СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ST-СЕГМЕНТА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК A61B5/402 A61B5/452 

Описание патента на изобретение RU2242164C2

Изобретение относится к области медицины, в частности к электрокардиографии, и может быть использовано при анализе изменений параметров ST-сегмента электрокардиосигнала (ЭКС) для выявления отклонений от нормы на ранних стадиях развития заболевания сердца.

Важными с диагностической точки зрения являются такие информативные параметры ЭКС, как смещение относительно изолинии, наклон, форма (выпуклая или вогнутая), смещение вершины в случае выпуклости или вогнутости ST-сегмента относительно его центра, а также различные комбинации перечисленных параметров.

Наиболее распространен в практической медицине способ выявления информативных параметров ST-сегмента [1], основанный на сравнении записанного на бумажный носитель ЭКС со специальными линейками-шаблонами [1, 2]. При отклонении оцениваемого параметра от установленных значений судят о наличии того или иного заболевания.

Подобный способ имеет существенный недостаток. Наиболее достоверно информативные параметры ST-сегмента выделяются лишь в случаях, когда наличие заболевания очевидно. Этот недостаток обусловлен низкой разрешающей способностью представления ЭКС в виде записи на бумажном носителе.

Чем меньше значения указанных выше параметров, при которых эти параметры можно достоверно выявить, тем на более ранней стадии возможно диагностировать развитие заболевания. Это можно сделать, используя способы автоматизированного измерения и анализа параметров ЭКС, в том числе и ST-сегмента. Одним из таких способов наиболее близким к предлагаемому (прототипом) является способ выявления информативных параметров ST-сегмента [3], заключающийся в том, что электрокардиосигнал фильтруют для устранения наводок от сети 50 Гц, корректируют дрейф изолинии, исключают из анализа нетипичные кардиоциклы, усредняют форму электрокардиосигнала на интервале заданной длительности, определяют на временной оси положение точек начала (Н), середины (С) и конца (К) ST-сегмента и измеряют амплитуды Uн, Uc, Uк в указанных точках.

Известны устройства [4, 5], позволяющие выделить вышеназванные точки на ЭКС и измерить их амплитуду. Использование трех отсчетов ST-сегмента позволяет выявить его смещение, наклон и характер формы (вогнутая или выпуклая). Для этого вычисляют разность Δкн между Uк и Uн и разности Δcн=Uc-Uн, Δкс=Uк-Uc. Выявление информативных параметров ST-сегмента выполняют по следующим правилам.

Параметры смещения:

если Δкн=0 и все три значения Uн, Uc, Uк находятся ниже нулевой линии, то имеет место депрессия сегмента ST, а если выше - то элевация сегмента ST.

Параметры наклона:

если Δсн=Δкс и Δкн>0, то депрессия или элевация косовосходящая, а если Δкн<0, то косонисходящая.

Параметры формы:

если Δсн>Δкс, то форма ST-сегмента выпуклая, а если Δсн<Δкс, то вогнутая.

Данный способ имеет недостатки, заключающиеся в невысокой помехозащищенности и невозможности выявить смещение вершины ST-сегмента относительно его центра. Невысокая помехозащищенность обусловлена следующими обстоятельствами:

1) так как выявление информативных параметров ST-сегмента ведется на основании значений отсчетов, взятых в отдельных точках (Н, С, К), то при действии помех (шумы усилителя, дрейфы, импульсные помехи от внешних источников) эти значения могут исказиться, что внесет погрешность в оценку параметров;

2) использование разностей первого порядка Δкн, Δсн, Δкс для оценки параметров наклона и формы еще более обостряет чувствительность известного способа к действию помех;

3) усреднение кардиосигнала на интервале заданной длительности, являющееся одним из действий известного способа, позволяет ослабить влияние шумов, но на ранних стадиях заболевания эффект смещения ST-сегмента может проявляться непродолжительное время (несколько кардиоциклов), и увеличение длительности интервала усреднения, необходимое для большего ослабления влияния шума, может привести к уменьшению значений Uн, Uc, Uк, а значит, к искажению оценок параметров ST-сегмента.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанные недостатки и обеспечить достоверное выявление информативных параметров ST-сегмента.

