Устройство для измерения @ - @ интервалов Советский патент 1983 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к области медицины, а именно к устройствам дл измерения R-ft-интервалов,

Известны устройства для измерения R-R-интервалов, содержа1ди § усилитель, два пиковых детектора/ . компаратор и частотомер 1 ,

Недостатком известного устройств является низкая точность измерения R-R-интервалов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для изрения R-R-интервалов, содержащее ча тотомер и последовательно соединенные усилитель, выпрямитель, фильтр, компаратор и одновибратор, а также потенциометр зД .

Недостатком известннх устройств является низкая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для. достижения поставленной цели в устройство для измерения R-R-интервалов, содержащее частотомер,последовательно соединенные усилитель вьтрямитель, фильтр, компаратор и одновибратор, а также потенциометр, связанный с компаратором, введены связанные между собой первый пиковы детектор, схема памяти, блок управления, второй пиковый детектор и схема И, соединенная с частотомером и одновибратором, причем второй пиковый детектор подключен к выпрямителю, одновибратору и первому пиковому детектору, соединенному с филь ром, а схема памяти соединена с:-потенциометром.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит усилитель 1, имекнций два входа и выход, вьтрямитель 2, фильтр 3, первый пиковый детектор 4, схему памяти 5, потеициомент б, компаратор 7, одновибратор 8, блок 9 управления, второй пиkoвый детектор 10, схему 11 И и чартотомер 12.

Работа устройства основана на том что опорное напряжение следует за амплитудой зубца R и заключается в следукядем. Сигнал ЭКГ, усиленный усилителем 1, поступает на вход выпрямителя 2, который предназначен для того, чтобы при подключении электродов в любом отведении и при любом их подключении ко входам усилителя 1 полярность зубца R на выходе выпрямителя 2.была положительной. Далее сигнал поступает на фильтр 3, который устраняет любую компановку постоянного тока, появляющуюся на выходе усилителя 1 и выпрямителя 2, и подавляет дрейф изоляции, а также нежелательные части ЭКГ. Сильно фильтрованный зубец R поступает на первый пиковый детектор

4, назначение которого - пресч разовать пиковое значение амплитуды R зубца в постоянное напряжение, и на один из входов компаратора 7. При появлении первого зубца R на выходе фильтра 3 компаратор 7 начинает сранивать егоамплитуду с амплитудой напряжения на другом входе компаратора 7. Напряжение, поступающее на этот вход с потенциометра б, в момент появления зубца R имеет некоторое положительное начальное значение, задаваемое схемой памяти 5. Величина этого смещения устанавливается выше остаточных шумов изоляции . на выходе фильтра 3 и оставляет незначительную часть от амплитуды зубца R (обычно не более 10%).Когда амплитуда зубца R достигает амплитуды начального смещения, на выходе компаратора 7 формируется импульс, который запускает одновибратор 8. Длительность этого импульса выбираеся в пределах 150 мс. Выбор этой длительности обусловлен тем, чтобы исключить повторное срабатывание от возможно большого зубца Т или от каких-либо артефактов, появляющихся в фазу электрической систолы. Импульс с выхода мультивибратора поступает на другой (управляющий) вход первого пикового детектора 4 Ч на вход блока управления 9. При этом первый пиковый детектор 4 включается. В момент появления максимального значения зубца R первый пиковый детектор 4 запоминает это максимальное значение напряжения и сохраняет его в течение всего времени действия импульса. Это напряжение с выхода первого пикового детектора 4 поступает на один из входов схемы памяти 5, на другой вход которой поступает импульс длительностью 50 мс, формируемый в блоке управления 9 и имеющий пе- редний фронт, задержанный относительно переднего фронта импульса,/ поступающего с одновибратора 8 на 50 мс.

