Анализатор реовазосигналов для индикации наличия сосудов с нарушенной проходимостью Советский патент 1990 года по МПК A61B5/295 A61B5/05 

канала, состоящих из генератора 1-1 (1-2) высокой частоты, выходов 2-1(2-2) и входов 3-1(3-2) для подключения токовых и информационных электродов, усилителя 4-1(4-2) высокой частоты, демодулятора 5-1(5-2), дифференциатора 6-1(6-2), компаратора 7- 1(7-2), дискриминатора 8-1(8-2) передних фронтов, а также коммутатор 9, сдвиговый регистр 10, группу стробируемых схем 11 совпадений, группу счетчиков 12, дешифратор 13, индикатор 11 и блок 15 управления.

В процессе работы устройство анализирует взаимно корреляционную функцию дифференциальных реовазосигналов, снятых с левой и правой конечностей и определяет положение ее пика во времени. Для этого в анализатор введены компараторы 7-1, 7-2, дискриминаторы 8-1, 8-2 передних фронтов, коммутатор 9, сдвиговый регистр 10, группа схем 11 совпадения, группа счетчиков 12 и блок 15 управления. 3 ил.

Анализатор реовазосигналов для индикации наличия сосудов с нарушенной проходимостью относится к медицинской технике и может быть использован как средство функциональной диагностики заболеваний сосудов конечностей. Цель изобретения - повышение оперативности обследования. Устройство содержит два измерительных канала, состоящих из генератора 1-1 (1-2) высокой частоты, выходов 2-1(2-2) и входов 3-1(3-2) для подключения токовых и информационных электродов, усилителя 4-1(4-2) высокой частоты, демодулятора 5-1(5-2) , дифференциатора 6-1(6-2), компаратора 7-1(7-2), дискриминатора 8-1(8-2) передних фронтов, а также коммутатор 9, сдвиговый регистр 10, группу стробируемых схем 11 совпадений, группу счетчиков 12, дешифратр 13, индикатор 11 и блок 15 управления. В процессе работы устройство анализирует взаимно корреляционную функцию дифференциальных реовазосигналов, снятых с левой и правой конечностей и определяет положение ее пика во времени. Для этого в анализатор введены компараторы 7-1, 7-2, дискриминаторы 8-1, 8-2 передних фронтов, коммутатор 9, сдвиговый регистр 10, группа схем 11 совпадения, группа счетчиков 12 и блок 15 управления. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано как средство функциональной неинвазивной диагностики заболеваний сосудов конечностей.

Цель изобретения - повышение оперативности обследования,

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого анализатора; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - графики корреляционных

функций.

Анализатор реовазосигналов (фиг. 1) содержит генератор 1-1 высокой частоты (1 канал), генератор 1-2 высокой частоты (II канал), соответственно токовые 2-1 и измерительные 3-1 электроды канала, токовые 2-2 и измерительные 3-2 электроды 1 канала, усилитель 4-1 высокой частоты (I канал), усилитель 4-2 высокой частоты (II канал), демодулятор 5-1 (I канал), демодулятор 5-2 (II канал), дифференциатор 6-1 (I канал), дифференциатор 6-2 (II канал), компаратор 7-1 (1 канал), компаратор 7-2 (II канал), дискриминатор 8-1 передних фронтов ( канал), дискриминатор 8-2 передних фронтов (II канал), двухканальный коммутатор 9, N-раз- рядный регистр 10 сдвига, стробируемые схемы 11-1, 11-2... 11-N совпадений группы 11, счетчики 12-1, 12-2 и 12-N группы 12, дешифратор 13, индикаторы 14 и блок 15 управления. Компараторы 7 с дискриминаторами 8 образуют формирователи импульсов.

Блок 15 управления (фиг. 2) содержит триггеры 16 и 17, элемент 18 задержки, элемент ЗИ 19 и элемент N ИЛИ 20.

Графики, представленные на фиг. 3, содержат кривую взаимокорреляционной функции RI (т) дифференциальных реовазосигналов, снятых с левой и правой конечностей при условии, что пораженных сосудов нет и кривую взаимокорреляционной функции Я2(т) дифференциальных реов.азосигналов с левой и правой конечностей при условии наличия пораженных сосудов. Принцип действия анализатора предусматривает подключение к исследуемой и

здоровой конечностям пары токовых и измерительных электродов также, как и при тетрополярной реографии, причем измерительные электроды на обеих конечностях располагают строго симметрично.

