Вычислительное устройство для диагностики заболеваний Советский патент 1986 года по МПК G06F19/00 G06F159/00 

V .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в медицине для оперативного принятия решения на различных этапах медицинской эвакуации, а также для проведения дифференциального диагноза, например в практике скорой помощи при острой н эврол6гической патологии.,, , v . Цель изрбр етгени повьшение достоверности и уд;обстйа эксплуатации устройства.

На фиг. 1 .Представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема реализации блока управления и клавишная панель с переключателями; на фиг. 3 - схема реализации распределителя импульсов; на фиг. 4 - схема реализации кодо- импульсного преобразователя.

На фигурах приняты следующие обозначения: переключатели 1-3, клавишная панель 4, блок 5 управления, счетчик 6 адреса, генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, блок 9 памяти, кодоимпульсный преобразователь 10, блок .11 индикации признаков , блок 12 индикации исходов, счетчик 13 циклов, счетчик 14 адреса, триггеры 15 и 16, элемент И 17, формирователи 18-21 прямоугольных импульсов j элементы ИЛИ 22-24, входы 25-30 я выходы 31-35 блока 5, триггер 36 знака, триггер 37 пуска, элементы НЕ 38 и 39, элементы И 40-45, группы 46 и 47 элементов И, группа 48 согласующих элементов, входы 49- 55 и выходы 56-60 распределителя импульсов, связи 61 и 62, реверсивный счетчик 63, группа 64 реверсивных счетчиков, формирователь 65 прямоугольных импульсов, элемент ИЛИ 66, входы 67-71 и выходы 72-74 кодоим- пульсногр преобразователя.

Работа устройства основана на автоматическом принятии решения об исходе на основе решающего правила в виде набора линейных дискриминант- ных функций (ЛДФ)для каждого исхода. Выбор максимального значения одной из ЛДФ определяет исход заболевания. Линейная дискримин антная функция для i-ro исхода имеет вид ,;. х,+а2; х.. .+а-.х; + .. .+

m; w {into;

где а: - весовой коэффициент-j-го признака;

38105

х- - бинарчое значение j-ro

признака (О или 1); m - число признаков; п - число исходов, ,...,п; 5 а(„,,; - константа. ,

Коэффициенты.и константы ЛДФ принимают положительные и отрицатель-, ные значения. Они записываются в блок 9 памяти по следующему правилу: 10 первый адрес соответствует первому весовому коэффициенту первой ЛДФ; второй адрес - первому весовому коэффициенту второй ЛДФ; п-й адрес-, первому весовому коэффициенту п-ой 15 ЛДФ; (п+1)-адрес - второму весовому коэффициенту первой ЛДФ и т.д. Последними в том же порядке записываются константы для каждой ЛДФ,.Исчез- . новение питания в процессе работы 20 устройства не уничтожает информацию, записанную в таком блоке памяти при. изготовлении устройства. Кроме того, значения всех весовых коэффициентов и констант записьгааются в блок памя- 25 ти в дополнительном двоичном коде, причем старший разряд двоичного числа несет информацию о его знаке 41 или 0) .

Устройство работает следующим об- 30 разом.

Перед началам работы врач-оператор н.ажимает на клавишу Общий, сброс (не показана). При этом происходит обнуление всех счетчиков и триггеров

35 устройства и производится запись 1 в счетчик 6 адреса по входу первого разряда. Код на выходах счетчика 6 адреса расшифровывается в блоке П индикации признаков, и на лицевой панели загорается надпись, соответствующая наименованию первого признака (симптома). Таким образом, реализуется первый этап диалогового режима. Кроме-того, код с выходов счетчика

5 6 адреса поступает на адрёснь вход блока 9 памяти. Если признак присутствует, то врач-оператор нажимает на переключатель 1 клавишной панели 4, Импульс поступает на вход блока 5,

50 дублирует сброс счетчика 13 циклов и через элемент 24 проходит на выход 35. Этот импульс (команда) с выхода 35-блока 5 поступает на вход блока 9 памяти, разрешая считывание информа55 ции (первого весового коэффициента первой ЛДФ) пр первому адресу в реверсивный счетчик 63 по информационному входу 67. Одновременио этот же

