Детектор желудочковых экстрасистол Советский патент 1987 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для диагностики нарушений ритма сокращений сердца.

та ИЛИ 21, а второй вход - с выходом второго одновибратора 15 и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ 21. В предпочтительном варианте выполнеЦелью изобретения является обеспечение г ния детектора желудочковых экстрасистол

диагностики изменения локализации желудочковых экстрасистол.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема детектора желудочковых экстрасистол; на фиг. 2 - то же, блока

фильтр 8 может быть выполнен в виде полосового фильтра, а блок 11 индикации (фиг. 1) состоит, например, из трех каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные дешифратор 25 и

нал одного отведения ЭКГ усиливается первым усилителем 1, а сигнал другого отведения ЭКГ - вторым усилителем 3, выполненным с регулируемым усилением.

В блоке 2 вычитания определяется разность двух отведений ЭКГ. Изменяя коэффициент усиления второго усилителя 3, можно добиться, чтобы сигнал на выходе блока 2 вычитания при отсутствии желутакже изменение местонахождения источника возбуждения в миокарде нарушит нулевой баланс на выхЬде блока 2 вычитания, в результате на его выходе появятклассификации; на фиг. 3 - эпюры сигна- О светодиодный индикатор 26.

лов, поясняющие функционирование детек-Детектор желудочковых экстрасистол ратора желудочковых экстрасистол.ботает следующим образом.

Детектор желудочковых экстрасистол со-Сигнал электрокардиограммы (ЭКГ) снидержит (фиг. 1) последовательно соединен-мается с грудной клетки пациента одноные первый усилитель 1 и блок 2 вычи- с временно в двух отведениях ЭКГ с помо- тания, второй усилитель 3, выполненный сщью электродов 4, 5 и 6 (фиг. 1). Сигрегулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход блока 2 вычитания, к первому входу - первый электрод 4, а к второму входу - второй электрод 5 и первый вход первого усилите- 20 ля 1, к второму входу которого подключен третий электрод 6, первый компаратор 7 и последовательно соединенные фильтр 8, второй компаратор 9, блок 10

классификации и блок 11 индикации, вто-дочковых экстрасистол был близок к нулю,

рой и третий входы которого подключе-Появление желудочковой экстрасистолы, а

ны соответственно к второму и третьему выходам блока 10 классификации, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 7, вход которого подключен к выходу фильтра 8, вход которо- Q ся сигналы, соответствующие типу выде- го соединен с выходом блока 2 вычи-ленной экстрасистолы. Эти сигналы через

тания.фильтр 8 поступают на входы первого комБлок 10 классификации (фиг. 2) содер-паратора 7 и второго компаратора 9,

. жит последовательно соединенные первый од- имеющие соответственно положительный и от- новибратор 12, ВХОД которого является пер-рицательный пороговые уровни и срабатывым входом блока 10 классификации, пер- вающие при наличии экстрасистол (на блок вый триггер 13 и первый счетчик 14 им-10 классификации в этом случае подапульсов, выход которого является пер-ется «1). Фильтр 8, который может быть

вым выходом блока 10 классификации, по-выполнен в виде полосового фильтра, осуследовательно соединенные второй одновиб-ществляет фильтрацию сигнала от дрейфа

ратор 15, вход которого является вторымизолинии и от сигналов, соответствующих

втодом блока 10 классификации, второй триг- 40 Т-зубцам ЭКГ, а также о высокочастот- гер 16 и второй счетчик 17 импульсов,ных помех,

выход которого является вторым выходом блока 10 классификации, последовательно соединенные логический элемент И 18, третий одновибратор 19 и третий счет- ,, чик 20 импульсов, выход которого является третьим выходом блока 10 классификации, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ 21, четвертый одновибратор 22, выход которого также подключен к вторым входам первого 50 счетчика 14 импульсов и второго счетчика 17 импульсов, элемент 23 задержки и второй логический элемент ИЛИ 24, выход которого подключен к вторым входам первого триггера 13 и второго триггера 16, а второй вход - к выходу логического элемен- 55 та И 18, первый вход которого соединен с выходом первого одновибратора 12 и с первым входом первого логического элеменБлок 10 классификации производит разделение выделенных желудочковых экстрасистол на три класса:

1класс - срабатывает только первый

компаратор 7 (по положительному сигналу на выходе блока 2 вычитания ;

2класс - срабатывает только второй

компаратор 9 (по отрицательному сигналу на выходе блока 2 вычитания);

3класс - срабатывают как первый 7, так

и второй 9 компараторы (по двухполярному сигналу на выходе блока 2 вычитания). С помощью дешифраторов 25 выходные коды блока 10 классификации преобразуются в коды для семисегментной индикации. На индикаторах 26 блока 11 инн

та ИЛИ 21, а второй вход - с выходом второго одновибратора 15 и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ 21. В предпочтительном варианте выполне ния детектора желудочковых экстрасистол

фильтр 8 может быть выполнен в виде полосового фильтра, а блок 11 индикации (фиг. 1) состоит, например, из трех каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные дешифратор 25 и

светодиодный индикатор 26.

