Устройство для регистрации параметров нистагма Советский патент 1993 года по МПК A61B5/00 

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники, и может быть использовано в области отолорингологии, невропатологии и нейрохирургии. л Цель изобретения - повышение «точности измерений путем автоматизации процесса выбора анализируемых участков нистагменной реакции пациента.

Поставленная цель достигается следующим.

Предлагаемое устройство имеет признаки, общие с прототипом: датчик корнеоретинального потенциала, усилитель, согласователь по напряжению, блок регистрации, п пороговых элементов, п формирователей, элементы И, ИЛИ, НЕ, блок дешифраторов, блок индикации, триггер, генератор, счетчик суммарной амплитуды нистагма, счетчик количества нистагменных циклов и счетчик интервалов времени.

Отличительные признаки предлагаемого устройства, обеспечивающие выполнение поставленной цели: переключатель режимов, первый и второй ключи, блок определения полярности, одновибратор, счетчик импульсов, формирователь импульсов и блок печати, при этом выход усилителя корнеоретинального потенциала подключен к информационному входу первого ключа, управляющим входом соединенного с выходом переключателя режимов и управляющим входом второго ключа, а вы- ходом через блок определения полярности - со вторым входом согласователя по напряжению, кроме того выход первого формирователя подключен к счетному входу и через одновибратор к сбросовому входу счетчика

00

сЈ

Јь

ю

со

импульсов, выходом младшего разряда соединенного со сбросовыми выходами счетчика суммарной амплитуды нистагма, счетчика количества нистагменных циклов и счетчика интервалов времени, а выходом стершего разряда - со своим входом управления, а также через формирователь импульсов с управляющим входом блока печати, информационные входы которого соответственно подключены к поразрядным выходам счетчика суммарной амплитуды нистагма, счетчики количества нистагменных циклов и счетчика интервалов времени, а также с информационным входом второго ключа, выходом подключенного ко входу триггера запуска и остановки. На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема согласователя 4 по напряжению; на фиг. 3 - структурная схема триггера 13 запуска и остановки.

Устройство для регистрации параметров нистагма содержит; датчик кортеорети- нального потенциала 1, усилитель 2, блок регистрации 3, согласователь по напряжению 4, пороговые элементы , формирователи 6i-6n, элемент ИЛИ 7, элементы И 8, 16, 1.4, счетчик суммарной амплитуды нистагма 9, блок дешифраторов 10, блок индикации 11, элемент НЕ 12, триггер запуске и остановки 13, счетчик количества нистагменных циклов 15, генератор импульсов 17, счетчик интервалов времени 18, переключатель режимов 19, первый 20 и второй 21 ключи, блок определения полярности 22,од- новибратор 23, счетчик импульсов 24, формирователь импульсов 25, блок печати 26.

Датчик 1 подключен к усилителю 2, выходом подключенного к входу блока регистрации 3 и первому входу согласователя 4, выход которого соединен с входами п пороговых элементов 5, выходами подключенных ко входу формирователей импульсов 6, п выходов которых соединены с вводами элемента ИЛИ 7, а выход элемента ИЛИ 7 соединен с первым входом элемента И 8, выход которого подключен к счетчику суммарной амплитуды нистагма 9, выход которого поразрядно соединены с вторым входом блока дешифратора 10, второй выход которого соединен с четвертым входом блока индикации 11, а второй вход первого элемента И 8 подключен к выходу триггера запуска и остановки 13. Хроме того выход триггера запуска и остановки 13 соединен с первым входом третьего элемента И 16, а также с входом элемента НЕ 12, а также с первым входом блока индикации 11 и с первым входом второго элемента I/I 14, второй вход которого соединен с выходом первого

формирователя 61, а выход второго элемента И 14 подключен к входу счетчика количества нистагменных циклов 15, выходы которого поразрядно соединены с первым

входом блока дешифраторов 10, первый выход которого соединен с третьим входом блока индикации 11, кроме того, второй вход третьего элемента И 16 соединен с генератором секундных импульсов 17, а вы0 ход третьего элемента И 16 подключен к входу счетчика интервалов времени 18, выходы которого поразрядно соединены с третьим входом блока дешифраторов 10, причем третий выход блока дешифраторов