40

импульс через формирователь 18 и элемент 22 записывает 1 по счетному входу в счетчик 13 циклов, а также через элемент 23 и формирователь 2Q поступает на выход 32 блока 5. Команда с выхбда 32 поступает на вход 53 элемента И 43, на другой вход которого проходит информация с инверсного выхода старшего разряда счетчика 13 и устанавливает выход, триггера 37 в единичное состояние, разрешая прохождение тактовых импульсов с входа 50 от генератора 7 через элемент И 44 на входы элементов И 40 и 41. На входы элементов И 40 и 41 с выхода старшего разряда блока 9. памяти

через вход 49, элемент НЕ 38, триггер 36 и элемент НЕ 39 поступает код

знака двоичного числа первого весового коэффициента первой ЛДФ. В зави- симо.сти от этого кода открьшаются элементы И 40, или 41 и соответственно на вьпсоды 56 или 57 проходят тактовые импульсы от генератора 7, которые затем поступают на входы 68 или 69 и далее на входы реверсивного счетчика 63 кодоимпульсного преобразователя 10. На выходе 31 блока 5 формируется команда выбора первого реверсивного счетчика группы 64, которая поступает на первый из входов 52 рас 1ределителя. По этой команде производится выбор, первых элементов И 46 и 47 и разрешается прохождение тактовьпс импульсов через один из них в зависимости от кода знака первого весового коэффициента первой ДЦФ соответственно на вь1ходы 58 или 59 и затем на входы 70 или 71 первого счетчика группы 64 преобразователя 10. Тактовые импульсы поступают одновременно на одноименшле

счетные входы счетчиков 63 и 64 до тех пор, пока не появляется сигнал на выходе старшего разряда счетчика 63, который свидетельствует о переполнении (К- 1) двоичных разрядов К- разрядного счетчика. Указанный сигнал переполнения поступает на вход I . .

55 и, воздействуя на вход триггера 37, устанавливает его в нулевое состояниеj запрещающее прохождение тактовых импульсов от генератора 7 через элемент И 44, элементы И 40 или 41, а также элементы И 46 или 47 на соответствукяцие входы счетчиков 63 и 64. Цри этом в счетчике 64 фиксируется прямой двоичный код пер-

10

15

238103 4

вого весового коэффициента первой ЛДФ. Кроме того, сигнал переполнения поступает на вход счетчика 6 адреса и записывает в него двоичный код числа 2. Через формирователь 65 сигнал переполнения обнуляет старший разряд счетчика 63. Одновременно этот сигнал поступает на вход 25 блока 5 и через элемент 22 - на счетный вход счетчика I3 циклов, в котором записьгоается двоичньй код числа 2, свидетельствующий о начале второго цикла. На выходе 31 формируется команда выбора второго счетчика группы 64. Через формирова- . тель 19 и элемент ИЛИ 24 сигнал переполнения поступает на вход блока 9 памяти, разрешая считьшание информации (первого весового коэффициента второй ЛДФ) по второму адресу в счетчик 63 по информационному входу 67. Кроме того, импульс с выхода формирователя 19 через элемент 23 и формирователь 20 поступает на вход 53 и устанавливает выход триггера 37 в единичное состояние, разрешая про- хождение тактовых импульсов через элемент И 44, элементы И 40 или 41, а также элементы И 46 или 47 на соответствующие входы счетчиков 63 и 64. Тактовые импульсы поступают на входы этих счетчиков до появления очередного сигнала переполнения на выходе старшего разряда счетчика 63. В счетчике 64 фиксируется прямой двоичный код первого весового коэффициента второй ДЦФ. Далее процесс повторяется. Число подобных циклов

20

5

0

5

равно числу исходов, а следовательно, количеству ЛДФ. Очередной сигнал переполнения счетчика 63 в последнем цикле поступает на вход 35 и, воздействуя на вход триггера 37, устанавливает его в состояние, запрещаюЩ е прохождение тактовых импульсов на входы счетчиков 63 и 64. Кроме jroro, этот сигнал вызывает переполнение последнего разряда счетчика 13 циклов, в результате чего на выходе старшего разряда этого счетчика появляется нулевой сигнал, который поступает на вход элемента И 43 и запрещает прохождение Импульса с выхода формирователя 20

