Устройство для регистрации кардиосигнала Советский патент 1984 года по МПК A61B5/02 

2. Устройство ПО-п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости регистрации, оно содержит частотный детектор, вход которого соединен с входом основного усилителя, а выход с установочным входом реверсивного счетчика.

3. Устройство по п.1,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что блок формирования сигналов управления выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора и распределителя,управляющие входы которого соединены с генератором им « пульсов,а виходы - с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КАРДИОСИГНАЛА, содержащее электроды, соединенные с предварительным усилителем, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, выходы которых подключены к входам дифференциального усилиотеля и сумматора, сумматор через основной усилитель соединен с регистра тором, выход дифференциального усилителя соединен с входами двух компараторов , отличающееся тем что, с целью повышения точности регистрации электрокардиосигнала путем автоматического поддержания амплитуды регистрируемого кардиосигнала, оно содержит блок автоматической регулировки коэффициента передачи усилительного тракта, включающий последовательно соединенные генератор импульсов, блок формирования сигналов, управления, реверсивный счетчик и аттенюатор с цифровым управлением, и последовательно соединенные преобразователь код-напряжение и формирователь импульсов ксшибровки, причем входы блока формирования сигналов управления соединены с выходами компараторов, вход аттенюатора соединен с выходом предварительного усилителя, а выход аттенюатора соединен с вхо- § дами основного усилителя и обоих пи(Л ковых детекторов, вход преобразователя код-напряжение соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход формирователя импульсов калибровки соединен с вторым входом регистратора.

Изобретение относится к медищ не и может быть использовано для исследования сердечно-сосудистой системы человека.

Известно устройство для регистрации кардиосигнала, содержащее последовательно соединенные электроды, предварительный усилитель, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, сумматор, основной усилитель, регистратор и соединенный с выходами пиколых детекторов дифференциальный усилитель, выход которого соединен со входами двух компараторов f1 J .

Недостатком известного устройства является нестабильность размера регистрируемого кардиосигнала, что не позволяет точно измерить соотношение айплитуд, зубцов кардиосигнала.

Цель изобретения - повышение точности регистрации электрокардиосигнала путем автоматического поддержания амплитуды регистрируемого кардиосигнала.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве для регистрации кардиосигнала, содержащем электроды, соединенные с предварительным усилителем, пиковые детекторы сигналов положительной и отрицательной полярности, выходы которых подключены к входам дифференциального усилителя и сумматора, сумматор через основной усилитель соединен с регистратором, выход дифференциального усилителя соединен с входами двух компараторов, содержит блок автоматической регулировки коэффициента передачи усилительного тракта, включающий последовательно соединенные генератор импульсов, блок формирования сигналов управления, реверсивный счетчик и аттенюатор с цифровым управлением, и последовательно соединенные преобразователь код-напряжение и формирователь импульсов калибровки, причем входы блока формирования сигналов управления соединены с выходами компараторов, вход аттенюатора соединен с выходом предварительного усилителя а выход аттенюатора соединен с вхояами основного усилителя и обоих пиковых детекторов, вход преобразователя код-напряжение соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход формирователя импульсов калибровки соединен с вторым входом регистратора.

Кроме того, в устройство, с целью повышения помехоустойчивости и качества регистрации, содержит частотный детектор, вход которого соединен с входом основного усилителя, а выход - с установочным входом реверсивного счетчика.

При этом блок формирования сигналов управления выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора и распределителя, управляющие входы которого соединены с генератором импульсов, а выходы - с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства;на фиг.2 - эпюры,иллюстрирующие принцип работы устройства.

Устройство содержит последовательно включенные электроды 1, предварительный усилитель 2, аттенюатор 3 с цифровым управлением, основной усилитель 4, регистратор 5, выход аттенюатора 3 соединен также с входами пикового детектора 6 сигналов положительной полярности и пикового детектопа 7 сигналов отрицательной полярности, выходы которых подключены к сумматору 8 и к входам дифференциального усилителя 9.

Выход сумматора 8 соединен с основным усилителем 4, а выход дифференциального усилителя 9 подключен к входам компаратора 10 минимального уровня сигнала и компаратора 11 максимального уровня сигнала.

Выходы компараторов 10 и 11 соединены с входами блока 12 формирования сигналов управления, выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 13. Выходы счетчика 13 соединены с входами аттенюатсфа 3 и входами преобразователя 14 код-направление, выход которого

через формирователь 15 импульсов калибровки подключен к регистратоРУ 5.

Установочный вход реверсивного счётчика 13 соединен с выходом частотного детектбра 16, вход которого подключен к выходу аттенюатора 3. Генератор 17 импульсов соединен с блоком 12 формирования сигналов управления, содержащим дешифратор 18 и распределитель 19,

Генератор 17 импульсов, блок 12 формирования сигналов управления, реверсивный счетчик 13 и аттенюатор 3 образуют блок автоматической регулировки коэффициента передачи усилительного тракта (не обозначен).

Устройство работает следующим образом.

