Устройство для анализа ритма сердца Советский патент 1989 года по МПК A61B5/02 

4iki О

сд о tc

Устройство для анализа ритма сердца содержит измерительный контур, который выполнен в виде последовательно соединенных преобразователя 3 кардиоинтерйал - напряжение, второго преобразователя 7 напряжение - длительность, схемы 8 анализа пропуска R-зубца, триггера 9 и второй схемы 10 совпадения. Такое построение измерительного контура и его взаимосвя- ° зи с элементами схемы обеспечивает формирование интервала времени, в течение которого происходит фиксация R-зубца кардиосигнала. Данный интервал соответствует ожидаемой длительности текущего кардиоинтервала и связан с длительностью предьщущего кардиоинтервала, за счет чего обеспечивается надежное слежение за синусовым ритмом сердца и измерение его параметров. 2 ил.

еригЛ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам автоматического анализа ритма сердца

Целыо изобретения является повышение быстродействие измерений при контроле синусового ритма.

На фиг.1 представлена схема устройства для анализа ритма сердца; на фиг.2 - временные диаграммь, поясняющие работу устройства

Устройство содержит обнаружитель 1 R-зубцов, измерительный контур (не обозначен), в состав которого входят последовательно соединенные ключ 2, преобразователь 3 кардиоинтервал - напряжение, последовательно соединенные сумматор 4, первый преобразователь 5 напряжение - длительность, пер вую схему 6 совпадения, последовательно соединенные второй преобразователь

7напряжение - длительность, схему

8анализа пропуска R-зубца, триггер 9, вторую схему 10 совпадения, формирователь 11 выходного сигнала, содержащий последовательно соединенные генератор 12 счетных импульсов, счетчик 13 и регистр 14, причем информационные выходы счетчика 13 поразрядно соединены с информационными входами регистра 14, управляющий вход которого соединен с выходом второй схемы 10 совпадения, а установочный

вход счетчика 13 соединен с выходом ключа 2, при этом выход первого преобразователя 5 напряжение - длительность подключен к управляющим входам второго преобразователя 7 напряжение - длительность и схемы 8 анализа пропуска R-зубца, выход преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение подключен к сигнальным входам первого преобразователя 5 напряжение - длительность и второго преобразователя 7 напряжение - длительность, причем выход второго преобразователя 7 напряжение - длительность подключен к второму входу первой схемы 6 совпадения, выход схемы 8 анализа пропуска К-зубца подключен к первому входу сумматора 4, выход ключа 2 соединен с первым входом второй схемы 10 совпадения, вторым входом сумматора 4 и сигнальным входом триггера 9, при этом выход первой схемы 6 совпадения подключен к управляющему входу ключа 2, выход триггера 9 подключен к управляющему вхо0

5

0 5

ду преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение.

Устройство работает следующим образом.

Регистрируемый кардиосигнал в рассматриваемом цикле измерения поступает на вход обнаружителя 1 R-зубцов. На выходе обнаружителя 1 -зубцов при условии превыщения сигналом некоторого порога формируется стандартный по амплитуде и длительности импульс (фиг.2, эпюра U). Этот импульс, проходя через ключ 2, открытый стробом, сформированным в предыдущем цикле измерения, поступает на сигнальный вход преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение. По переднему фронту импульса напряжения Uj на выходе преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение формируется постоянное напряжение, соответствующее зарегистрированному кардиоин- тервалу (фиг.2, эпюра U), а по его заднему фронту начинается следующий цикл преобразования кардиоинтервал - напряжение. В случае появления импульса напряжения U вслед за пропуском R-зубца в предыдущем такте из30 мерения напряжение U, остается постоянным, что обусловлено наличием входа управления у преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение. Это напряжение поступает на сигнальный вход первого преобразователя 5 напряжение - длительность. Одновременно импульс с выхода ключа 2 проходит через сумматор 4 и поступает на управляющий вход первого преобразователя 5 напряжение - длительность. По заднему фронту этого имг пульса на выходе первого преобразователя 5 напряжение - длительность формируется импульс с длительностью, пропорциональной напряжению на его сигнальном входе (фиг.2, эпюра U)i Длительность этого импульса выбирает- ся равной 0,8-0,9 длительности зарегистрированного кардиоинтервала. Конкретное значение длительности определяется в зависимости от физиологи-: ческих характеристик группы обследуемых.

Одновременно напряжение Uj с выгс хода преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение поступает на сигнальный вход второго преобразователя 7 напряжение - длительность, на упт равляющий вход которого поступает

35

40

45

50

импульс с выхода первого преобразователя 5 напряжение - длительность. По заднему фронту этого импульса на выходе второго преобразователя 7 напряжение - длительность формируется импульс, .во время которого ожидается появление следующего R-зубца кардиосигнала (фиг.2, эпюра Uj.) .Длительность этого импульса выбирается равной 0,3-0,4 длительности предьэду- щего кардиоинтервала. Этот импульс, проходя через первую схему 6 совпадения, образует строб, поступающий, на управляющий вход ключа 2 и открывающий его (фиг.2, эпюра Ug).

Импульс с выхода ключа 2 поступает на сигнальный вход преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение. По переднему фронту этого импульса на выходе преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение формируется постоянное напряжение, соответствующее зарегистрированному кардиоинтер валу, а по его заднему фронту начина- 25 заднему фронту этого импульса на вы- ется новьй цикл преобразования кар- ходе преобразователя 5 напряжение диоинтервал - напряжение.