Авторы установили взаимосвязь между соответствующими параметрами ST-сегмента и значениями спектральных коэффициентов Ck, совокупностью которых может быть представлен сигнал ST-сегмента в базисе функций Уолша [6]. Для дискретизированного сигнала ST-сегмента процесс формирования спектральных коэффициентов можно описать выражением

где Ui - амплитуда i-го дискретного отсчета сигнала ST-сегмента, i=1, 2, ..., N;

N - число дискретных отсчетов сигнала ST-сегмента;

Walik - значение k-й функции Уолша в момент времени, соответствующий i-му дискретному отсчету сигнала ST-сегмента, k=0, 1, 2, 3, ...

Как следует из (1), в формировании каждого спектрального коэффициента участвуют все дискретные отсчеты ST-сегмента. Таким образом, каждый коэффициент является интегральной оценкой соответствующего параметра ST-сегмента, в отличие от точечных оценок в известном способе (прототипе), полученных по значениям отсчетов, взятых в отдельных точках (Н, С, К). Благодаря этому для вычисленных коэффициентов Ck увеличивается соотношение сигнал/шум по сравнению с отсчетами, взятыми в отдельных точках (Н, С, К), что позволяет более достоверно выявить информативные параметры ST-сегмента даже в пределах одного кардиоцикла, не прибегая к усреднению многих кардиоциклов.

На фиг.1 приведены первые три функции Уолша.

Фиг.2, ..., фиг.7 иллюстрируют связь спектральных коэффициентов с информативными параметрами ST-сегмента.

Наличие того или иного информативного параметра определяется знаком соответствующего спектрального коэффициента.

Коэффициент С0 представляет собой сумму всех отсчетов ST-сегмента за время его существования. Положительное значение С0 свидетельствует о доминирующем смещении ST-сегмента выше изолинии, то есть об элевации ST-сегмента (фиг.2,а), а отрицательное значение - о доминирующем смещении ниже изолинии, то есть о депрессии ST-сегмента (фиг.2,б). В случае искажения ST-сегмента только в виде смещения его параллельно изолинии (фиг.2,а и 2,б) коэффициент С0 - единственная составляющая, отчетливо преобладающая в спектре (фиг.3,а и 3,б). Чем большее значение имеет модуль С0, тем сильнее выражено смещение ST-сегмента выше или ниже изолинии.

Отличие от нуля коэффициента С1 определяет убывание или возрастание сигнала на интервале его существования (фиг 4,а и 4,б). При C1>0 (фиг.5,а) ST-сегмент имеет преобладающе нисходящий характер, а при C1<0 (фиг.5,б) - восходящий. Чем больше модуль C1, тем сильнее выражен наклон. В случае C1=0 ST-сегмент горизонтален.

Коэффициент С2 определяет форму ST-сегмента, то есть наличие выпуклости или вогнутости. При выпуклой форме ST-сегмента (фиг.6,а) С2<0 (фиг.7,а), а при вогнутой (фиг.6,б) - С2>0 (фиг.7,б). С увеличением модуля коэффициента С2 степень выпуклости или вогнутости увеличивается. При отсутствии вогнутости или выпуклости С2=0 (фиг.4, 5).

Отличие от нуля нескольких спектральных коэффициентов свидетельствует о комбинации параметров ST-сегмента. Одновременное отличие от нуля спектральных коэффициентов C1 и С2 (фиг.7,а и фиг.7,б) свидетельствует о смещении вершины выпуклого или вогнутого ST-сегмента относительно его середины (фиг.6,а и фиг.6,б), причем при одинаковых знаках C1 и С2 (одновременно C1 и С2 положительны или отрицательны) вершина ST-сегмента смещена вправо от его центра (фиг.6,б), а при разных знаках - влево от центра (фиг.6,а).

Таким образом, для выявления перечисленных выше информативных признаков ST-сегмента достаточно выявить отличие от нуля и знаки трех спектральных коэффициентов: С0, C1 и С2.

Суть предлагаемого способа заключается в следующем. Электрокардиосигнал фильтруют с целью устранения наводки от сети 50 Гц, корректируют дрейф изолинии, исключают из анализа нетипичные кардиоциклы, определяют на оси времени положения точек начала и конца ST-сегмента. После этого предлагается следующая последовательность действий. Осуществляют дискретизацию ST-сегмента, формируют на интервале времени существования ST-сегмента между точками его начала и конца сигналы нулевой, первой и второй функций Уолша, для каждой из указанных функций формируют соответствующий ей спектральный коэффициент, С0, C1 или С2. Значения спектральных коэффициентов сравнивают с нулевым уровнем и по полученному знаку спектрального коэффициента судят о наличии соответствующего информативного параметра ST-сегмента.