5 10 соединен с пятым входом блока индикации 11, второй вход которого соединен с выходом элемента НЕ 12. При этом выход усилителя 2 подключен к информационному входу первого ключа 20, управляющим вхо0 дом соединенного с выходом переключателя режимов 19 и управляющим входом второго ключа 21, а выход через блок определения полярности 22 - со вторым входом согласователя по напряжению 4. Выход

5 первого формирователя 6i подключен к счетному входу и через одновибратор 23 к сбросовому входу счетчика импульсов 24, выходом младшего разряда соединенного со сбросовыми входами счетчика суммар0 ной амплитуды нистагма 9, счетчика количества нистагменных циклов 15 .и счетчика интервалов времени 18, а выходом старшего разряда - со своим входом управления а также через формирователь импульсов 25 с

5 управляющим входом блока печати 26, информационные входы которого соответственно подключены к поразрядным выходам счетчика суммарной амплитуды нистагма 9, счетчика количества нистагменных циклов

0 15 и счетчика интервалов времени 18, а также ,- с информационным входом второго ключа 21, выходом подключенного ко входу триггера запуска и остановки 13.

Согласователь по напряжению 4 содер5 жит: ключ 27, элемент ИЛИ 28, регулируемый усилитель 29 и переключатель 30. При этом информационный вход ключа и первый вход элемента ИЛИ 28 соответственно соединены с первым и вторым входами согла0 сователя, а второй вход элемента ИЛИ 28 подключен к выходу переключателя 30, первым и вторым входами соединенного соответственно с общей шиной и плюсовой шиной источника питания + Un.n., кроме того

5 выход элемента ИЛИ 28 подключен к управляющему входу ключа 27 выходом соединенного через регулируемый усилитель 29 с выходом согласователя.

Триггер запуска и остановки 13 содер- жит: инвертор 31, кнопку управления 32 и

D-триггер 33, R-вход которого подключен к входу триггера запуска и остановки непосредственно, а S-вход - через инвертор 31, при этом инверсный выход D-триггера соединен с его D-входом, а вход сикхрониза- ции С подключен к йыходу кнопки управления 32, нормально замкнутым и разомкнутым контактами соединенной соответственно с общей шиной И шиной + Un.n., 1 причем прямой выход D-триггера подключен к выходу триггера запуска и остановки.

Устройство для регистрации параметров нистагма°в режиме автоматического выбора анализируемых участков нистагменной реакции пациента (ждущем режиме) работает следующим образом.

: Переключатель 19 режимов устанавливается в положение, обеспечивающее подачу разрешающего потенциала на управляющие входы ключей 20 и 21. После этого устройство готово к приему и регистрации информации, поступающей с датчика корнеоретинального потенциала 1.Этой информацией является нистагм, возникающий у пациентов спонтанно или в результате различных воздействий на лабиринт.

Вестибулярный нистагм характеризуется продолжительностью, частотой, амплитудой и скоростью медленного компонента (см. А.Б.Курашвили и В.И.Бабияк. Физиологические функции вестибулярной системы. Ленинград: Медицина, Ленинградское отделение, 1970, стр. 44-45).

Частота нистагма -число нистагменных циклов (толчков) в единицу времени. По экспериментальным данным f нистагма от одного до трех колебаний в 1-2 с.

Амплитуда нистагма у разных лиц может колебаться-от 150 до 900 мкВ. При регистрации для нормирования этого параметра производится калибровка усилителя. Появление на выходе усилителя серии колебаний, амплитуда которых превышает определенную минимальную, может свидетельствовать о начале нистагменной реакции у пациента..

Скорость медленного компонента нистагма является вторичным параметром, т. к. она определяется по формуле на основании данных о количестве нистагменных циклов, их суммарной .амплитуде и продолжительности нистагменной реакции.

Значит, условием запуска устройства может быть наличие на выходе усилителя корнеоретинального потенциала нистагменных толчков определенной амплитуды и частоты. При этом необходимо определять также полярность усиленного сигнала, чтобы при необходимости производить его коммутацию на первом входе согласователя

7 по напряжению, который обеспечивает работоспособность последующих узлов схемы.

