Ритмокардиоанализатор Советский патент 1984 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицинской техни ке, а именно к устройствам диагностики нарушений ритма и проводимости. Известен ритмокардиоскоп РКС-01, содержащий последовательно соединенные усилитель, выделитель зубца R, бйок измерения интервала RR, блок отображения и блок управления, и обеспечивающий проведение парного анализа интервалов RR злектрокардиосигнала по двумер ному изображению, состоящему из яркостных точек, координаты которых по осям задаются длительностями двух последовательных интервалов RR {1J. Хотя ритмокардиоскоп РКС-01 и позволяет проводить визуальную диагностику нарушений ритма и провогдамости сердца, но по формируемому им . изображению трудно выявить ряд этих нарушений, так как геометрия изображени зависит рт частоты сердечных сокращений. Кроме того, информативность устройства недостато на, поскольку в изображении не отражается очередность появления нарушений, .которая важна для оперативной оценки и прогноза состояния пациента. Наиболее близким по технической суащосхи к предлагаемому является ритмокардиоанализятор РКА-01, содержащий последовательно соединенные усилитель, Бьщелитель зубца R, блок измерения интервала RR, блок вьписления отношений и классификатор отношений, а также блок индикации 2. Недостатком известного устройства является то, что оно, обеспечивая автоматическую диагностику нарушений ритмики сердца по обобшенным и усредненным за интервал измерения характеристикам электрической активности сердца, не позволяет вести оперативный контроль за дина микой возникновения нарушений ритма и п{}оводимости сердаа на небольших интервалах времени, что препятствует проведению достов ерной диагоностики ряда патологичесжих изменений ритма сокращений ссрщця. Цель изобретения - повышение точности даагностики и увеличение оперативности оценки данамики нарушений ритма сердца. Поставленная цель достигается тем, что в ритмокардиоанализаторе, содержащем последова тельно соединенные усилитель, выделитель зубц R, блок измерения интервала RR, блок вычислё ния отношений и классификатор от юшений, а также блок индикации, блок индШсации содержит оперативное запоминающее устройство, матричное поле отображения , дешифратор, первый бчетчик, второй счетчик, блок вычитания, коммутатор, трехразрядный регистр, генератор и триггер, причем информационные входы оперативного запоминающего устройства . обедииеиш с выходами классификатора отношений, вход разрешения записи - с выходом рторого разряда трезразрядного регистра, ад- ресные входы г; - с выходами коммутатора, а выходы его соединены с входами строк матричного поля отображения, входы столбцов которого подключены к выходам дешифратора, выходы первого счетодка соединены с входами дешифратора и с первой группой входов блока вычитания, вторая группа входов которого подключена к выходам второго счетчика и к первой группе входов коммутатора, вторая труппа входов которого соединена с выходами блока вычитания, а управляющий вход - с выходом триггера, вход первого счетчика соединен с выходом генератора и со входом синхронизации трехразрядного регистра, информационный вход которого подключен к выходу выделителя зубца R, выход первого разряда регистра - к входу второго счетчика и к первому входу триггера, а выход третьего разряда - к второму вкору триггера. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема ритмокардиоанализатора; на фиг.2 и 3 - примеры изображений, формируемых блоком индикации устройства при различных нарушениях ритма и производимости сердца. 1 гшокардаоанализатор состоит из последовательно соединенных усилителя 1, вьщелителя 2 зубца R, блока 3 измерения интервала RR, блока 4 вьршсления отношений, классификатора 5 отношений и блока 6 индикации, содержащего оперативное запоминающее устройство 7, лтатричное поле 8 отображения, дешифратор 9, первый -счетчик 0, второй счетчик 11, блок 12 вычитания, коммзггатор 13, трехразрядный регистр 14, генератор 15 и триггер 16, причем инфьормашюнные входы оперативного запоминающего .устройства 7 соединены с выходами классификатора $ отношений, вход разрешения записи - с выходом второго разряда трезраз рядного регистра 14, адреспые входы - с выходами коммутатора 13, а выходы соединены с входзко строк матричного поля 8 отображения, входы столбцов которого подключены к выхо дам дешифратора 9, выходы первого счетчика 10 соединены со входами дешифратора 9 и с первой группой входов блока 12 вычитания, вторая группа входов которого подключена к выходам второго счетчика Пик первой группе входов коммутатора 13, вторая вхо доь которого соединена с выходами блока 12 вычитания, а управляющий вход - с выходом триггера 16, вход первого счетчика 10 соединен с выходом генератора 15 и с входом синхронизации трехразрядного регистра 14, инфор мационный вход которого подключен к выходу выделителя 2 зубца R, выход первого разряда - к входу второго счетчика 11 и к первому входу триггера 16, а выход третьего разряда - к второму входу триггера 16.