Задержка импульса, вырабатываемая блоком 9 управления относительно переднего фронта импульса, ,сформированного одновибратором 8, равная 50 мс, гарантирует надежность снятия информации о пике зубца для последующей записи схемой памяти, а длительность импульса, вырабатываемого блоком управления 9, выбрана равной 50 мс, чтобы обеспечить надежную запись в схеме 5 памяти максимального значения зубца R.После окончания импульса, вырабатываемого блоком управления 9, схема памти 5 переходит в режим хранения и с его выхода напряжение, соответствующее сумме .пикового значения зубца R и начального -смещения, подается на потенциометр 6, со среднего движка которого снимается часть это го напряжения, и поступает на друго вход компаратора 4. Это напряжение определяет пороги срабатывания комп ратора 7 для следующего зубца .R. Пиковое значение данного зубца R будет пороговым напряжением при обработке следукадего зубца. Колебания а;мплитуды зубцов R вследствие измерений импеданса, обу словленных неконтролируемыми смещениями электродов, вследствие изменений гальванической и поляризованной ЭДС, вследствие связанных с дых нием и движением изменений положения оси сердца, вызванные влиянием пышечных токов или другими причинами, приведут к соответствующем изме нениям опорного напряжения. В резул тате этого обеспечивается надежное срабатывание компаратора, то есть величина опорного напряжения всегда будет находиться выле уровня шумов и колебаний изоляции, но ниже макси мальной амплитуды R-зубца. Сформировав опорное напряжение, амплитуда которого определяется амп литудой R-зубца, и сравнивая это напряжение с амплитудой отфильтрованного R-зубца, компсфатор 7 совместно с. одновибратором 8 формирует окно, которое-переводит второй пиковый детектор 10 в рабочее состояние. На другой вход второго пикового детектора 10 подается нефиль рованный сигнал ЭКГ. Такое формирование Ъкна обеспечивает обязатель ное попадание в него максимума зубца R, который фиксирует вторчй пикбвый детектор 10, и надежное запирание второго пикового детектора 10 вне окна. Причем второй пиковый детектор 10 построен- таким образом, что он выделяет на зубце R моменты всех максимумов до появления главного максимума, после чего в течение длительности всего окна максимумы с меньшими амплитудами не вызывают на его выходе импульсов. Таким образом, сигнсш на выход.е пикового детектора 10 представляет собой пачку импульсов, каждый из которых появляется в момент наступления соответствующего максимума на зубце R, причем последний - э момент появления главного максимума. Так как на вход второго пикового детектора 10 поступает нефильтрован|ный ЭКГ-сигнал, то временное положение и форма R-зубца оказываются неискаженными и второй пиковый детектор 10 определяет точно главный максимум. Импульс с одновибратора в, соответствующий временному окну, также подается на,один из входов схемы 11 И. Этот импульс служит для стробирования импульсов, снимаемых с выхода детектора 10. Далее с выхода второго пикового детектора 10 сигналы через схему 11 поступают на один их входов .цифрового частотомера 12, который измеряет R-R-интервал по последним иштульсам пачек и выдает значение этого интервала в двоичном цифровом коде. С выхода одновибратора 9 на другой вход 4iacтотомера 12 поступает импульс, необходимый для нормальной работы частотомера. 1Таким Образом, неизбежно возникающие при регистрации ЭКГ колебания амплитуды зубцов R вследствие методического технического характера приведут к соответствующим ийменениям опорного напряжения. В результате обеспечивается належкое срабатывание компаратора, то есть величина опорного напряжения всегда будет находиться выше уровня шумов и колебаний изоляции, но ниже максимальной амплитуды R-зубца. Это приводит к существенному повышению точности измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ R-R-ИНТЕРВАЛОВ, содержащее частотомер, последовательно соединенные усилитель. выпрямитель, фильтр, компаратор я одновибратор, а также потенциометр, связанный с компаратором, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены связанные между собой первый пиковый детектор, схема памяти, блок управления, второй пиковый детектор и схема И, соединенная с частотомером и одновибратором, причем второй пиковый детектор подключен к выпрямителю, одновибратору и первому пиковому детектору, соединенному с фильтром, а схема пгьмяти соединена с потенциометром. (Л с оо ;о 4; ьо 1C