Импульс с выхода ключа 2, проходя через сумматор 4, поступает на управляющий вход первого преобразователя 5 напряжение - длительность. Импульс формируемьш на выходе преобразователя 5 напряжение - длительность, поступает на первый вход первой схемы 6 сов- падения и запирает ее. Сигнал с выхода первой схемы 6 совпадения запирает ключ 2.

Таким образом, ключ 2 открыт в течение времени, определяемого передним фронтом импульса второго преобразова- теля 7 напряжение - длительность и моментом появления R-зубца кардиосигнала.

Импульс, соответствующий R-зубцу кардиосигнала, с выхода обнаружителя 1 R-зубца, проходя через открытый ключ 2, поступает также на управляющий вхрд счетчика 13, а через вторую схему 10 совпадения - на управляющий .вход регистра 14 и своим передним фронтом переписывает зарегистрированное значение кардиоинтервала из счетчика 13 в регистр 14 (фиг.2, эгао- ра Ug).. Задним фронтом этого импуль- са счетчик 13 обнуляется и начинается следующий цикл измерения.

При пропуске R-зубца кардиосигнала, определяемом отсутствием импуль

са 1 в течение ожидаемой длительности кардиосигнала (фиг.2, эпюра U), на выходе схемы 8 анализа пропуска R-зубда по заднему фронту импульса с выхода второго преобразователя 7 напряжение - длительность формируется короткий импульс, который поступает на первьш вход сумматора 4 и управля0 ющий вход триггера 9, устанавливая его в противоположное состояние (фиг.2, эпюра и). Сигнал с выхода триггера 9 поступает на управляющий вход преобразователя 3 кардиоинтер5 вал - напряжение, фиксируя на его выходе напряжение, соответствующее предыдущему измеренному кардиоинтервалу, и на второй вход второй схемы 10 совпадения, блокируя ее.

0 Одновременно импульс с выхода схемы 8 анализа пропуска R-зубца, проходя через сумматор 4, поступает на управляющий вход первого преобразователя 5 напряжение - длительность. По

длительность формируется импульс с длительностью, равной 0,8-0,9 длительности предьщущего измеренного

кардиоинтервала, который своим задним фронтом запускает второй преобразователь 7 напряжение - длительность, на выходе которого формируется импульс с длительностью,равной

0,3-0,4 длительности предьщущего изеренного кардиоинтервала. Этот импульс, проходя через первую схему 6 совпадения, поступает на управляющий вход ключа 2 и открывает его.

Импульс, соответствующий R-зубцу кардиосигнала, с выхода обнаружителя

1 R-зубца проходит через открытый ключ 2 и поступает на сигнальный вход триггера 9, устанавливая его в исходное состояние. Сигнал с выхода триггера 9 поступает на управляющий вход преобразователя 3 кардиоинтервал - напряжение и на второй вход второй схемы 10 совпадения, отпирая ее. Одновременно импульс с выхода ключа 2, поступая на управляющий вход счетчика 13, обнуляет его и своим задним фронтом переводит в режим счета.

Так как запись информации в регистр 14 производится передним фронтом импульса с выхода ключа 2, а схема 10 совпадения отпирается его задним фронтом, информация с выходов счетчика 13 в регистр 14 не переписывается. Таким образом, если в предь1дущем такте измерения произошел пропуск R-зубца, то этот кардиоин- тервал не фиксируется.

Предлагаемое устройство обеспечивает надежное слежение за синусовым ритмом сердца и измерение длительности кардиоинтервалов путем формирования интервала времени, в течение которого происходит фиксация R-зубца кардиосигнала. Данньй интервал соответствует ожидаемой длительности текущего кардиоинтервала и связан с длительностью предыдущего кардиоинтервала. Так как классификация кардиоинтервалов осуществляется по мгновенному значению измеренного кардиоинтервала, то устройство будет реагировать на все изменения синусового ритма сердца. Формула изо. бретения

ния и сигнальным входом триггера, выУстройство для анализа ритма серд- 25 ход первой схемы совпадения подключен ца, содержащее последовательно сое- к управляющему входу ключа, выход диненные селектор R-зубцов, изМери- триггера подключен к управляющему тельный контур с входящими в него входу преобразователя кардиоинтер- схемой совпадения и Щ;еобразователем вал - напряжение, а формирователь вы- кардиоинтервал - напряжение, и форми- зо ходиого сигнала выполнен в виде порователь выходного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повьшекия быстродействия измерений при контроле синусового ритма, изме- рительньй контур снабжен последовательно соединенными ключом, сумматором, первым преобразователем напряжение - длительность и первой схемой совпадения, а также последовательно

соединенными вторым преобразователем напряжение - длительность, схемой анализа пропуска R-зубца, триггером и второй схемой совпадения, причем выход первого преобразователя напряжение - длительность подключен к уп- равляю1дим входам второго преобразователя напряжение - длительность и схемы анализа пропуска R-зубца, выход преобразователя кардиоинтервал - напряжение подключен к сигнальным входам первого и второго преобразователей напряжение длительность, при

этом выход второго преобразователя напряжение - длительность подключен к вторым входам первой схемы совпадения и схемы анализа пропуска R-зубца, выход которой подключен к второму

входу Сумматора, причем выход ключа соединен с сигнальным входом преобразователя длительность - напряжение, вторым входом второй схемы совпадеследовательно соединенных генератора счетных импульсов, счетчика и регистра, причем информационные выходы счетчика поразрядно соединены с ин- формационными входами регистра, уп- равляющий вход которого соединен с выходом второй схемы совпадения, а установочный вход счетчика соединен с выходом ключа ,

Фиг. 2