Формирование соответствующего спектрального коэффициента можно осуществить путем сложения всех дискретных отсчетов ST-сегмента, причем, если отсчет находится на интервале времени, когда функция Уолша равна “+1”, его добавляют в сумму со знаком “Плюс”, а когда функция Уолша равна “-1”, отсчет ST-сегмента инвертируют и добавляют в сумму со знаком “Минус” [6].

Выявление информативных параметров ST-сегмента может быть осуществлено следующим образом:

при положительном С0 ST-сегмент смещен выше изолинии (элевация ST-сегмента), а при отрицательном С0 ST-сегмент смещен ниже изолинии (депрессия ST-сегмента);

при положительном C1 ST-сегмент имеет косонисходящий наклон, а при отрицательном C1 - косовосходящий;

при положительном С2 форма ST-сегмента вогнута, а при отрицательном С2 - выпукла;

при одинаковых знаках C1 и С2 (одновременно C1 и С2 положительны или отрицательны) вершина ST-сегмента смещена вправо от его центра, а при разных знаках - влево от центра;

по другим комбинациям знаков спектральных коэффициентов С0, C1 и С2 определяют другие возможные сочетания информативных параметров, характеризующих изменение ST-сегмента.

Предложенный способ позволяет более достоверно, по сравнению с известным способом (прототипом), выявить информативные параметры ST-сегмента даже в пределах одного кардиоцикла, что способствует более раннему обнаружению начала развития заболевания.

Сущность изобретения и возможные варианты реализации предложенного способа поясняется следующим графическим материалом:

- фиг.8 - структурная схема устройства, реализующего предложенный способ;

- фиг.9 - вариант реализации блока формирования спектральных коэффициентов;

- фиг.10 - временные диаграммы, поясняющие работу блока формирования спектральных коэффициентов;

- фиг.11 - вариант реализации блока выявления информативных параметров ST-сегмента.

Для достижения технического результата, заключающегося в повышении достоверности выявления информативных параметров ST-сегмента и обеспечении возможности выявлять большее разнообразие форм ST-сегмента, и реализации предложенного способа в устройство, содержащее блок формирования электрокардиосигнала, блок выделения QRS-комплекса, блок выделения ST-сегмента и блок индикации, причем выход блока формирования ЭКС соединен с входом блока выделения QRS-комплекса и с первым входом блока выделения ST-сегмента, второй вход которого соединен с выходом блока выделения QRS-комплекса, введены блок дискретизации, блок формирования функций Уолша, блок формирования спектральных коэффициентов, блок выявления информативных параметров ST-сегмента, причем вход блока дискретизации подключен к первому выходу блока выделения ST-сегмента, второй выход блока выделения ST-сегмента подключен к входу блока формирования функций Уолша, выход блока дискретизации подключен к первому входу блока формирования спектральных коэффициентов, образующему первую группу входов этого блока, к входам второй группы которого подключены соответствующие выходы блока формирования функций Уолша, выходы блока формирования спектральных коэффициентов соединены с соответствующими входами блока выявления информативных параметров ST-сегмента, выходы которого подключены к соответствующим входам блока индикации.

Устройство состоит (фиг.8) из блока формирования электрокардиосигнала 1, блока выделения QRS-комплекса 2, блока выделения ST-сегмента 3, блока дискретизации 4, блока формирования 5 функций Уолша, блока формирования 6 спектральных коэффициентов, блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала и блока индикации 8.

Выход блока формирования ЭКС 1 подключен к первому входу блока выделения ST-сегмента 3 и к входу блока выделения QRS-комплекса 2, выход которого соединен со вторым входом блока выделения ST-сегмента 3. Первый выход (информационный) блока выделения ST-сегмента 3 подключен к входу блока дискретизации 4. Второй выход (управляющий) блока выделения ST-сегмента 3 подключен к входу блока формирования 5 функций Уолша. Блок формирования 6 спектральных коэффициентов имеет две группы входов: первая группа содержит один вход, являющийся информационным, соединенный с выходом блока дискретизации 4; входы второй группы являются управляющими входами и подключены к соответствующим выходам блока формирования 5 функций Уолша, число входов второй группы равно числу формируемых спектральных коэффициентов. Выходы блока формирования 6 спектральных коэффициентов соединены с соответствующими входами блока выявления 7 информативных параметров электрокардиосигнала, а выходы последнего соединены с соответствующими входами блока индикации.