Устройство работает следующим образом.

Снимаемый с электродов злектрокардиошгнал подается на вход усилителя 1 и после усиления с фильтрации в заданной полосе частот поступает на вход выделителя 2.

В. момент, соответствующий некоторой фиксированной точке зубца R электрокардиосигнала, например его точке соответствующей максимуму, на выходе выделителя 2 формируется импульс. Этот импульс поступает на вход блока 3 измерения интервала RR, с выхода которого снимается отсчет в виде кода, подаваемый на блок 4 вычисления отношении который осуществляет вычисление отношения длительности интервала между последним и предпоследш1м из зафиксированных выделителем 2 зубцов R (RRV) к длительности .интервала между предпоследним и предшествующим ему зубцами.

Вычисленное значение передается на вход классификатора 5, который определяет, к какой из семи зон относится текущее значение отношения длительностей двух соседних иктер валов RR.

В рнтмокардиоанализаторе принят Чледующ вариант разбиения на зоны:

зона АС еслиRRj / RRj+1 2,4

Al 2,4 RR-(/ RRf+ 1 1,2

A2 1,2 RRj / RR|+ 1 1,1

1,1 RRj/ BR,-f 1 0,9

A3 A4

0,9 RRj / RR-,+ 1 0,8

A5 0,8i RRj / RRi+ 1% 0,4

A6 0,4 5 RRi / RR; + 1

Прн принятом варианте разбиения на зоны изображения различных нарушений ритма и 35 проводимости сердца имеют вид, представленный на фиг. 2 и 3.

В зависимости от принадлежности анализируемого отношения RRj,/RRj,4 1 к одной из этих зон на соответствующем выходе классификатора 5 появляется единичный сигнал. Блок 6 индакации по последовательности поступающих на его входы отсчетов формирует изображение, по которому производится диагностика многих видов нарушений ритма и проводимости сердца, так как такие нарушения ритмики сердца, как одиночные экстрасистолы, вьшадение комплексов QRS, гр 41повые желудочные экстрасистолы, синусовую арнтмию, мерцательную аритмию, алгорит-. мни, а также нормальный ритм можно распознать 50 йо очередности отнесения отношений ,+ 1 к одной из следующих зон: фиг. 2а - нормальlara ритм; фиг. 26 - я желудочковая оди1ючная эксфасистола; фиг.2в - неран:1яя желу дочковая одиночная экстрасистола, фиг. 2г - вы- .55 падение комплекса QRS; фиг. 2д - групповая желудочковая экстрасистола; фиг. За - синусовая аритмия; фиг. 36 - мерцательная аритмия;

фиг. Зв - бигеминия; фиг. Зг - тригеминия; фиг. Зд - фрагмент отображения при комбинированных нарушеитях ритма и прюводимости (РЭС - ранняя желудочковая экстрасистола; СА - синусовая аритмия РЭС и СА - ранняя желудочковая экстрасистола на фоне синусовой аритмии: ВЫП - вьшадение колтлекса QRS ГРЭСЗ - групповая желудочковая экстрасистола из трех аномальных сокрашений).

На фиг. 2 и 3 справа под нулевым номером располагается столбец, соответствующий последнему из полученных отношений, под номером 1 - ему предществовавцшй, и так далее. По мере поступления очередных отсчетов все изображение сдвигается влево на один шаг.

Формируемое блоком 6 индикации изображение строится на матричном поле 8 отображения, состоящем нз семи строк, вход каждой из которых через оперативное запоминающее устройство 7 подключен к соответствующему выходу классификатора 5. Элементы строк по вертикали образуют столбцы, причем каждый столбец соответствует одному отсчету. Таким образом, каждый отсчет представлен столбцом из семи «пеек, одна из которых отличается по яркости или цвету от остальных. В блоке 6 индикации реализовано динамическое формирование изображения, в соответствии с которым каждый из поступивших отсчетов записывается в оперативном запоминающем устройстве 7 по адресу записи АЗП, а в процессе воспроизведения отсчеты последовательно считываются по адресам АЧТ, дина шчески формируемым счетчиком 10. При этом чтения подается одновременно на оперативное запоминающее устройство 7 н на дешифратор 9, при появлении сигнала на выходе которого разрешается включение индикатора в той строке матричного поля 8 отображения, на вход которой поступает при заданном адресе чтения логическая единица с выхода оперативного запоминающего устройства 7.

Для удобства восприятия последаий отсчет всегда отображается в крайнем правом столбце. Это достигается формированием соответствующих адресов оперативного запоминающего устройства 7 в режимах записи АЗП и чтения АЧТ.

