Устройство для автоматического регулирования глубины наркоза Советский патент 1976 года по МПК A61M17/00 

1

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для автоматического по.ддержания наркоза.

Известны устройства для автоматического регулирования глубины нар1коза, содержащие усилитель ЭЭГ, согласующее устройство, счетчик числа экстремумов ЭЭГ (частотный анализатор) и исполнительное устройство 1.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной точности измерения и поддержания глубины наркоза.

С целью повыщения точности измерения и поддержания глубины наркоза предлагаемое устройство имеет блоки корреляционного и спектрального анализа, соединенные последовательно с усилителем, и блок логической обработки, второй вход которого соединен со вторым выходом блока корреляционного анализа, а выход подключен ко входу согласую-цего устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства для автоматического регулирования глубины наркоза.

Устройство содержит усилитель 1 ЭЭГ, блоки 2 и 3 корреляционного и спектрального анализа, соединенные последовательно с усилителем 1, блок 4 логической о бработки, второй вход которого соединен со вторым выходом блока 2 корреляционного анализа, а выход подключен ко входу согласую:щего устройства 5, а также исполнительное устройство 6.

Устройство работает следующим образом.

Два отведения ЭЭГ, снимаемые с объекта 7 в течение десятисекундного интервала и предварительно усиленные в усилителе I, обрабатываются в блоке 2 корреляционного анализа по следующим алгоритмам:

t+T

.rx() Y x(t)-x(t + )df;

t

t + T

x(t)-y(i + -)d(;

15

где x(t) - мгновенное значение ЭЭГ в первом

отведении,

y(t) - мгновенное значение ЭЭГ во втором отведении, t - текущее время, Г период усреднения ЭЭГ, т - текущий интервал корреляции, Rxx() -автокорреляционная функция ЭЭГ

в .первом отведении,

Rxy(i) -кросскорреляционная функция ЭiЭГ двух отведений.

Затем в блоке 3 спектрального анализа вычисляется спектральная плотность мощности 30 сигнала ЭЭГ. При этом используется теорема

Винера-Хинчина, позволяющая вычислять спектральные плотности мощности процессов через их корреляционные функции.

Алгоритмы вычисления спектральной плотности мощности ЭЭГ имеют вид:

макс

5,(«))z I R,A),

В блоке 4 логической обработки вычисляются следующие параметры:

1.Коэффициенты корреляции

RXX Rxy

(ОГ (Q)

2.Для автокорреляционной функции определяется величина

I (-}с1г,

3. Для кросскорреляционной функции определяется ее начальное значение Rxy(O), максимальное значение К. и показатель затухания dxy.

4. Для спектральной функции вычисляются показатели, характеризующие отношение энергии сигнала в данной части спектра ко всей энергии процесса. Весь диапазон частот разбивается на пять (принятых в литературе) участков:

макс f 5(ш)йГ/

О + 3 ГЦ S,

макс

f S(a)/

макс J S()df

50

макс

I

С

b

макс

:акс

J

а : 8 + 13 ГЦ8(1.

Тмакс

5 (ш) df

Рмаке

J S()dt РМИН

14+35 ГЦ 5S Тмакс I 5 И и/

макс

J S(u,)dt 1мин

35 + 50 ГЦ 5т макс f S()dt

Алгоритм решающего правила состоит в определении компонент вектора состояния Ф{Ф1... Фj ...Фб} (см. таблицу 1), соответствующих выбранным уровням распознавания стадий наркоза и гипоксии.

(j)KijSi

где г-1 ...9 /,...6

Коэффициенты Kij представляют собой весовые значения данного признака 5 в данном компоненте / вектора состояния Ф(/) В таблице обозначены следующие признаки:

о 1 So 04 -

s s% s

s,

макс I РжЛ)9-9 9 -

ijj - Ja -( -

S-, - pxy (0)

Sy - dxy

Управляющий сигнал образуется как разность между значением опорного напряжения, задающего необходимую стадию наркоза, и значением напряжения, соответствующего физиологической стадии наркоза, определяемой в блоке 4 логической обработки.

Эта разность (сигнал рассогласования) подается в согласующее устройство 5 и далее в исполнительное устройство 6, которое изменяет подачу анестетика до тех пор, пока сигнал рассогласования не станет равен нулю.

Таблица 1

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования глубины наркоза, содержащее усилитель ЭЭГ, согласующее устройство и .исполнительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и поддержания глубины наркоза, оно имеет блоки коррелядионного и спектрального анализа, соединенные последовательно с усилителем, и блок логической обработки, второй вход которого соединен со вторым выходом блока корреляционного анализа, а выход подключен ко входу согласующего устройства. Источник информации, принятый во вниманае при экспертизе:

1. Авт. св. № 339079 МК№ А 61М 17/00 от 22.06.68