Устройство для вычисления параметров диаграмм разрежения индикаторов Советский патент 1986 года по МПК G06F19/00 G06F159/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления информативных параметров диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов, а именно площади под диаграммой разрежения и среднего времени циркуляции индика- тора.

Цель изобретения - повьппение достоверности путем учета статистичес- ;кик флюктуации амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Схема устройства содержит преобразователь 1 амплитуды в частоту-интегратор 2, распределитель 3 импульсов реверсивные счетчики 4 и 5, триггеры ,6-10, регистр 11, генератор 12 прямоугольных импульсов, элементы И-ИЛИ 13-17, элементы ИЛИ 18-21, преобразователь 22 код-частота, элементы за держки 23 и 24, элементы И 25 и 26, счетчики 27 и 28, переключатель 29, вход 30 и выход 31 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии интегратор 2, счетчики 4,5,27,28, триггеры 6-10, регистр 11 и распределитель 3 установлены в нулевое состояние. Пуск устройства осуществляют сразу после введения радиоактивного индикатора подачей импульса на вход 30 т.е. на единичные входы триггеров 7 и 8, которые при этом устанавливаются в единичное состояние и открывают элементы И-ИЛИ 13 и 14, распределитель 3 и интегратор 2. Последний начинает интегрировать выходной сигнал преобразователя 1 путем счета числа импульсов, поступающих через элемент И-ИЛИ 14 и 15 на счетный вход интегратора2,выполненного, например, по схеме реверсивного счетчика импульсов.

Первый цикл работы устройства на- при поступлении на вход интегратора 2 числа импульсов, равного N , когда на его выходе возникает первый импульсный сигнал, запускающий распределитель 3. Далее на первом выходе распределителя временно появляется разрешающий потенциал, поступающий через элемент ИЛИ 18 на управляющий вход сложения счетчика 5, который за это вре

зарегистрирует среднюю частоту импульсов, поступающих на его вход с выхода преобразователя 1. При поступлении очередных &N импульсов

на вход интегратора 2 сигнал с выхода последнего запускает распределитель 3, на втором выходе которого появляется временно разрешающий потенциал, поступающий через элемент

ИЛИ 19 на управляющий вход вычитания счетчика 5, При этом из первого значения средней частоты импульсов вы-- читается второе значение средней частоты импульсов. Поскольку на участке подъема амплитуды диаграммы разрежения индикатора последующее зна- , чение средней частоты импульсов всегда больше предьщущего, то возникающий на выходе переноса счетчика 5

импульс поступает через открытый во втором такте элемент И 25 и элемент ИЛИ 21 на установочньй вход распределителя 3, устанавливая его в ис- ходное состояние.

Аналогично происходит работа и во всех последующих циклах на подъеме диагра1 1ы разрежения индикатора, когда кэдсдый. цикл сравнения содержит два такта измерения.

После достижения максимального значения на диаграмме разрежения имеется участок, где средняя частота импульсов, т.е. усредненное значение амплитуды диаграмм разрежения

индикатора, начинает уменьщаться по экспоненте и распределитель 3 начинает работать циклически по четыре такта измерения в каждом цикле. При этом в первом такте измерения счетчик 5 работает на сложение, во втором и третьем - на вычитание и в четвертом - снова на сложение.

В конце четвертого такта измерения каждого цикла проверяется справедливость неравенства

h(t)ut -n{t,)At-h(t,)At + h(tj)

(1) где н({) - значение ординат.

Если алгебраическая сумма четьфех ординат диаграммы разрежения радиоактивного индикатора положительна, т.е. О, то в четвертом такте измерения ординаты n(tj) на выходе реверсив- ного счетчика 5 появляется импульс переноса, который через открытый в этом TafeTe элемент И 26, затем элемент ИЛИ 20 поступает на единичный вход триггера 6. Последний открывает

счетчик 28, который начинает считать импульсы Ди количество которых определяется статистическими флюктуациями сравниваемых четырех ординат диаграммы разрежения радиоактивного индика- тора. Если количество этих импульсов больше, чем значение (li и | , установленное предварительно переключателем 29, то на соответствующем выходе счетчика 28 появляется сигнал, ко- торый устанавливает в исходное состояние триггер 6 и счетчик 28 и через переключатель 29 и элемент ИЛИ. 2 поступает на установочный вход рас- пределителя 3 импульсов, устанавли- вая его также в исходное состояние, и начинает новый цикл сравнения. Если же количество импульсов, поступивших на счетчик 28, не превышает величины 1&и| то сигнал с четвертого выхода распределителя 3 импульсов в конце четвертого такта поступает на вход открытого элемента И-ИЛИ 16 и с выхода последнего на вход установки в нулевое состояние триггера 7, в результате чего распределитель 3 импульсов закрывается, а реверсивный счетчик 4 открывается.