Для определенности и наглядности

дальнейшего изложения обозначим реова- зосигналы на выходах демодуляторов 5-1 и 5-2, как X(t) и Y(t) соответственно.

Анализатор функционирует следующим образом.

Реовазосигналы каждого из каналов, несущие информацию о законе кровенаполнения исследуемых участков, дифференцируются дифференциаторами 6-1 и 6-2, после чего поступают на входы компараторов 7-1 и 7-2. Последние в совокупности с дискриминаторами 8-1 и 8-2 вырабатывают короткие импульсы, моменты формирования передних фронтов которых совпадают во времени с моментами достижения реовазосигналов заданных компараторами 7 уровней. Выработанные сигналы поступают через коммутатор 9 на вход DR регистра 10

и на объединенные информационные входы схем совпадений группы 11. Регистр 10 работает в режиме сдвига информации и выполняет функции линии задержки, в связи с чем на N-разрядных выходах имеем N-1

сдвинутых на время пТо (п 1, (N-1)) сигналов, причем То - период следования тактовых импульсов CLK. Полученные задержанные последовательности сравниваются побитно с символами последовательности, формируемой в другом канале. Результаты побитных сравнений для каждой из величин, вводимых задержек То,

2То(N-1)To, формируются на выходах

схем совпадений группы 11.

Начало цикла вычислений определяется моментом прихода на вход Запуск управляющего импульса. При этом на соответствующем выходе блока 15 управления появляется последовательность тактовых импульсов разрешающая потактное прохождение результатов побитных сравнений с выходов схем совпадений группы 11 на суммирующие входы соответствующих счетчиков группы 12. В момент переполнения одного из счетчиков появившийся на его выходе импульс переноса пересылается в блок 15 управления, в ответ на что прекращается подача тактовых импульсов на стро- бирующие входы схем совпадения группы 11 и таким образом прерывается счет, ведущийся счетчиками группы 12. Дешифратор 13 формирует на выходах код, соответствующий номеру канала переполнившегося счетчика, и результат дешифрации высвечивается на индикаторе 14. После чего по формуле Аг А|То, где Aj - номер канала переполнившегося счетчика, вычисляют время задержки Д г.

Предлагаемый анализатор методом корреляционного оценивания вычисляет время задержки Аг между одноименными точками сигналов dX(t)/dt и dY(t)/dt. Измерение величины временного сдвига между dX(t)/dt и dY(t)/dt позволяет однозначно установить факт наличия гемодинамических нарушений, а также определить степень их тяжести, причем чем ярче выражена окклюзия, тем на большую величину сдвинут цен- тральный взаимокорреляционный пик исследуемых дифференциальных реовазо- сигналов (фиг. 3). Действительно, при нарушении проходимости уменьшается величина расхода крови в пораженных сосудах по сравнению со здоровыми. В свою очередь изменение скорости кровенаполнения приводит как к изменению наклона анакроты реовазосигнала, так и к смещению во времени вершин дифференциальной реовазограммы по сравнению с положени- ем вершин для сосудов здоровой конечности. Следовательно, если сравнить результаты корреляционного анализа дифференциальных реовазосигналов, снятых с беих конечностей с симметричных участков у пациентов со здоровыми сосудами - кривая RI(T) и у пациента с нарушенной роходимостью сосудов - кривая R2(r) (фиг. 3), то можно легко убедиться в том, что ики кривых Ri(r) и R2(r) смещены на веичину Аг, или аналогично функция П2(г) казывается сдвинутой относительно услового начала координат на величину Аг, что вычисляет предлагаемый анализатор.

После окончания одного цикла вычислений на вход RST подают импульс обнуления, переводящий всю последовательную логику анализатора в исходное (нулевое) со- 5 стояние. Начало следующего цикла определяется моментом прихода на вход Запуск очередного управляющего импульса. По завершении первого цикла при неизвестном знаке AT для получения однозначной оцен- 10 ки необходимо провести повторный цикл с реверсированием исследуемых сигналов. Так, если в ходе первого цикла вычислений на входе Реверс анализатора (управляющий вход коммутатора 9) присутствует уро- 15 вень логического нуля, то во втором цикле устанавливают уровень логической единицы и наоборот. По итогам двух циклов, а следовательно, из двух полученных результатов выбирают наименьший, который 20 и является истинным временем искомой задержки.