Блок формирования функций Уолша может быть выполнен на основе схемы, приведенной в [6] на рис.7-11.

Вариант реализации блока вычисления спектральных коэффициентов С0, C1 и С2 приведен на фиг.9. В его состав входят блоки умножения 9 дискретных отсчетов ST-сегмента электрокардиосигнала на соответствующую функцию Уолша из ряда этих функций и сумматоры 10 полученных произведений, причем для вычисления спектрального коэффициента С0 не требуется блок умножения, а достаточно одного сумматора 10. В свою очередь блок умножения 9 выполнен на основе дифференциального усилителя, состоящего их операционного усилителя 11 и первого 12, второго 13, третьего 14 и четвертого 15 резисторов, и ключевой схемы, состоящей из первого 16 и второго 17 ключей и инвертора 18. В каждом блоке умножения 9 первый вывод первого резистора 12 и информационный вход первого ключа 16 соединены между собой, образуя информационный вход блока умножения 9, информационные входы всех блоков умножения 9 и вход одного из сумматоров соединены между собой, и точка их соединения является информационным входом блока формирования 6 спектральных коэффициентов, т.е. первым входом, который подключен к выходу блока дискретизации 4. Второй вывод первого резистора 12 соединен с первым выводом четвертого резистора 15, и точка их соединения подключена к инвертирующему входу операционного усилителя 11. Выход операционного усилителя соединен со вторым выводом четвертого резистора 15 и является выходом блока умножения 9. Выход ключа 16 соединен с первым выводом второго резистора 13, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего резистора 14, и точка их соединения подключена к неинвертирующему входу операционного усилителя 11. Второй вывод третьего резистора 14 соединен с выходом второго ключа 17, информационный вход которого подключен к общему проводу. Вход управления первого ключа 16 соединен с входом инвертора, образуя вход управления блока умножения 9, входы управления всех блоков умножения 9 образуют вторую группу входов блока формирования 6 спектральных коэффициентов, каждый из входов этой группы подключен к соответствующему выходу блока формирования 5 функций Уолша. Выход инвертора 18 соединен с управляющим входом второго ключа 17. Выход блока умножения 9 соединен с входом сумматора 10, выход которого является одним из выходов блока формирования 6 спектральных коэффициентов. Спектральные коэффициенты могут быть представлены как в виде аналоговых сигналов, так и в виде цифровых сигналов, например в виде двоичного кода.

Вариант выполнения блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента для случая, когда спектральные коэффициенты представлены в виде двоичного кода, показан на фиг.11. Он состоит из цифровых компараторов 19, 20, 21 сигналов и логических схем 22, 23 (в приведенном примере это схемы 3-И). Группа входов А каждого из компараторов 19, 20, 21 подключена к соответствующим выходам блока формирования 6 спектральных коэффициентов. Группа входов В всех компараторов 19, 20, 21 подключена к общему проводу. Выходы компараторов 19, 20, 21 соединены с соответствующими входами логических схем 22, 23. Уровень сигнала (1 или 0) на выходе каждой логической схемы определяет наличие или отсутствие в сигнале ST-сегмента соответствующего информативного признака.

Устройство работает следующим образом. Блок формирования электрокардиосигнала выполняет обычные операции: усиливает электрокардиосигнал, освобождает его от действия помехи промышленной частоты с помощью фильтрации и устраняет дрейф изолинии с помощью фильтра высоких частот или путем выделения сигнала дрейфа изолинии с помощью сплайн-аппроксимации с последующим вычитанием полученного сигнала из исходного электрокардиосигнала [3]. Очищенный от действия помех ЭКС поступает на входы блока выделения QRS-комплекса 2 и блока выделения ST-сегмента 3. В блоке выделения QRS-комплекса формируется сигнал начала очередного кардиоцикла (точка отсчета), поступающий на второй вход (вход управления) блока выделения ST-сегмента. На основе известной структуры ЭКС и точки отсчета в блоке 3 формируются точки начала и конца ST-сегмента. Выделенный из ЭКС ST-сегмент поступает в блок дискретизации 4, где преобразуется в последовательность дискретных отсчетов U; (фиг.10,в). График на фиг.10,в можно взять в качестве иллюстрации работы блока дискретизации 4, поскольку функция Уолша с номером ноль тождественно равна 1. Для определенности принято, что ST-сегмент имеет косовосходящий характер. Сигнал на управляющем выходе блока выделения ST-сегмента 3 инициализирует работу блока формирования 5 функций Уолша, на соответствующих выходах которого формируются указанные функции. Выше отмечалось, что для выявления информативных параметров ST-сегмента достаточно выявить отличие от нуля трех спектральных коэффициентов: С0, C1 и С2. При этом используются следующие функции Уолша: нулевая Wal0 (фиг.1,а), первая Wal1 (фиг.1,б) и вторая Wal2 (фиг.1,в).