на триггер 37. Таким образом, блокируется проховдение тактовых импуль- сов от генератора 7 на соответствующие входы счетчиков преобразователя

10. Сигнал переполнения с выхода счетчика 63 также поступает на вход счетчика 6.адреса и записывает в него двоичный код .числа (п+1) Этот код расшифровьгеается в блоке 11 индикации признаков, и на лицевой панели .индицируется надпись, соответствующая наименованию второго признака, т.е реализуется диалоговый режим. Если второй признак имеет место, то врач- оператор нажимает переключатель 1 у и процесс работы устройства повторяется, В счетчиках группы 64 преобразователя 10 накапливается количество импульсов, соответствующее суммарному значению первого и второго весовых коэффициентов ЛДФ.

Если второй признак отсутствует, то врач-оператор нажимает на пере- ключатель 2. Импульс через вход 28 поступает на вход триггера 15 и устанавливает его в единичное состояние . Сигнал с выхода триггера 15 поступает на выход 33 и далее, на вход 54 и вход элемента И 45, на второй вход которого поступают тактовые импульсы от генератора 7. С выхода элемента И 45 тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчи- ка 6 адреса, а также на вход 30 и счетный вход счетчика 14 до тех пор, пока на выходе счетчика 14 не появляется двоичный код числа исходов П. По достижении этого кода на выхо- де элемента И 17 формируется единичный сигнал, который устанавливает триггер 15 в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов на входы счетчиков 6 и 14. Кроме того, сигнал с выхода элемента И 17 через формирователь 21 обнуляет счетчик 14. Таким образом, на выходе счетчика 6 адреса появляется код адреса следукяцего третьего признака, наименование которого индицируется на лицевой панели устройства.

С помощью переключателей 1 и 2 осуществляется перебор всех признаков (симптомов). После окончания ввода признаков на лицевой панели индицируется надпись Константы ЛДФ Эти конctанты вводятся с помощью переключателя 1. После ввода констан в каждом счетчике группы 64 фиксиру- ется накопленное количество импульсов, соответствующее суммарному значению всех признаков и константы для

каждой .ПДФ. На лицевой панели устройства индицируется надпись Готов разрешающая врачу-оператору определить исход нажатием переключателя 3 на клавишной панели 4. Импульс поступает на вход 29 и вх.од триггера 16 и устанавливает его в единичное состояние. Уровень 1., действуя на входе элемента И 42, разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора ..7 через элемент И 42 и элемент 48 одновременно на входы все счетчиков группы 64 до тех пор, пока не появляется единичный „сигнал на выходе старшего разряда одного из них. Этот сигнал поступает через элемент ИЛИ 66 на выход 74 преобразо - вателя 10 и. далее на: вход 26 блока 5, устанавливая выход триггера 16 в нулевое состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов .через элемент И.42 и элемент.48 на входы счетчиков группы- 64. Однов ре- менно этот же сигнал поступает на соответствующий вход блока индикации исходов и на лицевой панели индицируется название исхода, т.е. реализуется выбор максимального значения одной из ЛДФ. Блок 9 памяти-выполнен в виде постоянного запоминающего устройства, емкость слов которого определяется произведением числа признаков и числа исходов.

Формула изобретения

1. Вьиислитёльное Устройство для диагностики заболеваний, содержащее переключатели, блок памяти, блок индикаций исходов, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым информационным входом коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности диагностики и удобства эксплуатации, в него введены счеТчик адреса, бло управления, блок индикации признаков и кодоимпульсный преобра- зоват ль информационный выход которого соединен с входом блока индикации исходов, а информационный вход подключен к выходу блока памяти, выход старшего разряда которого соединен с информационным входом коммутатора, первый и-второй информационные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым тактовыми входаьш кодоимпульснр го прербразователя , третий информационный выход коммутатора подключен к счетному входу счетчика адреса и к тактовому входу блока управления, первый, второй и третий выходы режимов которого соединены соответственно с первым,- вторым и третьим .управляющими входами коммутатора, четвертый управляющий вход которого соединен с выходом выбора блока управления , выход разрешения считывания которого соединен с входом счи- тьгоания блока памяти, адресный вход которого и вход блока индикации приз наков подключены к выходу счетчика

