УСТРОЙСТВО для ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ СЕРДЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Советский патент 1971 года по МПК A61B5/02 

Известны устройства для исследования динамики сердечной деятельности, содержащие блок ввода исследуемых параметров и многоканальный регистратор.

Предлагаемое устройство в отличие от известных имеет ряд идентичных каналов но числу исследуемых характеристик сердечной деятельности. При этом каждый канал содержит блок обнаружения, блок вычисления текущих и статистических характеристик полезного сигнала и иомех и блок селекции. Кроме того, в предлагаемом устройстве установлены преобразователь длительности сердечного цикла в аналоговое напряжение, многоканальный преобразователь временных интервалов в аналоговое напряжение и блок ввода поправочных коэффициентов. Такое выполнение устройства позволяет получать информацию о фазовой структуре сердечной деятельности непосредственно в процессе проведения исследований.

Па чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство входит в состав радиотелеметрической системы, образующей канал связи между исследуемым человеком и предлагаемым устройством. Этот канал содержит размещаемое на теле пациента передающее устройство /, включающее в себя датчики и усилители электрокардиограммы, -фонокардиограммы и сфигмограммы центрального пульса., радиопередатчик и устройство временного уплотнения радиоканала. Входной блок 2 устройства выполнен в виде, например,

приемного устройства, к которому присоединен ряд идентичных каналов по числу исследуемых характеристик сердечной деятельности. В каждом из этих каналов установлены блок 3 обнаружения, блок 4 вычисления текущих и статистических характеристик полезного сигнала и помех и блок 5 селекции. Блок 3 содержит оптимальный линейный фильтр 6, пороговую схему 7 и схему 5 автоматического поддержания оптимального уровня порога.

Блок селекции включает селектор 5 длительности измеряемых интервалов и формирователь селектирующих импульсов, а также схему 10 автоматической оптимизации времени селекции.

Все каналы присоединены к многоканальному преобразователю // временных интервалов в аналоговое напряжение. Общим для всех каналов являетея также преобразователь 12 длительности сердечного цикла в аналоговое

иапряжение (блок измерения периода сокращений сердца). Выходным элементом устройства является n oгoкaнaльный регистратор 13.

ройстве предусмотрен блок 14 ввода в преобразователь 11 поправочных коэффациептов (констант) таких, например, как длшельность зубца Q электрокардиограмл1ы, иродолжптельность протодиастолы и времени распространения пульсовой волны от сердца до приемника пульса. При этом, с целью снижения уровня помех на кривой сфигмограм:иы, в качестве приемника пульса может быть использован электромагнитный датчик скорости перемещения сосудистой стенки артерии, размещаемый не на сонной, как обычно, а на височной артерии пациента. Поправки на длительность зубца Q, протодиастолу и время распространения пульсовой волны вводятся в виде постоянных напряжений в из.лшрительные цепи преобразователя //, выполненные с использованием операционных усилителей.

Работу предлагаемого устройства для хронометрического анализа динамики сердечной деятельности можно рассмотреть на примере автоматического измерения длительиости фаз сердечного сокращения. Как известно, зуоец Q электрокардиограммы, высокочастотные колебания в составе первого и второго тонов фонокардиограммы и анакротический подъел кривой центрального пульса с точностью до постоянных величин определяют границы систолических фаз сердечного сокращения.

Начальные участки перечисленных выщс характеристик элементов поликардиогра.ммы, рассматриваемые в качестве полезных сигналов, должны быть автоматически обнаружены, несмотря на высокий уровень помех, имеющий место при активном поведении пациента. С целью увеличения отнощения «сигнал/щум на входе блока обнаружения кривые поликардиограммы с выходов радиотелеметрической системы поступают в оптимальные линейные фильтры.