нал одного отведения ЭКГ усиливается первым усилителем 1, а сигнал другого отведения ЭКГ - вторым усилителем 3, выполненным с регулируемым усилением.

В блоке 2 вычитания определяется разность двух отведений ЭКГ. Изменяя коэффициент усиления второго усилителя 3, можно добиться, чтобы сигнал на выходе блока 2 вычитания при отсутствии желу временно в двух отведениях ЭКГ с помо- щью электродов 4, 5 и 6 (фиг. 1). Сигдочковых экстрасистол был близок к нулю,

также изменение местонахождения источника возбуждения в миокарде нарушит нулевой баланс на выхЬде блока 2 вычитания, в результате на его выходе появятся сигналы, соответствующие типу выде- ленной экстрасистолы. Эти сигналы через

Блок 10 классификации производит разделение выделенных желудочковых экстрасистол на три класса:

1класс - срабатывает только первый

компаратор 7 (по положительному сигналу на выходе блока 2 вычитания ;

2класс - срабатывает только второй

компаратор 9 (по отрицательному сигналу на выходе блока 2 вычитания);

3класс - срабатывают как первый 7, так

и второй 9 компараторы (по двухполярному сигналу на выходе блока 2 вычитания). С помощью дешифраторов 25 выходные коды блока 10 классификации преобразуются в коды для семисегментной индикации. На индикаторах 26 блока 11 инн

дикации появляется в цифровом виде информация о числе выделенных экстрасистол каждого класса.

В зависимости от формы сигнала на выходе блока 2 вычитания возможны следующие режимы работы блока 10 классификации.

Если сработал только первый компаратор 7 (1 класс, фиг. 3, I), то первый од- новибратор 12 формирует импульс длительностью Т|, что исключает неоднократное срабатывание по одной экстрасистоле. Длительность TI выбирается оптимальной, исходя из максимальной длительности желудочкового комплекса и минимального интервала между соседними желудочковыми экстрасистолами, и примерно равна 0,1 с; длительности Т и Тз выбираются, исходя из этих же условий. Первый триггер 13 устанавливается в единичное состояние по переднему фронту импульса, сформированного первым одновибратором 12. По заднему фронту этого же импульса четвертый одновибратор 22 формирует импульс синхронизации, по которому «1 с первого триггера 13 заносится в первый счетчик 14 импульсов. Импульс с четвертого одновибраг тора 22, задержанный на 2 мкс, обнуляет первый триггер 13, При срабатывании одного компаратора 9 (2 класс) блок 10 классификации работает аналогичным образом, только при этом функционируют второй одновибратор 15, второй триггер 16 и второй счетчик 17 импульсов, вместо первого одновибратора 12, первого триггера 13 и первого счетчика 14 импульсов соотв.етственно.

Если срабатывает сначала первый компаратор 7, а затем и второй компаратор 9 (3 класс, фиг. 3, II), то одно- вибраторы 12 и 15 формируют импульсы длительностью TZ, по переднему фронту которых триггеры 13 и 16 переключаются в единичное состояние. Логический элемент И 18 формирует импульс, соответствующий совпадению импульсов с выходов од- новибраторов 12 и 15, который через второй логический элемент ИЛИ 24 устанавливает триггеры 13 и 16 в нулевое состояние. Импульс с выхода логического элемента И 18 также запускает третий одновибратор 19, который формирует импульс длительностью Тз и в третий счетчик 20 заносится «1. Аналогичным образом работает блок 10 классификации при изменении очередности срабатывания компараторов 7 и 9.

Возможен еще один режим работы, при котором сначала срабатывает первый компаратор 7, затем второй компаратор 9, а затем снова первый компаратор 7 (фиг. 3, III). В этом случае по передним фронтам импульсов с выходов компараторов 7 и 9 срабатывают одновибраторы 12 и 15, а триггеры 13 и 16 переключаются в единич0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ное состояние. На выходе логического элемента И 18 появляются два импульса, соответствующие совпадению импульсов с выходов одновибраторов 12 и 15, по переднему фронту первого из которых третий одновибратор 19 формирует импульс длительностью порядка 100 мс (половина максимальной длительности желудочковой экстрасистолы - 0,2 с), что устраняет двойное срабатывание по одной экстрасистоле. В результате в третий счетчик 20 импульсов заносится «1. Импульс с выхода второго логического элемента ИЛИ 24 устанавливает триггеры 13 и 16 в нулевое состояние.