адреса, выходы первого, второго и третьего переключателей соединены

соответственно с первым, вторым и третьим входами установки режимов блока управления, вход задания циклов которого, информационный вход счетчика адреса и вход стробирования коммутатора соединены с выходом признака выхода за пределы преобразования кодоимпульсного преобразователя, выход конца преобразования которого подключен к входу сброса третьего режима блока управления, первая и вторая группы тактовых входов кодо- импульсного преобразователя соединены соответственно с первой и второй группами синхронизирующих выходов коммутатора, причем кодоимпульсный преобразователь содержит реверсивный счетчик, формирователь прямоугольного импульса, элемент ИЛИ и группу реверсивных счетчиков, сумми- рукяцие входы которых соединены с первой группой тактовых входов преобразователя, а вычитающие входы соединены с второй группой тактовых вх,о- ов преобраэовател, выходы старших разрядов реверсивных счетчиков группы подключены к информационному выходу преобразователя и к входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом конца преобразования преобразователя, информационный вход реверсивного счетчика йвляется инфорационным входом преобразователя, суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика являются соответстенно первым и вторым тактовыми вхоами разряда преобразователя,, вход

старшего разряда реверсивногб счетчика соединен с выходом формирователя прямоугольных импульсов, вход которого с и выход признака выхода за пределы преобразования преобразователя соединены с вьрсодом переполнения реверсивного счетчика.

JO 2. Устройство по п. 1, о т лич. ающееся тем, что блок . управления содержит счетчик циклов, счетчик пропуска адреса, два триггера , Формирователи прямоугольных им- 15 пульсов, элемент И и элементы ИЛИ, причем счетный вход счетчика циклов соединен с выходом,первого элемента ИЛИ, выходы разрядов счетчика циклов являются выходом выбора блока,

20 первый вход установки режимов блока соединен с установочным входом счетчика циклов , с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и через первый формирователь прямоугольных

25 импульсов - с первым входом первого элемента ИЛИ, вход задания циклов блока соединен с вторым входом первого элемента ИЖ и через второй формирователь прямоугольных импуль30 сов - с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ через третий формирователь прямоугольных импульсов соединен с первым выходом режима бло-- ка, второй вход установки режимов которого соединен с единичным входом первого триггера, выход которого является вторым выходом режима блока, выходы разрядов счетчика пропуска

адреса соединены соответственно с входами элемента И, выход которого подключен-к нулевому входу первого триггера и через четвертый формирователь прямоугольных импульсов к ус.- тановрчнбму входу счетчика пропуска адреса, счетный вход которого является тактовьо входом блока, выход третьего элемента ИЛИ является выходом разрешения считывания блока, единичный и нулевой входы второго триггера являются соответственно третьим входом установки режима и .входом сброса третьего режима блока, . .выход второго триггера является третьим выходом режима блока.

0

45 Г

С 60

фиеЗ

Изобретение относится к области вычислительной техники и медицины и предназначено для оперативного принятия решений на различных этапах лечения больного, а также для постановки дифференциальнога диагноза, например, в практике скорой помощи при острой невралгической патологии. Цель изобретения - повьшение достоверности и удобства эксплуатации. Работа устройства основана на анализе линейных дискриминантных функций (ДЦФ) вида х,+а2..х,ч-. (m+4b it весовой коэффициент j-ro признака; х: - бинарное значение j-ro признака (О или 1); m - число признаков; п - число исходов ( , .. , ,п) ; а ,-); - константа. Выбор максимального значения одной из ДЦФ определяет исход заболевания. Устройство содержит клавишную панель 4, блок 5 управления, счетчик 6 адреса, генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, блок 9 памяти, кодо- импульсный преобразователь 10, блок 11 индикации признаков, блок 12 индикации исходов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. г (/ с

Составитель А. Жеренрв - Редактор А. Маковская Техред HiBoHxano Корректор Е. Сирохман

Заказ 32-94/51 Тираж 671 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР , ,

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(pus.4