В момент, когда напряжения на выходах онтимальных фильтров 6 превысят заданные эталонные уровни, пороговые схемы 7 формируют мощные импульсы, поступающие во входные цени блоков селекции измеряемых интервалов по длительности. Наличие селекторов значительно снижает вероятность ложного обнаружения, а параметры их выбираются на основе предварительного изучения статистических характеристик временной структуры сердечного цикла. Импульсы, пронущенпые блоками селекции, с точностью до постоянных величин совпадают с границами измеряемых интервалов и используются в качестве исходной информации в многоканальном преобразователе У) и в преобразователе 12 (блоке измерения периода сердечной деятельности). Два последние блока - конечные элементы устройства - преобразуют интервалы времени, задаваемые в виде периодической последовательности пар импульсов, в аналоговое напряжение на входе многоканального регистратора 13.

в значительной степени определяется тем, насколько удачно выбраны уровни порогов обнаружения и интервалы селекции. При этом оптимальные в отношении помехоустойчивости значения указанных величии изменяются как Б пределах отдельно взятого цикла сс дечной деятельности, так и от одного цикла к другому.

Особенностью предлагаемого устройства является наличие в его составе блоков, непрерывио иоддерживающих на оптимальном уровне порог обнаружения и время селекции во всех каналах обработки информации. Подобная оптимизация возможна лищь на осиове знания текущих и статистических характеристик исходных сигналов, действующей помехи и исследуемых параметров кардиодинамики. Основные текущие и вероятностные характеристики полезных сигналов и иомехи

вычисляются специальным блоком 4, в который вводятся исходные кривые поликардиограммы, а также напряжения с выхода вычислительной части устройства, пропорциональные длительностям измеряемых фаз сердечного сокращения. Выходные сигналы многоканального преобразователя //, преобразователя 12 и блока 4 вычислепия поступают в схемы 10 автоматической оптимизации уровня обнаружения и времени селекции, где формируются напряжения, которые воздействуют на управляемые элементы устройств порогового обнаружения и селекции.

Основным назначением предлагаемого устройства является получение срочной информации о фазовой структуре сердечного сокращения человека, исследуемого в условиях естественного поведения, в тол1 числе в процессе напряженной мыщечпой работы. Как

известно, физическая активность нациента приводит к значительному возрастанию уровня помех на кривых поликардиограмм. Это обстоятельство предопределило алгоритмы блока обнаружения, согласно которому за

начало систолы левого желудочка принимается не момент возникновения зубца Q электрокардиограммы, а его восходящий участок. В то же время длительность протодиастолы и время распространения пульсовой волны от

сердца до датчика пульса принимаются постоянными в промежутках времени между контрольными замерами этих величин. Поправка на длительность зубца Q, протодиастолу и время распространения нульсовой волны

вводится с помощью блока 14 в виде постоянных напряжений в измерительные цепи преобразователя 11, выполненные с использованием операционных усилителей. Таким образом, предлагаемое устройство

позволяет графически и визуально регистрировать абсолютные величины временных параметров сердечного цикла человека в условиях двигательной активности. При этом выходные щкалы устройства можно градуироПредмет изобретения

Устройство для исследования динамики сердечной деятельности, содержащее блок ввода исследуемых параметров и многоканальный регистратор, отличающееся тем, что, с целью получения информации о фазовой структуре сердечной деятельности непосредственно в процессе проведения исследований, в нем установлены ряд идентичных каналов по числу исследуемых характеристик сердечной деятельности, состоящих из блока обнаружения, включающего в себя оптимальный линейный

фильтр, пороговую схему и схему автоматического поддержания оптимального уровня порога, блока вычисления текущих и статистических характеристик полезного сигнала п

помех и блока селекции, включающего в себя селектор длительности измеряемых интервалов и формирователь селектирующих импульсов и схему автоматической оптимизации времени селекции, преобразователь длительности

сердечного цикла в аналоговое напряжение, многоканальный преобразователь временных интервалов в аналоговое напряжение и блок ввода поправочных коэффициентов.

/1