Таким образом, детектор желудочковых экстрасистол осуществляет длительный автоматический анализ желудочковой экстра- систолии, а также выделяет желудочковые экстрасистолы трех классов. Различие по форме между экстрасистолами первого, второго и третьего классов связано с разным местонахождением в желудочках сердца очагов возбуждения, вызывающих появление экстрасистол. Выявление экстрасистол различных классов, зафиксированных индикаторами 26 блока 11 индикации, свидетельствует о наличии у пациента нескольких очагов возбуждения, т.е. о политопной желудочковой экстрасистолии, несущей существенную диагностическую информацию.

Применение предложенного детектора желудочковых экстрасистол позволит повысить качество профилактики и лечения желудочковых аритмий в процессе длительного мо- ниторного наблюдения за больными. Детектор желудочных экстрасистол может использоваться для диагностики в обычной жизнедеятельности человека, для контроля за состоянием больных в палатах интенсивной терапии и при проведении различных нагрузочных тестов.

Формула изобретения

1. Детектор желудочковых экстрасистол, содержащий последовательно соединенные первый усилитель и блок вычитания, второй усилитель, выполненный с регулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход блока вычитания, к первому входу - первый электрод, а к второму входу - второй электрод и первый вход первого усилителя, к второму входу которого подключен третий электрод и первый компаратор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения диагностики изменения локализации желудочкоВ Ых экстрасистол, в него введены последовательно соединенные фильтр, второй компаратор, блок классификации и блок индикации, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока классификации, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, вход которого подключен к выходу фильтра, вход которого соединен с выходом блока вычитания.

И, третий одновибратор и третий счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом блока классификации, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, четвертый одновибратор, выход которого также подключен к вторым входам первого счетчика импульсов и второго счетчика импульсов, элемент задержки и второй логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам

2. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что в нем блок классификации содержит последовательно соединенные первый одно- вибратор, вход которого является первым входом блока классификации, первый триггер и первый счетчик импульсов, выход

которого является первым выходом блока 10 первого триггера и второго триггера, а вто- классификации, последовательно соединен-рой вход - к выходу логического элеменные второй одновибратор, вход которогота И, первый вход которого соединен с

является вторым входом блока классифи-выходом первого одновибратора и с первым

кации, второй триггер и второй счетчиквходом первого логического элемента ИЛИ,

импульсов, выход которого является ВТО-а второй вход - с выходом второго одрым выходом блока классификации, после- новибратора и с вторым входом первого довательно соединенные логический элементлогического элемента ИЛИ.

Ч w-HiI

фиг. г

И, третий одновибратор и третий счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом блока классификации, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, четвертый одновибратор, выход которого также подключен к вторым входам первого счетчика импульсов и второго счетчика импульсов, элемент задержки и второй логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам

первого триггера и второго триггера, а вто- рой вход - к выходу логического элемен(fueS

Составитель Э. Балуев

Редактор М. КелемешТехред И. ВересКорректор Л. Патай

Заказ 5639/7Тираж 595Подписное

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

Изобретение относится к области медицинской техники. Цель изобретения - обеспечение диагностики изменения локализации желудочковых экстрасистол. Детектор желудочковых экстрасистол содержит последовательно соединенные первый усилитель 1 и блок вычитания (БВ) 2, второй усилитель 3, выполненный с регулируемым усилением, к выходу которого подключен второй вход БВ 2, к первому входу - первый электрод 4, а к второму входу - второй электрод 5 и первый вход первого усилителя 1, к второму входу которого подключен третий электрод 6, первый компаратор 7 и последовательно соединенные фильтр 8, второй компаратор 9, блок классификации (БК) 10 и блок 11 индикации, второй и третий входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам БК Ю, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора 7, вход которого подключен к выходу фильтра 8, вход которого соединен с выходом БВ 2. При этом БК Ю содержит последовательно соединенные первый одновиб- ратор, вход которого является первым входом БК 10, первый триггер и первый счетчик импульсов, выход которого является первым выходом БК 10, последовательно соединенные второй одновибратор, вход которого является вторым входом БК 10, второй триггер и второй счетчик импульсов, выход которого является вторым входом БК 10, последовательно соединенные логический элемент И, третий одновибратор и третий счетчик импульсов, выход которого является третьим выходом БК Ю, и последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, четвертый одновибратор, выход которого также подключен к вторым входам первого и второго счетчиков импульсов, элемент задержки и второй логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров, а второй вход - к выходу логического элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого одно- вибратора и с первым входом первого логического элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом второго одновибратора и с вторым входом первого логического элемента ИЛИ. 3 ил. а (Л со ел ОС со со /5 Z6 фиа.1 LTr:: zzz j