АЗП формируется счетчиком, 11 и подается на первую группу входов коммутатора 13. На время приема очередного счетчика от классификатора 5 по сигналу с выхода триггера 16 АЗП с первой группы входов коммутатора 13 передается на его выходы, н далее на адресные входы оперативного запоминающего устройства 7.

I

АЧТ вычисляется по АЗП и адресу регенерации АРГ, формируемому счетчиком 10, по следующей формуле:

АЧТ АЗП - АРГ АЧТ образуется на выходах блока 12 вычитания, соединенных со второй группой входов коммутатора 13, Для этого на вторую группу входов блока 12 вычитания подается АЗП от счетчика 11, а на первую группу входов блока 12 вычитания подается АРГ от счетчика 10. По сигналу от триггера 16, разрешающему передачу на выходы коммутатора 13 кода со второй его группы входов, АЧТ подается на ащксные входы оперативного запоминающего устройства 7. За счет прямой связи между счетчиком 10 и дешифратором 9 на матричном поле 8 отображения последаей из принятых отсчетов располагается (при соответствующем соединеНИИ выходов деишфратора 9 и входов столбцов матричного поля 8 отображения) в правом столбце. Он считьгаается при АРГ, равном нулю Для обеспечения квазистатического восприятия изображения частота Fp генератора 15 должна удовлетворять условия: . 30 NST, где NST - число столбцов матричного поля 8 отображения. Запись новых отсчетов осуществляется по (жгналам с выхода выделителя 2 зубца R, поступающим на информационный вход трехразрядного регистра 14. При этом считается, что время, необходимое для формирования отсчета на выходе классификатора 5, достаточно мало. Тогда по импульсу с выхода вьщелителя 2 зуб да R в первом разряде трехразрядного регист10ра 14 появляется единица, взводящая в едютч ное состояние триггер 16. этом на адресные входы оперативного запоминанмцего устройства 7 подается АЗП. По сигналу генератора 15 единица переписьюается во второй раЗ ряд трезразрядного регистра 14 и переклютает оперативное запоминающее устройство 7 в режим записи. При переписи единицы в третий разряд триггер 16 переходит в исходное состояние. По мере переписи единицы из предыдущего разряда трехразрядного регистра 14 в последукиций, в предыдущий разряд записывается ноль. Таким образом ритмокардиоаналйзатор формирует изображение, оперативно отражающее динамику возникновения иарущений ритма и проводимости и обладающее повышенной диагностической информативностью, так как по нему можно определить наличие и характер нарушений ритма и проводимости сердца, причем вид изображения не зависит от частоты сердечных сокращений и сохраняет информацию о порядке возникновения нарущений. Ритмокардиоанализатор может бь1ть использован в палатах интенсивного наблюдения и реанимашш при наблюдении за тяжелыьш кардиологическими больными, а также во всех других случаях, когда необходим тщательный и оперативный контроль за состоянием сердца человека, например, находящегося в зкстремальных условиях.

Ш2 110587 6543210

РИТМОКАРДИОАНАЛИЗАТОР, содержащий последовательно соединенные усилитель, выделитель зуОац R, блок измерешш интервала RR, блок вычисления отношений и классификатор отношений, а также блок индикации, отличающийся тем, что, с целью .. повышения точности отагностики и увеличения оперативности оценки динамики нарушений ритма сердца, блок индщсацин содержит оператпшное запоминающее устройство, матзжчное поле отображения, дешифратор, первый счетчик. второй , блок вычитания, коммутатор, трехразрядный регистр, генератор и триггер, причем информационные вхощл операпшного запом шающего устройства соединены с выходами классификатора oiHOMieHidi, вход разрешения записи с выходом второго разряда трехразрядного регистра, адресные входы - с выходами коммутатора, а выхоф запоминающего устройства соёщшены с входами строк матрич ного поля отображения, входы столбцов которого подключе; ы к выходам дешифратора, выходы первого счетчика сое/ошены с входами дешифратора и с первой группой уходов блока в1Д 81таК ши, вторая группа входов которого подключен к выходам второго ;Счетчика н К первой группе входов коммутатора, rpyrata входов которого соединена с выходам блока вычитатя, а управляющий вход - с выходом триггера, вход первого ететожа соединенс выходом генератора и со входом синхр }|шзации трехразрядного регистра, информационный вход которого подключен, к выходу выделителя зуба Л, Q выход itep&oro разряда - регистра к входу второ-: го счетчика и к первому входу триггера, а выход трепего - к второму входу триггера.

Ш Ш

Ш

Фп.г

.