ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ВЕКТОР-КАРДИОГРАФ Российский патент 2006 года по МПК A61B5/402 A61B5/53 

Изобретение относится к медицинской радиоэлектронике и может быть использовано для исследования сердечно-сосудистой системы человека.

Известен способ диагностики состояния миокарда [1], заключающийся в установлении двух электродов на грудной клетке и снятии ЭКГ при двух их расположениях с последующим анализом ЭКГ. Недостатком способа является ограниченная точность измерений.

Известен способ дифференциальной вектор-кардиографии [2], заключающийся в регистрации потенциалов сердца с помощью матрицы электродов, расположенных на поверхности грудной клетки, и построении векторкардиограмм линейных комбинаций значений амплитуд зубцов Q, R, S, Т, сегментов ST и QR на фоне соответствующих векторкардиограмм нормы. Недостатком способа являются сложность технической реализации при большом числе отведений и ограниченная точность измерений, так как не предусмотрено выделение электрической составляющей активности сердца.

Наиболее близким по технической сущности является способ выделения электрической составляющей активности сердца [3], заключающийся в снятии с одних и тех же электродов электрокардиограммы и реоэлектрограммы, получении разности их спектров Фурье и преобразовании разности во временную функцию, которую считают электрической составляющей активности сердца. Недостатком способа являются сложность технической реализации при большом числе электродов и ограниченная достоверность визуальной диагностики.

Технический результат предлагаемого устройства состоит в повышении точности измерений за счет использования электрической составляющей активности сердца и достоверности диагностики за счет возможности представления результатов исследования в виде большого разнообразия векторкардиограмм в реальном времени.

Технический результат обеспечивается тем, что в дифференциальный вектор-кардиограф, содержащий последовательно соединенные ВЧ генератор и общий электрод, электроды, закрепленные на теле человека, и вычислитель электрической составляющей активности сердца, введены блок снятия электрокардиограмм (ЭКГ) и реоэлектрограмм (РЭГ), содержащий каналы усиления и фильтрации, входы которых соединены с соответствующими электродами, расположенными на поверхности грудной клетки в виде плоской матрицы, а выходы являются выходами блока снятия ЭКГ и РЭГ, последовательно соединенные мультиплексор, вход которого подключен к выходу блока снятия ЭКГ и РЭГ, и АЦП, причем вычислитель электрической составляющей активности сердца выполнен в виде блока микропроцессора с общей шиной, к которой подключены управляющий вход мультиплексора, выход АЦП, выход клавиатуры, выход мыши и вход блока индикации.

Структурная схема дифференциального вектор-кардиографа представлена на чертеже.

Дифференциальный вектор-кардиограф содержит ВЧ генератор 1, общий электрод 2, блок 3 снятия ЭКГ и РЭГ, мультиплексор 4, блок 5 микропроцессора (МП) с общей шиной 6, АЦП 7, клавиатуру 8, мышь 9, блок 10 индикации.

Дифференциальный вектор-кардиограф работает следующим образом. На выходе каждого канала блока 3 снятия ЭКГ и РЭГ образуется сигнал, состоящий из композиции следующих трех видов сигналов. ВЧ генератор 1 посредством общего электрода 2 обеспечивает протекание через тело испытуемого к электродам блока 3 микротоков, значения которых зависят от пульсовых колебаний сосудов и образуют на выходе блока 3 сигналы РЭГ (ВЧ сигналы). С этих же электродов одновременно снимаются потенциалы ЭКГ, образующие на выходе блока 3 сигналы ЭКГ (НЧ сигналы), являющиеся композицией электрической составляющей активности сердца (полезная компонента) и составляющей пульсовых колебаний сосудов (помеховая компонента). Канальные сигналы с выхода блока 3 последовательно посредством мультиплексора 4, работающего под управлением блока 5 МП через шину 6, поступают через АЦП 7 в шину 6. Посредством клавиатуры 8 устанавливают необходимую конфигурацию программного обеспечения блока 5 МП, что позволяет путем преобразования функций ЭКГ и РЭГ компенсировать помеховую компоненту в спектральной области, а затем обратным преобразованием получить во временной области функцию электрической составляющей активности сердца (полезную компоненту ЭКГ) и далее использовать именно ее для построения на экране блока 10 индикации дифференциальных векторкардиограмм. Посредством мыши 9 на экране блока 10 индикации в реальном времени управляют с применением курсора количеством и масштабом векторкардиограмм, числом и расположением активных электродов, по которым строится каждая (возможно единственная общая) векторкардиограмма, в частности, в вычисленном энергетическом центре сигнала по матрице электродов, а также вызывают из банка данных, указывают и совмещают векторкардиограммы нормы.

Дифференциальный вектор-кардиограф может быть выполнен из типовых модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение блоков может совпадать или включать конструкции того же назначения прототипа и аналогов. Выполнение остальных блоков определяется их функциональным назначением в устройстве и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах. В качестве программного обеспечения используется типовое, в частности реализующее алгоритмы, приведенные в прототипе [3], а также стандартные программы кластерного анализа.

Библиографический список

1. А.с. №768392. Способ диагностики состояния миокарда / Л.А.Дмитриевская // БИ №37, 1980.

2. Патент №2136206 (RU). Способ дифференциальной векторкардиографии / Ш.З.Загидуллин и др. // БИ №25, 1999.

3. Патент №2138193 (RU). Способ выделения электрической составляющей активности сердца / А.В.Аграновский и др. // БИ №27, 1999.

Изобретение относится к медицинской радиоэлектронике и может быть использовано для исследования сердечно-сосудистой системы человека. Дифференциальный вектор-кардиограф содержит ВЧ генератор, общий электрод, блок снятия ЭКГ и РЭГ с каналами усиления и фильтрации, мультиплексор, блок микропроцессора с общей шиной, АЦП, клавиатуру, мышь и блок индикации. Устройство обеспечивает повышение точности измерений за счет использования электрической составляющей активности сердца и достоверности диагностики за счет возможности представления результатов исследования в виде разнообразия векторкардиограмм в реальном времени. 1 ил.

Дифференциальный вектор-кардиограф, содержащий последовательно соединенные ВЧ генератор и общий электрод, электроды, закрепленные на теле человека, и вычислитель электрической составляющей активности сердца, отличающийся тем, что в него введены блок снятия электрокардиограмм и реоэлектрограмм, содержащий каналы усиления и фильтрации, входы которых соединены с соответствующими электродами, расположенными на поверхности грудной клетки в виде плоской матрицы, а выходы являются выходами блока снятия электрокардиограмм и реоэлектрограмм, последовательно соединенные мультиплексор, вход которого подключен к выходу блока снятия электрокардиограмм и реоэлектрограмм, и АЦП, причем вычислитель электрической составляющей активности сердца выполнен в виде блока микропроцессора с общей шиной, к которой подключены управляющий вход мультиплексора, выход АЦП, выход клавиатуры, выход мыши и вход блока индикации.