С выхода блока дискретизации 4 дискретные отсчеты ST-сегмента (фиг.10, в) поступают на информационный вход блока формирования спектральных коэффициентов 6 и, соответственно, на информационные входы всех блоков умножения 9. Рассмотрим работу блока умножения на примере умножения дискретных отсчетов ST-сегмента на функцию Wal1. Сигнал функции Wal1 с соответствующего выхода блока формирования 5 функций Уолша поступает на управляющий вход соответствующего блока умножения 9, а именно на управляющий вход ключа 16 и через инвертор 18 на управляющий вход ключа 17. В первую половину существования сигнала Wal1, когда он равен 1 (фиг.10,а) ключ 16 замкнут, а ключ 17 разомкнут. При этом коэффициент усиления дифференциального усилителя, состоящего из операционного усилителя 11 и резисторов 12, 13, 14 и 15, по неинвертирующему входу равен +2, а по инвертирующему -1. Суммарный коэффициент усиления равен +1. Таким образом, отсчеты ST-сегмента повторяются на выходе усилителя (фиг.10,г), что эквивалентно их умножению на +1. Во вторую половину существования сигнала Wal1 (фиг.10,а) ключ 16 размыкается, а ключ 17 замыкается. Дифференциальный усилитель работает при этом как инвертор входного сигнала. Отсчеты ST-сегмента инвертируются (фиг.10,г), что эквивалентно их умножению на -1. Таким образом, на выходе блока умножения 9 формируются сигналы произведений U1*Walil (фиг.10,г).

Работа блока умножения, формирующего сигналы произведений Ui*Wali2 (фиг.10,д), аналогична описываемой выше.

Поскольку функция Wal0 равна 1 на всем интервале ее существования, то в качестве произведений Ui*Wali0 можно использовать непосредственно сигналы с выхода блока дискретизации (фиг.10,в).

Сигналы с выхода блока умножения 9 поступают на вход соответствующего сумматора 10. Каждый из сумматоров 10, входящих в блок формирования 6 спектральных коэффициентов, выполняет суммирование последовательностей соответствующих произведений отсчетов ST-сегмента и функций Уолша. На выходе сумматоров формируются сигналы соответствующих спектральных коэффициентов. Операция суммирования может быть реализована как с аналоговыми сигналами, так и с цифровыми. В первом случае каждый спектральный коэффициент будет представлен напряжением соответствующего уровня и знака, во втором - двоичным кодом. Для получения цифровых сигналов произведений Ui*Walik на входе сумматора достаточно использовать аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

С выходов блока формирования 6 спектральных коэффициентов сигналы последних поступают на соответствующие входы блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента. Возможная реализация блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента для случая представления спектральных коэффициентов в виде двоичного кода приведена на фиг.11. Сигнал каждого спектрального коэффициента Ck поступает на группу входов А соответствующего цифрового компаратора 19, 20, 21 (выполненного, например, на микросхеме типа 564 ИП2). Группа входов В подключена к общему проводу, т.е. сигналы на этих входах имеют нулевой уровень. В зависимости от значения и знака спектрального коэффициента на одном из трех выходов компаратора 19, 20, 21 будет присутствовать сигнал логической 1, а на остальных двух выходах - сигнал логического 0. Сигналы с выходов компараторов 19, 20, 21 поступают на соответствующие входы логических схем типа И (на фиг.11 это схемы 22 и 23). На выходах логических схем, которые являются выходами блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента, формируются сигналы, соответствующие определенным информативным параметрам ST-сегмента. Эти сигналы характеризуют наличие параметра, его характер, и, если есть, комбинацию параметров. Наличие соответствующего параметра или комбинации параметров вызывает появление логической 1 на соответствующем выходе блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента. На фиг.11 показаны некоторые из возможных комбинаций параметров ST-сегмента.