Когда алгебраическая сумма четырех ординат кривой разведения отрицатель- ная, т.е. uhc О, то импульс переноса на выходе реверсивного счетчика 5 во время четвертого такта измерения ординаты i-(tj) не появляется, но после окончания этого такта задним фронтом с четвертого выхода распределителя 3 импульсов запускаются триггер 10 и элемент 24 задержки, с выхода которого сигнал через элемент ИЛИ 20 устанавливает в единичное состояние триггер 6. В результате реверсивньй счетчик 5 и счетчик 28 начинают считать импульсы от генератора 12, ко-. торые поступают на их входы через элемент И-ИПИ 17. При этом, если алгебраическая сумма (1) по абсолютной величине больше значения 1ль1, установленного переключателем 29, то первым появляется сигнал на соответствующем выходе счетчика 28, который поступает через переключатель 29 и элемент ИЛИ 21 на нулевой вход триггера 10 и установочный вход распределителя 3 импульсов, и начинается новый цикл сравнения. Если же алгебраическая сумма (1) по абсолютной величине меньше значения , то в начале появляется импульс

переноса на выходе реверсивного счетчика. 5, который через элемент И-ИЛИ 16 поступает на нулевой вход триггера 7, т.е. процесс сравнения заканчивается так же, как и при положительном значении алгебраической суммы (1), когда она меньше1Дь|. к этому моменту времени интегратор 2 зарегистрирует, суммарное число импуль- t.

сов, равное

jhCt)dt

поступивших на

его вход за время от начала интегрирования до момента достижения неравенства (1), а регистр 11 - разность средних част h ( to ) (t J К дМ которая перезаписывается из счетчика 5 в регистр 11 в начале третьего такта измерения, когда передний фронт разрешающего потенциала с выхода распределителя 3 импульсов поступает на вход синхронизации регистра 11. В счетчике 4 регистрируется числоb(t которое равно средней частоте импульсов в четвертом такте измерения, когда разрешающий потенциал с выхода распределителя импульсов поступает на управляющий вход сложения счетчика 4. Ка выходе преобразователя 22 код-частота, коэффициент преобразования которого устанавливают равным 10 /AN , где Ь- целое положительное число, появляется частота f к AN- 10 Мм к-10 .кг-торая через открытую половину элемента И-11ПИ 13 начинает поступать на счетный вход счетчика 4. С этого момента счетчик 4 работает на вычитание.

Одновременно частота 10 с

1.

выхода генератора 12 через открытую половину элемента И-ИЛИ 14 начинает поступать на вход интегратора 2. появляющиеся на выходе которого импульсы уже не запускают распределитель 3 импульсов, поскольку последний закрыт. Интегратор 2 считает импульсы частотой f, в течение времени, пока на выходе переноса счетчика 4 появляется сигнал, устанавливающий триггер 8 в исходное состояние. Это время определяется числом ь(1), которое бьшо зарегистрировано счетчиком 4, и частотой f , поступающей на вход счетчика 4, и равно ь{ i:,)({ . , За это время интегратор 2 к числу импульсов

hCt)dt Досчитывает число, равное ,nCtj)/i,--10 h(t)/K1o .n(t

S

т.е. содержимое интегратора увеличивается на величину площади (в импульсах) под экстраполируемой часты диаграммы разрежения индикатора и станет равным общей площади (в импул сах) под диаграммой разрежения радиоактивного индикатора:

г ,4. ..--l - irО: .

В момент установки триггера 8 в яс ,ходное состояние потенциал с его выхода запускает элемент задержки 23, на вькоде которого появляется сигна через время t задержки, равное 10- 15 мин, в течение которого радиоактивный индикатор равномерно размешивается в крови и амплитуда диаграмм разрежения индикатора достигает постоянного уровня. При этом средняя частота импульсов на выходе преобразователя 1 амплитуды в частоту такж становится постоянной по величине и равной . Сигналом с выхода элмента 23 задержки триггер 9 устанав ливается в единичное состояние, в результате чего одновременно открывются интегратор 2 по управляющему входу вычитания., элемент И-ИЛИ 15 и счетчик 27, который начинает считат импульсы генератора 12 частоты { , При этом на счетньй вход интегратора начинают поступать с выхода преобразователя 1 через элемент И-ИЛИ импульсы частотой которые вычи таются из числа , . В момент полного вычитания числа в интеграторе 2 на его выходе переноса появлется импульс, который устанавливает триггер 9 в исходное состояние, прекращая регистрацию частоты Ир„ви- Время, в течение которого происходи полное очищение интегратора, определяется равенством . Ьро,в„,

,

откуда Т Мл«ш,.ан. Известно, что отношение площади, ограниченной первой волной циркуляции радиоактивног индикатора, к постоянному уровню ам нлитуды диаграммы разрежения после равномерного разведения индикатора в крови равно среднему времени циркуляции индикатора, которое в устростве регистрирует счетчик 27 с точностью и KdTopoe является 0олее информативным параметром, чем площадь под диаграммой разрежения, так как оно равно времени центральной циркуляции крови и используется

88

6

Б качестве самостоятельного покаэа-- теля при оценке производительности сердца.