Блок 15 управления (фиг. 2) обеспечивает в ответ на запускающий импульс подачу на тактовые входы схем совпадения группы 25 11 тактовых импульсов. Переполнение в результате счета одного из счетчиков группы 12 приводит к появлению на выходе элемента N ИЛИ 20 высокого логического уровня, в связи с чем триггер 17 также устанавливает- 30 ся в логическую единицу, прерывая таким образом поступление тактовых импульсов на тактовые входы схем совпадений группы 11.

Элемент 18 задержки с временем зз- 35 держки (0.001 - 0,1)То необходим для развязки во времени моментов переключения регистра 10 и моментов взятий выборок (стробирования).

Период следования тактовых импульсов 0 CLK определяет разрешающую способность анализатора и при заданном диапазоне AT измерений Аг и числе М разрядов регистра 10 может быть вычислен из отношения То -,г . Считается, что N-разряд5 N - 1

ный регистр сдвига образует N-1 задержанных сигналов. Число разрядов счетчиков группы 12 при известном То выбирают исходя из требуемой длительности ин0 тервала tn наблюдения из условия: tn То( 1). Разумеется, что воздействие помех, приводящих к подавлению полезного сигнала до уровня логического нуля, приводит к сдвигу во времени моментов перепол5 нения счетчиков и тем самым к случайному увеличениюЛн в течение данного цикла. С другой стороны, время Гн может быть выбрано и по известному числу m сравниваемых в процессе вычислений реовазокомплексов.

Так, если средняя длительность периода следования реовазокомплексов.равна Тр, то tH тТр.

Таким образом, благодаря автоматической обработке данных анализатор рео- вазосигналов позБОляет повысить оперативность и объективность обследования пациента на предмет наличия сосудов с нарушенной проходимостью,

Формула изобретения

Анализатор реовазосигналов для индикации наличия сосудов с нарушенной проходимостью, состоящий из первого и второго каналов, каждый из которых содержит генератор высокой частоты, усилитель высокой частоты, амплитудный демодулятор, дифференциатор, два токовых электрода и два измерительных электрода, кроме того, анализатор содержит последовательно соединенные дешифратор и индикатор, измерительные электроды подключены к информационным входам усилителя высокой частоты, выход которого соединен с входом амплитудного демодулятора, выход которого соединен с входом дифференциатора, выход которого является выходом соответствующего канала,токовые электроды подключены к выходам генератора высокой частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности обследования, в него введены первый и второй формирователи импульсов, каждый из которых содержит последовательно соединенные компаратор и дискриминатор передних

фронтов, кроме того, введены коммутатор, N-разрядный регистр сдвига, группа из N отробируемых схем совпадений, группа из N счетчиков и блок управления, первый вход

,5 которого служит запускающим входом анализатора, тактовым входом которого служат объединенные тактовый вход N-разрядного регистра сдвига и второй вход блока управления, третий вход которого объединен с

10 обнуляющим входом N-разрядного регистра сдвига и служит входом сброса анализатора, выходы дифференциаторов каждого из каналов соединены с входами соответствующих формирователей импульсов, выходы

15 которых подключены к соответствующим входам коммутатора, первый выход которого соединен с информационным входом N- разрядного регистра сдвига, а второй выход соединен с объединенными первыми ин20 формационными входами N стробируемых схем совпадений группы, вторые информационные входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам N-разрядного регистра сдвига, тактовые

25 входы N стробируемых схем совпадения группы объединены и подключены к выходу блока управления, четвертый N-разрядный вход которого объединен с соответствующими входами дешифратора и подключен к и 30 выходам переполнения соответствующих N счетчиков группы, суммирующие входы которых соединены с выходами соответствующих N стробируемых схем совпадений группы, обнуляющие входы N счетчиков

35 группы объединены и подключены к входу сброса анализатора,

От fvemwfotll

/С fAer fMrno t

fe. 2 С.Лисина

Составитель Д.Данилов Техред М,Моргентал

аг. J

Корректор Н.Ревская