Таким образом, при возникновении у 5 пациента нистагменной реакции, сигнал с выхода усилителя 2 через открытый первый ключ 20 поступает на вход блока 22 определения полярности, на выходе которого фор- мируется потенциал, управляющий 10 согласователем 4 по напряжению. Этот потенциал поступает на первый вход элемента ИЛИ 28 (см. фиг. 2), на второй вход которого поступает сигнал с переключателя 30 в случае работы в ручном режиме регистрации. В 15 зависимости от полярности (векториальности) нистагма или положения переключателя 30 (в ручном режиме) сигнал с выхода элемента ИЛИ 28, воздействуя на управля- ющий вход ключа 27, обеспечивает комму- 0 тацию входного сигнала, поступающего на его информационный вход таким образом, чтобы фаза сигнала, снимаемого с выхода ключа 27 оставалась неизменной при изменении полярности нистагма. Далее сигнал 5 поступает на вход регулируемого усилителя 29, выход которого является также и выходом согласователя 4 по напряжению (фиг, 1). Одновременно на диаграммной ленте блока 3 регистрации происходит отображение ни- 0 стагменной реакции .пациента.

Нормированный по амплитуде и фазе сигнал с выхода согласователя 4 поступает на входы п пороговых элементов 5, которые, последовательно срабатывая, воздейству- 5 ют на входы п формирователей б, выходами соединенных с входами элемента ИЛИ 7. Пороговые элементы 51 -5п настраиваются таким образом, что амплитуда каждого ни- стагменного цикла соответствует опреде- 0 ленное количество импульсов на выходе элемента ИЛИ 7. С выхода первого формирователя 6i, соответствующего минималь- ной амплитуде нистагма, импульсы поступают также на счетный вход счетчика 5 24 импульсов и вход одновибратора 23, который в исходном состоянии поддерживает на сбросовом входе счетчика 24 импульсов потенциала, удерживающий его в обнуленном состоянии. Первый же импульс на входе 0 однозибратора 23 переведет его на время Т 2 с в противоположное состояние, т. е, на управляющем V-входе и сбросовом R- входэ счетчика 24 импульсов установятся потенциалы, обеспечивающие его работу в - 5 режиме счета импульсов, поступающих на счетный Твход. Если с усилителя 2 действительно поступают сигналы, соответствующие нистагменной реакции у пациента, то импульсы на входе одновибратора 23 будут появляться не реже, чем один раз в 2 с,

каждый раз при этом продлевая выдержку времени одновибратора 23 на время не менее 2 с.

Уже второй импульс на входе счетчика 24 приведет к появлению на его выходе младшего разряда логического уровня, который произведет сброс в нулевое состояние счетчика 9 суммарной амплитуды нистагма, счетчика 15 количества нистаг- менных циклов и счетчика 18 времени интервалов, подготовив их к приему очередной информации. Если после этого на вход счетчика 24 импульсов поступит еще два импульса, то на его выходе старшего разряда установится логический.уровень, который запретит работу счетчика 24 по управляющему V-входу в режиме счета и переведет его в режим хранения информации. Одновременно через открытый ранее второй ключ 21, сигнал с выхода старшего разряда счетчика 24 импульсов поступит на вход триггера 13 запуска, который срабатывает и разрешает работу устройства в режиме регистрации параметров нистагма. При этом импульсы с выхода элемента ИЛИ 7, первого формирователя 6i и генератора 1.7 секундных импульсов будут воздействовать на первые входы соответственно элементов И 8, 14, 16, а на вторые их входы будет воздействовать разрешающий потенциал с выхода триггера 13 запуска и остановки (см. фиг. 3). В результате сигналы с выходов элементов И 8,14, 16 поступят на счетные -входы счетчиков 9, 15,18 соответственно.

С приходом последующих нистагмен- ных циклов (толчков) будет продолжаться процесс .накопления информации в счетчике суммарной амплитуды 9, счетчике 15 количества нистагменных циклов и счетчике 18 интервалов времени, а также их дешифрация в блоке дешифраторов 10. Если же нистагменная реакция у пациента прекратится совсем или перейдет в режим одиночным толчков, нехарактерный для типичной реакции, то одновибратор 23 вернется в исходное состояние и обнулит счетчик 24 импульсов. В этот момент происходит срабатывание формирователя 25 импульсов, который вырабатывается импульс, управляющий режимом блока 26 печати. То есть, информация, накопленная счетчиками 9,15, 18, и, поступающая на информационные входы блока 26 печати, будет распечатана. Одновременно эта же информация будет отображаться на блоке 11 индикации, управляемом при помощи инвертора 12 с выхода триггера 13 запуска и остановки, который установится в исходное состояние. Таким образом процесс регистрации прекращается.