Сигналы выявленных информативных параметров ST-сегмента поступают на входы блока индикации, где могут быть визуализированы в виде подсветки соответствующих транспарантов или любым иным из известных способов.

Предложенное устройство позволяет более достоверно по сравнению с известными устройствами выявить информативные параметры ST-сегмента и выявить большее разнообразие форм ST-сегмента, что способствует обнаружению отклонений от нормы на ранних стадиях развития заболевания сердца.

Литература

1. Справочник по электрокардиографии / Под ред. В.П.Медведева. СПб, Питер. 2000.

2. Патент РФ 2026636, кл. А 61 В 5/02.

3. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ/А.Л.Барановский, А.Н.Калиниченко, Л.А.Манило и др.: Под ред. А.Л.Барановского и А.П.Немирко. М.: Радио и связь. 1993.

4. Патент РФ 2026637, кл. А 61 В 5/04.

5. Патент РФ 2134060, кл. А 61 В 5/04.

6. Мановцев А.П. Основы теории радиотелеметрии. М.: Энергия, 1973.

Похожие патенты RU2242164C2

название год авторы номер документа
КАРДИОМОНИТОР ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ST-СЕГМЕНТА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА С ПОВЫШЕННОЙ ТОЧНОСТЬЮ 2008
  • Амилаханов Ахсарбек Хизирович
  • Турко Сергей Александрович
RU2372840C1
КАРДИОМОНИТОР ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ 2019
  • Турко Сергей Александрович
RU2704437C1
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ АЛЬТЕРНАЦИЙ Т-ЗУБЦА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Мельник Ольга Владимировна
RU2371087C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ИНФАРКТА МИОКАРДА 2008
  • Бодин Олег Николаевич
  • Зайцева Оксана Александровна
  • Логинов Дмитрий Сергеевич
  • Моисеев Александр Евгеньевич
RU2383295C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ST-СЕГМЕНТА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА В РЕЖИМЕ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ 2008
  • Мельник Ольга Владимировна
  • Михеев Анатолий Александрович
RU2376932C1
СПОСОБ УСТРАНЕНИЯ ДРЕЙФА ИЗОЛИНИИ ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Михеев А.А.
  • Нечаев Г.И.
RU2251968C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ST-СЕГМЕНТА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2004
  • Мельник О.В.
  • Михеев А.А.
RU2261653C1
СПОСОБ АДАПТИВНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА 2014
  • Бодин Олег Николаевич
  • Кривоногов Виктор Леонидович
  • Кривоногов Леонид Юрьевич
  • Рахматуллов Фагим Касымович
RU2568817C1
УСТРОЙСТВО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА 2011
  • Мельник Ольга Владимировна
  • Михеев Анатолий Александрович
  • Шувалов Павел Львович
RU2491883C2
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НАЧАЛА КАРДИОЦИКЛА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Варнавский Александр Николаевич
  • Михеев Анатолий Александрович
RU2302197C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 242 164 C2

Реферат патента 2004 года СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ИНФОРМАТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ST-СЕГМЕНТА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области медицины, а именно к выявлению информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала, а именно смещения, наклона, формы, отклонения вершины ST-сегмента от его центра и комбинаций указанных параметров, и может быть использован при анализе изменений параметров ST-сегмента электрокардиосигнала (ЭКС) для выявления отклонений от нормы на ранних стадиях развития заболевания сердца. Способ характеризуется последовательностью следующих действий. Осуществляют дискретизацию ST-сегмента, формируют на интервале времени существования ST-сегмента между точками его начала и конца сигналы нулевой, первой и второй функций Уолша. Для каждой из указанных функций формируют соответствующий ей спектральный коэффициент. Сравнивают значения спектральных коэффициентов с нулевым уровнем и по полученному знаку спектрального коэффициента судят о наличии соответствующего информативного параметра ST-сегмента. Устройство для реализации способа содержит блок формирования электрокардиосигнала, блок выделения QRS-комплекса, блок выделения ST-сегмента, блок дискретизации, блок формирования функций Уолша, блок формирования спектральных коэффициентов, блок выявления информативных параметров ST-сегмента и блок индикации с соответствующими частями между ними. Изобретение обеспечивает повышение достоверности выявления параметров ST-сегмента и возможность выявлять большее разнообразие форм ST-сегмента. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Формула изобретения RU 2 242 164 C2

