УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ РИТМОГРАММЫ СЕРДЦА Российский патент 2005 года по МПК A61B5/402 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для наблюдения за характером регуляции ритма сердечной деятельности.

Известен ритмокардиоскоп [1], содержащий усилитель, блок активных фильтров, регулятор уровня, формирователь импульсов и регистратор. Недостатками устройства являются ограниченные точность и функциональные возможности.

Известно устройство для построения ритмограммы сердца [2], содержащее усилитель, блок активных фильтров, регулятор уровня, формирователь импульсов, микропроцессор с сопутствующими элементами, формирователи сигналов и индикаторы. Недостатками устройства являются ограниченные точность (вследствие дрейфа изолинии сигнала) и функциональные возможности (так как не предусмотрено сопоставление ритмокардиограммы и электрокардиограммы).

Наиболее близким по технической сущности является устройство для построения ритмограммы сердца [3], содержащее входной усилитель, устройство устранения дрейфа изолинии, компенсатор синфазного сигнала, основной усилитель, ФНЧ, АЦП, блок анализа сигналов с устройством связи и блок питания. Недостатками устройства являются ограниченные точность и защищенность от воздействия медицинских электроинструментов.

Технический результат предлагаемого решения состоит в повышении точности построения ритмограммы путем применения согласованной пары сигма-дельта АЦП и микропроцессора, а также в повышении защищенности от воздействия медицинских электроинструментов без усложнения устройства в целом.

Технический результат обеспечивается тем, что в устройство для построения ритмограммы сердца, содержащее электроды, входной усилитель, входы которого соединены с соответствующими электродами, блок устранения дрейфа изолинии, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом входного усилителя, фильтр низких частот и блок анализа сигнала, введен блок защиты от влияния помех при воздействии медицинскими электроинструментами, выполненный в виде ключевого элемента, вход которого соединен с другим выходом входного усилителя, а выход соединен с входом фильтра низких частот, причем блок анализа сигнала выполнен в виде согласованной пары сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, при этом вход сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом фильтра низких частот, а соответствующие порты микропроцессора подключены к управляющим входам блока устранения дрейфа изолинии и ключевого элемента.

На чертеже представлена структурная схема устройства для построения ритмограммы сердца.

Устройство содержит электроды (на чертеже не показаны), входной усилитель 1, блок 2 защиты от влияния помех при воздействии медицинскими электроинструментами, фильтр 3 низких частот, блок 4 анализа сигнала, блок 5 устранения дрейфа изолинии, а также элементы электропитания (на чертеже не показаны).

Устройство работает следующим образом. Сигнал ЭКГ с электродов, располагаемых на теле человека, поступает на входной усилитель 1, в котором производится компенсация синфазного сигнала и управляемое блоком 4 анализа сигнала изменение ширины полосы пропускаемых частот, например, в пределах 0,5...5 Гц посредством блока 5 устранения дрейфа изолинии, что приводит к быстрому (в течение 0,5 с) восстановлению изолинии. В случае воздействия на тело человека посредством медицинских электроинструментов, например электрохирургических, на электродах и выходе входного усилителя 1 возникают соответствующие помехи. Помехи от электроинструмента, имея как правило значительный уровень и импульсный кратковременный характер, обрабатываются по возрастающему переднему фронту в ФНЧ 3 и блоке 4 анализа сигнала, в котором формируется управляющий сигнал, поступающий через соответствующий порт на управляющий вход блока 2 защиты от влияния помех, выполненного в виде ключевого элемента, который может быть реализован, например, как электронный ключ, обеспечивающий функциональную электрическую связь выхода усилителя 1 и входа ФНЧ 3 в штатном режиме и функциональное электрическое ослабление указанной связи вплоть до полного размыкания в моменты наличия помех, что обеспечивает повышение защищенности от воздействия медицинских электроинструментов. Блок 4 анализа сигнала выполнен на согласованной паре сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, обладающей высокой точностью и чувствительностью. Это позволяет, в отличие от прототипа, отказаться от применения основного усилителя и ограничиться применением простейшей схемы фильтра 3 низких частот (например, пассивного типа), а также использовать штатное программное обеспечение для необходимых расчетов и для построения и синхронного вывода на экран ритмограммы и ЭКГ, не уступающих по качеству получаемым в прототипе и аналогах, но при упрощенных конструкции и обслуживании устройства.

Устройство может быть выполнено из типовых модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение ряда блоков может совпадать или включать конструкции того же функционального назначения прототипа и аналогов. Например, блок 1 может включать совпадающие конструкции блоков 1 и 13 прототипа, блоки 3 и 5 - совпадающие конструкции блоков 4 и 2 прототипа, блок 2 может быть выполнен в виде ключевого элемента, а блок 4 - в виде пары "AD7716-MC68HC11" [4]. Выполнение блоков в целом определяется их функциональным назначением в устройстве и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах при используемом типовом программном обеспечении.

Источники информации

1. Ритмокардиоскоп РКС-01: Техническое описание. 1990.

2. Патент №2076628 (RU). Устройство для построения ритмограммы сердца / А.А.Мороз и др. // БИ. 10.04.1979.

3. Патент №2199945 (RU). Устройство для построения ритмограммы сердца / В.А.Миронов // БИ. 10.03.2003.

4. 22-Bit Data Acquisition System. - One Technology Way, P.O.Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, USA.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для наблюдения за характером регуляции ритма сердечной деятельности. Устройство содержит электроды, входной усилитель, блок защиты от влияния помех при воздействии медицинскими электроинструментами, фильтр низких частот, блок анализа сигнала, блок устранения дрейфа изолинии, а также элементы электропитания. Устройство обеспечивает повышение точности построения ритмограммы путем применения согласованной пары сигма-дельта АЦП и микропроцессора, а также повышение защищенности от воздействия медицинских электроинструментов без усложнения устройства в целом. 1 ил.

Устройство для построения ритмограммы сердца, содержащее электроды, входной усилитель, входы которого соединены с соответствующими электродами, блок устранения дрейфа изолинии, вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом входного усилителя, фильтр низких частот и блок анализа сигнала, отличающееся тем, что в него введен блок защиты от влияния помех при воздействии медицинскими электроинструментами, выполненный в виде ключевого элемента, вход которого соединен с другим выходом входного усилителя, а выход соединен с входом фильтра низких частот, причем блок анализа сигнала выполнен в виде согласованной пары сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя и микропроцессора, при этом вход сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом фильтра низких частот, а соответствующие порты микропроцессора подключены к управляющим входам блока устранения дрейфа изолинии и ключевого элемента.