В случае возобновления у пациента нистагменной реакции процесс подготовки и регистрации повторяется в том же порядке безучастия оператора.

Следовательно, каждому характерному участку нистагменной реакции, отображенному на диаграммной ленте регистрирующего устройства 3, будет соответствовать распечатка на блоке 26 печати. Для перево0 да устройства в режим ручного управления необходимо перевести переключатель 19 режимов в положение, обеспечивающее закрывание первого 20 и второго 21 ключей. При этом запуск и остановка устройства

5 производится при помощи кнопки 32 управленияi (см. фиг. 3), а коммутация фазы сигна- ЛЭ( поетупацзщего на информационный вход ключа 27:(см. фиг. 2) осуществляется при помощи переключателя 30. Работа устрой0 ства в режиме ручного выбора анализируе- омых участков нистагменной реакции пациента полностью соответствует работе прототипа.

В результате введения автоматизиро5 ванного режима при регистрации появляется возможность длительное время производить исследования, не опасаясь при этом пропустить тот или иной всплеск нистагменной реакции у пациента, что повы0 шает точность измерений, а в конечном счете и диагностики.

Формула изобретения 1. Устройство для регистрации параметров нистагма, содержащее последователь5 носоединенные датчик корнеоретинального потенциала, усилитель и согласователь по напряжению, п групп пороговых элементов, входы которых объединены и подключены к выходу согласова0 теля по напряжению последовательно соединенных сп формирователями, выходы которых подключены к соответртвующим входам элемента ИЛИ, последовательно соединенные первый элемент И, первый вход

5 которого соединен с выходом элемента ИЛИ, счетчик суммарной амплитуды нистагма, блок дешифраторов и блок регистрации, последовательно соединенные второй элемент И, первый вход которого подключен к

0 выходу первого формирователя, и счетчики количества нистагменных циклов, выход которого соединен с вторым входом блока дешифраторов,последовательно соединенные генератор импульсов, третий

5 элемент И счетчик интервалов времени, выход которого подключен к третьему входу блока дешифраторов, триггер запуска и остановки, выход которого подключен к вторым входам элементов И, второму входу блока индикации и входу элемента НЕ. выход которого соединен с .третьим входом блока индикации, второй и третий выходы блока дешифраторов подключены к четвертому и пятому входам блока индикации, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем автоматизации процесса выбора анализируемых участков нистагменной реакции пациента, в него введены переключатель режимов, два ключа, входы управления которых подключены к выходу переключателя режимов, блок определения полярности, вход которого подключен к выходу первого ключа, а выход -jc второму входу согласователя по напряжению, блок печати, формирователь импульсов, выход которого подключен к входу управления блока печати, счетчик импульсов и одновибратор, вход которого соединен с выходом первого формирователя и счетным входом счетчика импульсов, а выход - с его входом сброса, при этом информационный вход первого ключа подключен к выходу усилителя, выход младшего разряда счетчика импульсов соединен с входами сброса счетчиков суммарной амплитуды нистагма, количества нистагменных Циклов и интервалов времени, а выход старшего разряда - с входом формирователя импульсов, информационным входом второго ключа и входом управления счетчика импульсов, а информационные входы блока печати подключены к выходам счетчиков суммарной

0

5

0

5

0

амплитуды нистагма, количества нистагмен- ных циклов и интервалов времени.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что согласователь по напряжению содержит последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, третий ключ и регулируемый усилитель, выход которого является входом согласователя, а также двухпозици- онный переключатель, перекидной контакт которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, а два других контакта соединены соответственно с общим проводом устройства и выходом источника питания, информационный вход третьего ключа является первым входом согласователя, а первый вход второго элемента ИЛИ - его вторым входом.

3. Устройство по п. 1;отличающее- с я тем, что триггер запуска и остановки содержит инвертор, D-триггер, прямой выход которого является выходом триггера запуска и остановки, и кнопку управления, перекидной контакт которой подключен к входу синхронизации D-триггера, нормально замкнутый контакт соединен с общим проводом устройства, а нормально разомкнутый - с выводом источника питания, вход установки единицы D-триггера соединен с выходом инвертора, инверсный выход соединен с D-входом, а вход подключен к входу инвертора и одновременно является входом триггера запуска и остановки.

Фиг. 3.