1. Способ выявления информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала, заключающийся в том, что электрокардиосигнал фильтруют, корректируют дрейф изолинии, исключают из анализа нетипичные кардиоциклы, определяют на оси времени положение точек начала и конца ST-сегмента, определяют информативные параметры ST-сегмента с последующим их анализом, отличающийся тем, что при определении информативных параметров осуществляют дискретизацию ST-сегмента, формируют на интервале времени существования ST-сегмента между точками его начала и конца сигналы нулевой, первой и второй функций Уолша, из дискретных отсчетов сигнала ST-сегмента для каждой из указанных функций формируют соответствующие спектральные коэффициенты, значения которых сравнивают с нулевым уровнем, и при отличии от него по полученному знаку спектрального коэффициента судят о наличии соответствующего информативного параметра ST-сегмента.2. Устройство для осуществления способа выявления информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала, содержащее блок формирования электрокардиосигнала, блок выделения QRS-комплекса, блок выделения ST-сегмента и блок индикации, причем выход блока формирования ЭКС соединен с входом блока выделения QRS-комплекса и с первым входом блока выделения ST-сегмента, второй вход которого соединен с выходом блока выделения QRS-комплекса, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок дискретизации, блок формирования функций Уолша, блок формирования спектральных коэффициентов, блок выявления информативных параметров ST-сегмента, причем вход блока дискретизации подключен к первому выходу блока выделения ST-сегмента, второй выход блока выделения ST-сегмента подключен к входу блока формирования функций Уолша, выход блока дискретизации подключен к первому входу блока формирования спектральных коэффициентов, образующему первую группу входов этого блока, к входам второй группы которого подключены соответствующие выходы блока формирования функций Уолша, выходы блока формирования спектральных коэффициентов соединены с соответствующими входами блока выявления информативных параметров ST-сегмента, выходы которого подключены к соответствующим входам блока индикации.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что блок формирования спектральных коэффициентов содержит N-1 (N=2, 3,...) блоков умножения дискретных отсчетов ST-сегмента электрокардиосигнала на соответствующую функцию Уолша из ряда этих функций и N сумматоров, первые (информационные) входы всех блоков умножения и вход первого сумматора соединены между собой, образуя первую группу входов блока формирования спектральных коэффициентов, выход каждого блока умножения соединен с входом одного из остальных N-1 сумматоров, выходы сумматоров являются выходами блока формирования спектральных коэффициентов, причем блок умножения выполнен на основе дифференциального усилителя, состоящего из операционного усилителя и первого, второго, третьего и четвертого резисторов, и ключевой схемы, состоящей из первого и второго ключей и инвертора, в каждом блоке умножения первый вывод первого резистора и информационный вход первого ключа соединены между собой, образуя информационный вход блока умножения, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом четвертого резистора и с инвертирующим входом операционного усилителя, выход которого соединен со вторым выводом четвертого резистора и является выходом блока умножения, выход первого ключа соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего резистора и с неинвертирующим входом операционного усилителя, второй вывод третьего резистора соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого подключен к общей шине, вход управления первого ключа соединен с входом инвертора, образуя вход управления блока умножения, входы управления всех блоков умножения образуют вторую группу входов блока формирования спектральных коэффициентов, выход инвертора соединен с управляющим входом второго ключа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2242164C2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ ST-СЕГМЕНТА ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА 1991
  • Свечихин М.Ю.
RU2026637C1
УСТРОЙСТВО ОЦЕНКИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЦА 1998
  • Урываев Ю.В.
  • Мальцев А.В.
  • Мальцева Т.Ю.
RU2134060C1
ОРЛОВ В.Н
Руководство по электрокардиографии
- М., 2001, с.76-78
ДЕ ЛУНА А.Б
Руководство по клинической ЭКГ
- М.: Медицина, 1993, с.97-103
Кардиомониторы
Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ /Под ред
Барановского А.Л
и др
- М.: Радио и связь, 1993, с.168, 169, 194-204.

RU 2 242 164 C2

Авторы

Мельник О.В.

Михеев А.А.

Даты

2004-12-20Публикация

2003-02-25Подача