнала, звуковой индикатор 14 пульса, индикатор 15, цифроаналоговый преобразователь 16 (ЦАП), преобразователь 17 уровня.

Устройство для построения ритмограммы сердца работает следующим образом.

На вход усилителя 1 поступает электрокардиосигнал (ЭКС). Усиленный ЭКС поступает на выход для подключения регистратора и на блок 2 активных фильтров (фильтр низкой частоты и режекционный). Далее сигнал через регулятор 3 уровня (переменный резистор) поступает на формирователь импульса логического уровня и постоянной длительности. Этот импульс поступает на первый вход прерывания микропроцессора 5, к второму входу прерывания которого подключен прерыватель 6 режимов. Микропроцессор 5 по программе, хранящейся в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) 7, осуществляет измерение интервала с помощью таймера 8 до следующего прерывания и преобразования интервала в числовое значение частоты сердечных сокращений (ЧСС).

Для выполнения программы микропроцессор 5 осуществляет чтение кодов операций из ПЗУ 7, запись промежуточных значений в ОЗУ 9 и вывод значений RR-интервалов в порты 10 через магистральную шину микропроцессора 5, включающую линии адреса, адрес данных и сигналов управления. Через эту же шину осуществляется запись кодов знаков числового значения ЧСС в формирователь импульсов индикатора 11 для отображения на индикаторе 15, который выполнен четырехразрядным жидкостным, один разряд его используется для индикации режима работы, а остальные три для цифровой индикации ЧСС.

Микропроцессор 5 имеет встроенный генератор на частоту 1 МГц для делителя 12 (фиг.2), который содержит два последовательно соединенных счетчика с коэффициентом деления 2¹⁴ каждый. Квадрованная тактовая частота 1 МГц поступает на счетный вход первого счетчика, а поделенная частота с выхода шестого разряда поступает на счетный вход второго счетчика. С выхода седьмого разряда первого счетчика последовательность тактовых импульсов поступает на таймер 8, с восьмого разряда на формирователь 13, а с тринадцатого разряда - на формирователь 11. Разряды с четвертого по тринадцатый второго счетчика подключены к ЦАП 16.

Микропроцессор 5 между двумя импульсами ЧСС осуществляет передачу значения длительности RR интервала в интерфейс RS-232, причем диаграмма выдачи формируется программно через последовательный выход микропроцессора 5, а также через параллельный порт 10 ввода-вывода формирует сигналы интерфейса ИРПР-М для печатающего устройства и выдает на него значение интервала в виде отрезка, длина которого пропорциональна длительности RR-интервала.

Каждый импульс ЧСС сопровождается звуковой индикацией. Сигнал на звуковой индикатор 14 пульса формируется в формирователе 13 из частоты, поступающей с делителя 12 (f 2 КГц) и импульса, формируемого программно через порт 10. Этот импульс, кроме того, поступает на сброс второго счетчика делителя 12 (фиг.2), формирующего код для ЦАП 16 и обнуляет счетчик делителя 12 от каждого импульса ЧСС.

На выходе ЦАП 16 получается линейно нарастающий сигнал, амплитуда которого пропорциональна длительности RR-интервала, этот сигнал регистрируется на самописце.

Устройство имеет три режима: рабочий (Р), калибровка (Н), рабочий с усреднением результата (L), выводимого на индикатор. В режиме Р каждое значение RR-интервала выводится в интерфейс RS-232 в интерфейс ИРПР-М, на регистратор, на звуковой индикатор пульса, преобразуется в ЧСС за минуту и числовое значение выводится на четырехзначный индикатор 15, в котором в первом знаке отображается режим Р и три знака ЧСС.

В режиме Н на все выходы устройства выдается значение, соответствующее ЧСС 60 уд/мин, а на индикаторе отображается режим Н и значение ЧСС 60.

В режиме L на всех выходах устройства значения ЧСС такие же, как в рабочем режиме, а на индикаторе отображение режима L и значение ЧСС, усредненные за десять последних RR-интервалов.

Таймер 8 осуществляет прерывание 1 раз в секунду через третий вход микропроцессора 5, который программно задает режим таймера 8 в зависимости от выбранного режима.

Устройство позволяет также осуществлять запись ЭКГ с выхода усилителя 1. На ленте самописца записываются ритмограммы сердца в виде сигналов различных высот, эквивалентных продолжительности временных интервалов между соседними электрокардиокомплексами и общим началом для всех отрезков на изолинии. В норме верхний край такого последовательного ряда сигналов неровный, содержит волны различного периода, по структуре и выраженности которых анализируется состояние СР. Запись осуществляется на любом регистраторе, имеющем скорость протяжки ленты 1 мм/сек.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в практической медицине и медико-биологических физиологических исследованиях для наблюдения за характером регуляции ритма сердечной деятельности у больных и здоровых людей, в спортивной и космической медицине, у лиц, работающих в особых условиях и др. Изобретение относится к конструкции приборов, в которых электрокардиосигнал преобразуется в удобную для наблюдения и регистрации форму, в частности, с помощью такого прибора создается возможность для применения методов визуального или компьютерного анализа волновой структуры сердечного ритма по характеристике RR-интервалограммы, или "ритмограммы" (РГ), в приоритетных исследованиях. При этом РГ образуется с помощью записи пилообразного сигнала на ленте регистратора (самописца) или печатающего устройства (принтера), к которому подключается заявляемое устройство, выполняющее функцию усилителя и преобразователя электрокардиосигнала. Устройство для построения ритмограммы сердца, содержит последовательно соединенные усилитель, блок активных фильтров, регулятор уровня, формирователь. В устройство введены микропроцессор, первый вход прерывания которого соединен с выходом формирователя, второй вход прерывания - с переключателем режима работы, магистральный вход - выход микропроцессора соединен с постоянным запоминающим устройством, таймером, выход которого подключен к третьему входу прерывания микропроцессора, оперативным запоминающим устройством, формирователем сигналов индикатора и портами ввода-вывода, девять выходов и один вход которых являются выходами устройства для подключения печатающего устройства через интерфейс ИРПР-М, и один выход соединен с делителем и формирователем звукового сигнала, один выход микропроцессора соединен с входом делителя, первый выход которого подключен к таймеру, второй выход соединен с формирователем звукового сигнала, на выходе которого подключен звуковой индикатор пульса, третий выход соединен с входом формирователя сигналов индикатора, на выходе которого подключен индикатор, другие десять выходов делителя поразрядно подключены к цифроаналоговому преобразователю, выход которого является выходом устройства для подключения регистратора ритмограммы, второй выход микропроцессора подключен к преобразователю уровня, выход которого является выходом устройства для подключения компьютера через интерфейс RS-232, кроме того выход усилителя является выходом устройства для подключения регистратора электрокардиосигнала. 2 ил.

Устройство для построения ритмограммы сердца, содержащее последовательно соединенные усилитель, блок активных фильтров, регулятор уровня и формирователь импульсов, а также регистратор, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные переключатель режима работы, микропроцессор, делитель, формирователь сигнала звуковой частоты и звуковой индикатор пульса, а также подключенные к соответствующим выходам делителя цифроаналоговый преобразователь, таймер и соединенные между собой формирователь сигнала индикации и индикатор, кроме того, введены соединенные с магистральными шинами входов-выходов микропроцессора постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство, порты ввода-вывода, девять выходов и один вход которых являются выходами устройства к печатающему устройству, при этом второй и третий входы микропроцессора соединены соответственно с выходами формирователя импульсов и таймера, также соединенного с магистральной шиной микропроцессора, кроме того, вторые входы делителя и формирователя сигнала звуковой частоты подключены к порту ввода-вывода.