Детектор R-зубца Советский патент 1989 года по МПК A61B5/02 

4 О5 О5

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для фиксации R-зубца электрокардиосигнала в условиях новыгиенного уровня помех. Цель изобретения - повьцнение поме.хозащищенности при изменении частоты сердечных сокращений. Детектор R-зубца содержит усилитель 1, низкочастотный фильтр 2, детектор 3, аналоговый комнаратор 4 формирователь 5 импульсов, ключи 6 и 14, элемент 7 памяти, блок 8 управления порогом, управляемое сопротивление 13, таймер 9, счетчик 10, регистр 11 хранения и цифроаналоговый преобразователь 12. Фиксация R-зубца осуществляется путем сравнения сигнала, прошедшего усиление, фильтрацию и выпрямление с экспоненциально-убывающим пороговым уровнем, пача.1ьное значение которого определяется амп. штудой предылх ;цого импульса, превысивп1его порог, а скоро -уь убывания завпсит от частоты се|1деч.ч:,:х сокращеппй. 2 и.ч.

Изобретение относится к технике спортивных и медицинских измерений, предназначено для выделения R-зубца электро- кардиосигнала и может быть использовано для исследования и контроля ритма сердца

Целью изобретения является повышение помехозащищенности при изменении частоты сердечных сокращений.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диагра.ммы, поясняющие работу детектора.

Детектор R-зубца содержит соединенные последовательно усилитель 1, низкочастотный фильтр 2, детектор 3, компаратор 4, формирователь 5, первый ключ 6 и элемент 7 памяти, а также блок 8 управления порогом, выход которого соединен с вторы.м входом первого ключа 6.

Соеди11енные последовательно таймер 9, счетчик К), регистр 1 1 хранения, цифроана- логовый преобразователь 12, управляемое со- противление 13, выход которого соединен с входом блока 8 управления порогом, второй .ключ 14, первый вход которого подключен к выходу формирователя 5, второй вход к выходу элемента 7 памяти, а выходк второму входу управляемого со- )тивл1, |1ия 13, второй вход таймера 9 соединен с вторым входом регистра 11 хранения, выход формирователя 5 соединен с isTopi.iM входом счетчика 10.

Устройство работает следующим обра- :-;ом.

экс; поступает на вход усилителя 1. п затем на вход низкочастотного фильтра 2, в котором осу|цест15;1яется частотная филь- траци). Лс 1 ек1(}р 3 селектирует положительную пгмуволпу сигна.ла. Полученный таким оСфазом eiii iia,:i поступает на вход компа- ра юра 4, r;:ie производится его сравнение ( iioporoBi,i.i уровнем, который формиру- ( 1ч;я блоком 8 управления порогом, а также на к. иоча 6. В сл.учае превьииения ги.гна,:1ом nopoi a компаратор 4 запускает фО| )миронате;1Ь 5 прямоугольных импульсов. Имну. п.с на втором выходе формирователя 5 по;-М. 1яется в.ыходным сигналом устрой- niui, а также нос1унает на счетный вход гчстчгка И) пмну.1ьсов. Им11у.1ьс с первого выходи (| ормиро1 ате. 1я 5 открывает пер- н ключ 6, что нозво.тяет зафиксировать -).1ементе 7- памяти напряжепие, пропор- н.ионалыкх. амплитуде сигна;1а, нревысив- iiicro порог. Л. нск.чючения влияния блока на процесс запоминания указанный и.м- разм1якает второй ключ 14. После оконч.ч.ния импульса ключи 6 и 14 возвра- пгаются в исходное состояние, а бл-ок 8 формирует пороговый уровень, пропорпио- на. 1ьный запомненному напряжению. Для ({)ормирования ыкспонепциально спадающего порогового уровня служит управляемое сопротивление 13, подключаемое вторым ключом 14 к выходу эле.мента 7 памяти (в качестве носледне1 О используется конденса-

10

5

5

0

0

5

0

5

0

5

тор). Управляющий сигнал для управляемого сопротивления 13 формируется следующим образом. Счетчик 10 подсчитывает число выходных импульсов формирователя за определенный временной интервал, устанавливаемый таймером 9. По окончании интервала подсчета содержи.мое счетчика 10 заносится в регистр 11, после чего счетчик 10 обнуляется и приступает к подсчету импульсов в следующем интервале. Число, записанное в регистре 11, оказывается пропорциональным частоте сердечных сокращений и после преобразования в аналоговую, форму цифроаналоговым преобразователем 12 устанавливает соответствующее значение сопротивления 13. Закон управления выражается в следующем виде: больщему числу (больщей частоте сердечных сокращений) соответствует меньщее значение сопротивления 13 и, следовательно, больщая скорость спада порогового уровня, и наоборот. Асимптотическое снижение порогового уровня осуществляется не до нуля, а до некоторого .минимально допустимого значения, что обеспечивается блоком 8 управления порогом.

Таким образом, величина порогового уровня убывает но экспоненциальному закону, причем начальное значение его определяется, амплитудой предыдущего R-зубца, а скорость убывания зависит от частоты сердечных сокращений. Введение экспоненциально убывающего порогового уровня, скорость убывания которого зависит от частоты сердечных сокращений, позволяет повысить помехоустойчивость детектора R-зубца, что обеспечивает увеличение диагностической информативности результатов анализа работы сердца человека в условиях его двигательной активности и в других экстремальных условиях, сопровождающихся повьипенным уровне.м помех.

Формула изобретения

Детектор R-зубца, содержащий соединенные последовательно усилитель, низкочастотный фильтр, детектор, компаратор, формирователь, первый ключ и элемент памяти, а также блок управления порогом, выход которого соединен с вторым входо.м первого ключа, отличающийся тем, что, с целью повыщения помехозащищенности при изменении частоты сердечных сокращений, в него введены соединенные последовательно таймер, счетчик, регистр хранения, цифроа {алоговый преобразователь, управляемое сопротивление, выход которого соединен с входом блока управления порогом, второй ключ, первый вход которого подключен к выходу формирователя, второй вход - к выходу элемента памяти, а выход - к второму входу управляе.- мого сопротивления, второй выход таймера соединен с вторым входом регистра хранения, выход формирователя соединен с вторым входом счетчика.