Элек трок ардиосиг нал, с нимаемый с электродов 1, усиливается предварительным усилителем 2 и поступает на аттенюатор 3. В зависимости от состояния реверсивного счетчика 13, управляющего аттенюатором 3, с последнего снимается сигнал с соответствующим ослаблением (фиг.2). Сигнал с выхода аттенюатора 3 поступает на основной усилитель 4, пиковые детекторы 6 и 7 и частотный детектор 16.

Сигналы с выходов пиковых детекторов 6 и 7 суммируются на сумматоре 8 , с выхода которого на основной усилитель 4 поступает сигнал коррекции нулевой линии. Нулевая линия сме щается вверх при больших амплитудах отрицательных составляющих сигнала 1и вниз - при больших положительных амплитудах составляющих сигнала.

Однополярный сигнал с выхода дифференциального усилителя 9, пропорциональный полному размаху входного сигнала (фиг.2,5) подается на входы компаратора; 10 минимального уровня и компаратора 11 максимального уровня. В зависимости от амплитуды сигнала, снимаемого с дифференциального усилителя 9, на выходах компараторов иливотсутствуют сигналы - в том случае, когда текущая амплитуда меньше установленных порогов на компараТорах 10 и 11 (фиг.2 г и Э, зона L), или сигнал логической 1. присутствует только на выходе компаратора 10 минимального уровня - в случае когда текущая амплитуда больще установленного минимального порога, но меньше установленного максимального порога (фиг.2 г , зона N), или сигналы логической 1 присутствуют на выходах двух компараторов 10 и 11, когда текущая а а1литуда превышает соответственно установленные пороги минимального и максимального уровней (фиг.2г и в, зонаР) Пороги компараторов 10 и 11 выбираются в соответствии с требуемым размером отображаемого сигнала обычно определяемым размером носителя инфор мации (ширина ленты, величина экрана и т.п.).

- В зависимости от сочетаний сигна5 лов на выходах компараторов 10 и 11 подключенных к входам блока 12 формирования сигналов управления, могут наблюдаться следующие ситуации.

В случае отсутствия сигналов ло0 гической 1 на выходах ксзмпараторов 10 и 11 ( и U . О,, ) дешифратор 18, входящий в состав блока 12 формирования сигналов управления, открывает соответствующий ключ рас5 пределителя 19, и на суммирующий

вход реверсивного счетчика 13 поступают сигналы с генератора 17 (фиг.2,е), подключенного к третьему входу блока 12 формирования сигналов управления. 0 Сигналы с выхода блока 12 представлены на фиг. 2 Tf. , зона L.

В случае наличия сигналов логической 1 сразу на двух компараторах 10 и 11 ( и и и, ) сиг. 5 налы с генератора 17 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 13, так как дешифратор 18 открывает соответствующий ключ распределителя 19 (фиг.2з, зонаР).

В случае наличия сигналов логической 1 только-на выходе компаратора

10 минимального уровня ( U,. ; О и J

mi п Фох сигналы на суммирующем и вычитающем

входах реверсивного счетчика 13 отсутствуют, так как данная ситуация

5 не дешифрируется дешифратором 18 и, следовательно, ключи распределения 19 закрыты.

Реверсивный счетчик 13в соответствий с сигналами, поступающими на

0 его входы, изменяет все состояние таким образом, чтобы уровень сигнала на выходе аттенюатора 3 лежал в диапазоне, заданном компараторами минимального 10 и максимального 11 уров5 ней. Для возможности оценки амплитуды сигнала к выходам реверсивного счетчика 13 подключен преобразователь 14 -код-напряжение, который в зависимости от состояния счетчика 13

П вырабатывает сигнал, определякиций масштаб для текущего значения входного сигнала, поступающий на формирователь 15 импульсов калибровки, откуда импульс Ксшибровки автоматически поступает на регистратор 5 (фиг.2,и) и позволяет оценивать амплитуды зубцов зарегистрированного сигнала.

Частотный детектор 16 выдает сигнёш при наличии на выходе аттенюатора 3 сигналов помех повышенной часто

0 ты, что свидетельствует о плохом контакте электродов 1 с телом пагдаента (фиг.2,в , зона F) ., Сигнал с выхода частотного детектора 16 поступает на установочный вход реверсивного

5 счетчика 13, устанавливая его в состояниер соответствующее минимальному усилению устройства,предохраняя регистратор 5 от перегрузки.

Изменением масштаба отображаемого кардиосигнала для каждого текущего значения входного сигнала при сохранении коррекции нулевой линии достигается автоматическое поддержание оптимального для используемого регистратора размера регистрируемо1о сигнала

Таким образом, при использовании данного устройства сокращается врем исследования, исключается необходимость в ручной калибровке, а также повышается точность измерения соотношения амплитуд зубцов кардиосиг-нала за счет автоматического поддержания оптимального размера регистрируемого кардиосигнала.

с

HJ/H

III

Яг

Ж

fc

1М8

1Мд

и

тмв

ЦГы

См

N