Тар;им образом, предлагаемое устройство обеспечивает определение основных информативных параметров диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов, для которых характерно не только равенство нулю алгебраической суммы четырех ординат на участке экспоненциального спада, но и при отклонении от нуля (в результате статистических флюктуации) этой суммы на определенную величину ли ,зна- чение которой предварительно устанавливают переключателем 29 исходя из среднеквадратической флюктуации б /h,3t отсчета числа импульсов при измерении средней частоты. Например, если величину &h устанавливают равной 36 , то вероятность выполнения неравенства (1) будет равна 0,99, что практически исключает неточности при вычислении параметров диаграмм разрежения радиоактивных индикаторов.

Формула изобретения

5 0

0

5 0 5

Устройство для вычисления параметров диаграмм разрежения индикаторов, содержащее преобразователь амплитуды в частоту, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ, первый реверсивный счетчик, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра, первыйивторой триггеры, единичные входы которых соединены с входом пуска устройства, единичны } выход первого триггера соединен с управляющим входом сложения интегратора, информационный выход которого соединен с входом запуска распределителя импульсов, первьш вькод которого соединен с пер- вьпч входом первого элемента ИЛИ и с х становочным входом первого реверсивного счетчика, второй выход распределителя импульсов соединен с первыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом вычитания первого реверсивного счетчика, вьпсод переноса которого подключен к второму входу первого элемента И, третий выход распределителя импульсов соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с входом синхронизации регистра, выход которого соединен с входом преобразователя код- частота, четвертый выход распределителя импульсов соединен с установочным входом и с управляющим входом сложения второго реверсивного счетчика и с вторым входом первого элемента ИЛИ, в ыход которого соединен с управляющим входом сложения первого реверсивного счетчика, нулевой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И-ИЛИ и с управляющим входом вычитания второго реверсивного счетчика, выход переноса которого соединен с нулевым входом первого триггера, единичный выход второго триггера соединен с разрешающим входом распределителя .импульсов и с третьими входами первого и второго элементов И-ИЛИ, четвертые входы которых соединены соответственно с выходами преобразователя код-частота и генератора прямоугольных импульсов, выход первого элемента ,И-ИЛИ соединен со счетным входом второго реверсивного счетчика, нулевой выход первого триггера соединен с входом первого элемента задержки выход которого соединен с единичным входом третьего триггера, нулевой вход которого соединен с выходом признака интегратора, управляющий вход вычитания которого соединен с единичным выходом третьего триггера с разрешающим входом первого счетчика и с вторым входом третьего элемента И-ШШ, счетный вход первого счетчика подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, нулевой выход третьего триггера соединен с третьим входом третьего элемента И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом второго элемента И-ИЛИ, а выход - с информационным входлм интегратора, зыход первого счетчика является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности путем учета статистических

флюктуации амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм, в него введены второй элемент задержки, второй элемент И, третий

и четвертьй элементы ИЛИ, четвертый и пятый триггеры, четвертый и пятый элементы И-ИЛИ, переключатель и второй счетчик, разрешающий вход которого соединен с выходом четвертого триггера и с первым и вторым входами четвертого элемента И-ИЛИ, выход которого подключен к нулевому входу второго триггера, третий вход четвертого элемента И-ИЛИ соединен с выходом переноса первого реверсивного счетчика и с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, к второму входу

которого подключен выход второго

элемента задержки, вход которого соединен с четвертым входом четвертого элемента И-ИЛИ, с вторьм входом второго элемента И, с единичным входом

пятого триггера и с четвертым выходом распределителя импульсов, установочный вход которого и нулевой вход пятого триггера соединены с выходом четвертого элемента ИЛИ, подключенного первым входом к выходу первого элемента И, единичньй и нулевой выходы пятого триггера подключены соответственно к первому и второму входам пятого элемента И-ИЛИ, третий

и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу преобразователя амплитуды в частоту и к выходу генератора прямоугольных импульсов, выход пятого элемента И-ИЛИ

соединен со счетными входами первого реверсивного счетчика и второго счетчика, выходы разрядов которого через переключатель соединены с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, с входом установки исходного состоя

ния второго счетчика и с нулевым входом четвертого триггера, единичный вход которого подключен к выходу третьего элемента

ИЛИ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для вычисления информативных параметров диаграмм разрешения радиоактивных индикаторов, а именно площади под диаграммой разрежения и среднего времени циркуляции индикатора. Целью изобретения является повышение достоверности путем учета статистических флюктуации амплитуды при определении экспоненциальных участков диаграмм. Устройство содержит преобразователь амплитуды в частоту, интегратор, распределитель импульсов, реверсные счетчики, трйгге-, ры, регистр, генератор прямоугольных импульсов, элементы И-ИЛИ, элементы ИЖ, преобразователь код-частота, элементы задержки, элементы И, счетчики и переключатель. 1 ил. i (Л IsD Ю S 1-Ц оо 00