Устройство для выделения QRS - комплексов Советский патент 1988 года по МПК A61B5/02 

Влод

со ю

со

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в экспериментальной биологии и медицине при исследовании сердечной детельности в условиях поБьшенного уровня помех, связанных, например, с двигательной активностью объекта исследования.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности при изменении частоты входного сигнала.

На чертеже изображена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит частотный фильтр 1, пиковый детектор 2 с нагру кой в виде электрически управляемого сопротивления, компаратор 3, одно- вибратор 4 и активный фильтр 5 нижни частот. На чертеже представлен также один из возможных вариантов построения пикового детектора 2, содержащий диод 6, конденсатор 7, полевой транзистор 8 и резистор 9.

Устройство работает следующим образом.

Входной электрокардиосигнаэт после усиления биоусилителем (не изображен и фильтрации фильтром 1, пропускающим основную часть энергии полезного сигнала и подавляющим спектральные составляющие помех, лежащих за пределами полосы пропускания, поступает на первый вход компаратора 3, а также на вход пикового детектора 2. В момент, предшествующий приходу полезного сигнала, напряжение на первом входе компаратора 3 меньше напряжения на его втором входе, поскольку этот вход соединен с выходом пикового детектора 2, на котором напряжение изменяется медленней, чем на первом входе. На выходе компаратора 3 при этом имеется напряжение, равное, например, уровню О. В момент прихода полезного сигнала напряжение на первом входе компаратора 3 увеличится и станет больше напряжения на его втором входе, в результате чего компаратор 3 изменит свое сотояние на противоположное, и на его выходе установится уровень 1, который будет поддерживаться до окончания R-зубца ЭКС, в результате чего на выходе компаратора 3 формируется прямоугольный импульс, длительность которого равна длительности полезног сигнала. Выходньм импульсом компаратора 3 запускается одновибратор 4,

0

0

5

5

0

5

0

5

0

5

который генедирует на своем выходе прямоугольный импульс со стабильной амплитудой и длительностью в отличие от выходного импульса компаратора 3, длительность которого может изменяться при изменении длительности полезного сигнала. Импульс одновибратора 4 является выходным сигналом устройства. Импульсы одновибратора 4 подаются на вход фильтра 5 нижних частот, который формирует медленно изменяющееся напряжение, пропорциональное по величине частоте следования импульсов одно- вибратора 4, т.е. частоте входных и тульсов при отсутствии помех. Поскольку параметры выходных импульсов одновибратора 4 постоянны, то напряжение на выходе активного фильтра 5 нижних частот пропорционально только частоте следования импульсов и не зависит от других факторов: изменений длительности полезного сигнала, уровня помех, не достигших уровня срабатывания компаратора, и т.п. Напряжение с выхода фильтра 5 нижних частот поступает на вход управления пикового детектора 2, нагрузка которого вьшолнена в виде электрически управляемого сопротивления, например полевого транзистора 8 с Р-кана- лом. При изменении частоты входного сигнала напряжение на вькоде фильтра 5 нижних частот изменяется таким образом, чтобы постоянная времени цепи разряда пикового детектора 2 изменялась так, чтобы при любой частоте входного сигнала срабатывание компаратора 3 происходило на уровне 0,7- 0,8 от амплитуды входного сигнала. Требуемая фаза управления пиковым детектором 2 обеспечивается соответствующим выполнением активного фильтра 5 нижних частот, который в случае применения полевого транзистора 8 с Р-каналом должен быть инвертирующим.

формула изобретения

Устройство для вьщеления QRS-ком- плексов, содержащее частотный фильтр, вход которого является входом устройства, компаратор и последовательный пиковый детектор с нагрузкой в виде электрически управляемого сопротивления, вход которого соединен с выходом частотного фильтра и первым входом компаратора, а выход - с вторым входом компаратора, о т л и ,j14092194

чающееся тем, что, с цельюнижних частот, при этом выход компаповьппения помехозащищенности при из-ратора соединен с входом одновибратоменении частоты входного сигнала,ра, выход которого.через активный

в него дополнительно введены одно-фильтр нижних частот подключен к вховибратор, выход которого являетсяду управления последовательного пиковыходом устройства, и активный фильтрвого детектора.

Изобретение может быть использовано в экспериментальной биологии и медицине при исследовании сердечной деятельности в условиях повышенного уровня помех, связанных, например. с двигательной активностью объекта исследования. Входной сигнал через частотный фильтр 1 поступает на входы компаратора 3 и пикового детектора 2 с регулируемой электрическим путем постоянной времени его разряда. Компаратор 3 запускает одновибратор 4, выходной сигнал которого является выходным сигналом устройства, и одновременно, проходя через активный фильтр 5 нижних частот, управляет постоянной времени цепи разряда пикового детектора 2. Порог срабатывания компаратора 3 автоматически поддерживается на заданном уровне (примерно 0,7-0,8 от амплитуды R-зубца) при из-ig менениях амплитуды и частоты входного сигнала. 1 ил. сл