БИБЛИОТЕКА I Советский патент 1972 года по МПК A61B5/452 

Изобретение относится к автоматическим устройствам, предназначенным для длительного исследования состояния организма, а именно к устройствам для автоматического измерения амплитудных параметров электрокардиограммы (ЭКГ), например таким, как уровни интервалов и зубцов.

Известные устройства для автоматического измерения амплитудных параметров ЭКГ содержат блок формирования синхроимпульса, входные каскады, генераторы прямоугольных импульсов, ключевые схемы, накопители и регистрирующий прибор. Однако работа таких устройств значительно усложняется интенсивными помехами, сопровождающими ЭКГ при движениях пациента. Эти помехи возникают из-за непостоянства контакта между электрокардиографическим электродом и телом пациента, а также из-за биотоков сокращения мышц. Такие помехи в произвольном электрокардиографическом отведении полностью устранить не удается, а их амплитуда может достигать 1 мв и более. Характерным свойством таких помех является их нестационарность.

Недостатком известных устройств является то, что содержащийся в них накопитель суммирует не измеряемый сигнал, а стандартные импульсы, вырабатываемые сравнивающим устройством в тех случаях, когда смесь сигнала с помехой превыщает верхний или нижний пороги. В результате количество импульсов, которое должен накопить такой накопитель, будет зависеть не от уровня помехи, а от длительности ее воздействия на сигнал. Для обеспечения достаточной помехоустойчивости в этих условиях инерционность прибора должна превыщать длительность самой длительной помехи. Такая больщая инерционность существенно снижает эффективность устройства.

С целью обеспечения измерения разности амплитуд двух выбранных участков кардиоцикла при наличии нестационарных помех в предлагаемом устройстве установлен измеритель уровня помех, который включает в себя ключевую схему, сумматор, пиковый детектор и нелинейный преобразователь, управляющий временем накопления синхронных накопителей измеряемого сигнала, выходные сигналы которых поступают на блок сравнения, выполненный в виде аналогового блока вычисления разности накопленных сигналов.

Таким образом, измеряемый параметр ЭКГ выделяется из нестационарных помех, вызываемых движениями пациента, методом синхронного накопления, причем время накопления автоматически регулируется отнотнргшем

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Вход / анализируемого отведения ЭКГ соединен с двумя одинаковыми входными истоковыми новторителями 2 и 3, а также с ключевой схемой 4 измерителя 5 помех. Истоковые повторители 2 и 5 через ключевые схемы 5 и 7 подключаются к накопителям S и Я связанным нелинейным преобразователем 10 измерителя 5 помех. Выходы накопителей соединены с блоком 11 вычисления разности напряжений. Вход 12 синхронизирующего отведения ЭКГ связан через блок 13 формирования синхроимпульса с двумя парами ждущих мультивибраторов 14, 15 и 16, 17, в свою очередь подсоединенных к ключевым схемам 6 и 7 и сумматору 18 измерителя помех. Измеритель 5 помех ключевой схемы 4 и преобразователя 10 содержит также двухполупериодный пиковый детектор 19, соединенный с ключевой схемой 4 и нелинейным преобразователем УО. Накопители 5 и 9 выполнены в виде интегрирующих RC-цепочек с регулируегуюй величиной сопротивления (фоторезнстор, освещаемый светодиодом).

Устройство измеряет разность амнлитуд двух произвольно выбранных участков кардиоцикла, следующих после зубца. Регистрация этой разности осуществляется с помощью регистрируюидего прибора 20, на который поступают сигналы с блока 11. Блок-схема устройства содержит две соверщеино одинаковые части (lia чертеже показаны пунктиром), каледая из которых измеряет амплитуду одного участка кардиоцикла. Для работы устройства используются два электрокардиографических отведения, сигналы которых нредварительно усиливаются усилителями с коэффициентом усиления - 10000. В одном из отведений (произвольном) нроизводится измерение параметра, а другое, специально выбранное по минимуму номех от движения, служит для синхронизации. Сигнал этого второго отведения поступает через вход 12 на блок 13 формирования синхроимпульса, который, выделяя зубец R по амплитуде, формирует из него импульс стандартной формы. Этим синхроимпульсом запускаются ждущие мультивибраторы 14 и 16, которые определяют положение измеряемых участков относительно зубца R. В свою очередь задним фронтом импульсов этих мультивибраторов запускаются соответственно ждущие мультивибраторы 15 и 17, формирующие строб-импульсы. Ждущие мультивибраторы 14-17 имеют регулировки, позволяющие поместить каждый строб-импульс в любую точку кардиоцикла после зубца R, а также менять длительность стробов.

Сигнал анализируемого отведения со входа / через истоковые повторители 2 и 3 подается на ключевые схемы 5 и 7, которые находятся в проводящем состоянии только в течение того времени, когда на их управляющих входах появляются строб-импульсы. Через эти ключевые схемы емкости интегрирующих цепочек накопителей 8 и 9 заряжаются до напряжений соответствующих выбранных участков кардиоцикла.

Ввиду того, что минимальные постоянные времени интегрирующих цепочек выбраны больще длительности стробов, то в результате осуществляется синхронное накопление

двух сигналов. Блок 11 выдает на выход сигнал, равный разности напряжений с накопителей 5 и 9.

Измеритель 5 помех выделяет огибающую смеси сигнала ЭКГ со случайной помехой путем двухполунериодного детектирования пиковым детектором сигнала, поступающего на его вход только в момент измерения каждого из двух выбранных участков ЭКГ. С этой целью ЭКГ со входа 1 подается на пиковый

детектор 19 через ключевую схему 4, открываемую с помощью сумматора 18 только в моменты, соответствующие каждому строби.чнульсу. Ири уровнях помехи, существенно нревыщающих сигнал ЭКГ в моменты измерения, напряжение на выходе пикового детектора 19 становится нропорциональным помехе. Г1елинейный преобразователь 10 дает возможность получить необходимую (например, квадратичную) характеристику регулирования величины сопротивления в накопителях S и 9 (времени накопления) в зависимости от уровня помех.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического измерения амплитудных параметров электрокардиограммы, содержащее блок формирования синхроимпульса, входные каскады, генераторы прямоугольных импульсов, ключевые схемы, накопители и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью обеспечения измерения разности амнлитуд двух выбранных участков кардиоцикла при наличии нестационарных помех, в нем установлен измеритель уровня помех, включающий в себя ключевую схему, сумматор, пиковый детектор и нелинейный преобразователь, управляющий временем накопления синхронных накопителей

измеряемого сигнала, выходные сигналы которых поступают на блок сравнения, выполненный в виде аналогового блока вычисления разности наконленных сигналов.