Устройство для обработки электрокардиосигналов Советский патент 1977 года по МПК G06F15/42 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в медицинских исследованиях для автоматического построения интегральных электрокардиотопограмм периодов J и Q, 5.

Известно устройство для обработки биопотенциалов, содержащее коммутатор, память, анализатор биопотенциалов, устройство отображения и блок управления 1. Однако величина потенциала в каждом из множественных отведений определяется по яркости свечения лампочки или определенного участка электронно-лучевой трубки. При дискретном расположении источников света глаз человека способен воспринимать только восемь уровней яркости, в связи с чем не представляется возможным оценивать количественно величину потенциала в каждом из множественных отведений и характер рельефа без дополнительной обработки. Кроме того, устройство требует для построения топографических карт наличия специального помещения для фоторабот, фотооборудования, обслуживающего персонала, имеющего опыт в фотоработах и в построении изопотенциальных линий. На построение одной электрокардиотопограммы необходимо 4 ч. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки электрокардиосигналов, содержащее коммутатор, первый вход которого соединен с первым в.ходом устройства, и интерполятор 2. В этом известном устройстве построение топографической карты производится по величинам потенциалов в отведениях в момент подсоединения каждого из них; устройство не позволяет анализировать электрокардиосигнал, величины потенциалов

наносятся вручную. Это приводит к сужению функциональных возможностей устройства и его быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей. В описываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит анализатор электрокардиосигнала, блок вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий, блок памяти,

блок управления и блок графического отображения информации, причем первый, второй и третий входы анализатора электрокардиосигнала соединены соответственно с выходом коммутатора, со вторым входом устройства и первым выходом блока управления, первый и второй выходы, группа выходов анализатора электрокардиосигнала соединены соответственно со вторым входом коммутатора, первым входом блока управления и

адресными входами блока памяти, информациойные выходы которого соединены с группой входов блока вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий и первой группой входов блока графического отображения информации, вторая группа входов которого через интерполятор соединена с группой выходов блока вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенцнальных линий, второй и третий выходы, второй и третий входы и группа выходов блока управления соединены соответственно с третьим входом коммутатора, с управляющим входом блока графического отображения информации, сигнальными выходами блока вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий и блока графического отображения информации, с управляющей группой входов блока памяти.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства.

Оно содержит коммутатор 1, анализатор 2 электрокардиосигнала, блок 3 памяти, блок 4 вычисления координат концрв интервалов интерполирования изопотенциальных линий, интерполятор 5, блок 6 графического отображения информации, блок управления 7, адресные входы 8, информационные выходы 9, управляющие входы 10 блока памяти, входы 11 и 12 анализатора.

Интегральные электрокардиотопограммы периодов R vi Q, S (по электропозитивности и электронегативности) отражают максимальные величины соответственно положительного и отрицательного зарядов, достигнутые диполем за период кругового движения в каждом из множественных отведений. Методика интегральной электрокардиотопографии позволяет получать много информативных признаков, значительно дополняющих электрокардиографию. Так, например, зоны перекрытия, нулевые зоны, форма рельефа электрического поля сердца, характер кругового движения, размеры проекций и взаимоотношение нулевых зон между собой и с величиной потенциалов на картах противоположной полярности, участки со сниженным потенцисглом (воронки), плотность изопотенциальных линий позволяют определять целый ряд патологических изменений в сердечно-сосудистой системе, труднодиагностируемых по 12-стандартным отведениям.

Работа устройства рассматривается на примере 96 отведений диполя на поверхности грудной клетки человека, расположенных в шесть рядов по 16 отведений в каждом ряду. Коммутатор 1 в заданной последовательности на один кардиоцикл подсоединяет каждое из множественных отведений (с 1-го до 96-е) ко входу 11 анализатора 2. На вход 12 анализатора постоянно подается электрокардиосигнал от 97-го отведения. Анализатор 2 последовательно в каждом из множественных отведений определяет величины электропозитивности и электронегатиЁНбстИ и величины потенциалов в зонах перекрытия по электронегативности и электропозитивности на поверхности грудной клетки в месте нахождения электрода, подсоединенного Б данный момент ко входу анализатора 2. После окончания анализа электрокардиосигнала четыре двоичных числа засылаются в блок 3 и одновременно из анализатора 2 поступает импульс на коммутатор 1 и в блок управления 7. Коммутатор 1 с приходом каждого импульса из анализатора 2 подсоединяет ко входу следующее отведение. Из блока управления 7 в коммутатор 1 поступает управляющий сигнал при переходе с ламелей одного ряда шагового искателя на ламели другого ряда (в шаговых искателях число ламелей в одном ряду меньше 96). После проведения анализа электрокардиосигнала в 96-м отведении из блока управления 7 поступает управляющий сигнал в анализатор 2 и из последнего перестают поступать импульсы в коммутатор I и в блок управления 7. После окончания записи устройство переводится переключателем (в блоке управления 7) в режим вычерчивания топографических карт. При вычерчивании топографической карты периода R в режиме знакогенерации управляющие сигналы, поступающие из блока управления 7 в блок 3, обеспечивают поступление из блока 3 в блок 6 графического отображения информации двоичных чисел (по два), одно из которых характеризует электропозитивность, а другое - величину потенциала в зонах перекрытия по электропозитивности (при вычерчивании топографической карты периодов Q, 5 одно двоичное число характеризует электронегативность, а другое - величину потенциала в зонах перекрытия по электронегативности). При поступлении каждой пары двоичных чисел из блока 3 в блок 6 графического отображения информации одновременно из блока управления 7 в блок 6 графического отображения информации постунают управляющие импульсы, которые обеспечи:вают расположение высвечиваемых чисел на экране в виде матрицы.

Поступление двоичных чисел из блока 3 и управляющих импульсов из блока управления 7 синхронизируется тактовыми импульсами, поступающими из блока 6 графического отображения информации в блок управления 7.

После высвечивания иа экране блока 6 десятичных чисел устройство автоматически переходит в режим вычерчивания эквипотенциальных линий. Управляющие сигналы, поступающие из блока управления 7 в блок 3, обеспечивают поступление из блока 3 в блок 4 двоичных чисел (по два), из которых характеризует величину электропозитивности в каждых двух соседних отведениях элемента (элемент - это четыре отведения, составленные двумя отведениями каждого ряда и двумя отведениями соседнего ряда.

в котором определяются координаты концов интервалов интерполирования эквипотенциальных линий элемента). После определения координат концов интервалов интерполирования всех эквипотенциальных линий элемента из блока управления 7 в блок 4 поступает управляющий сигнал, и координаты каждой эквипотенциальной линии последовательно поступают в блок 6 графического отображения информации.

Для синхронной работы блока управления 7, блока 3 и блока 4 в блок управления 7 поступают тактовые импульсы из блока 4.

После вычерчивания на экране блока 6 эквипотенциальных линий последнего элемента устройство автоматически переходит в режим знакогенерации, и взаимодействие блоков устройства повторяется в той же последовательности.

Таким образом, устройство обеспечивает автоматический анализ электрокардиосигнала и вычерчивание интегральных электрокардиотопограмм периодов и Q, 5 за 1,4 мин при 96 отведениях при частоте сердечных сокращений 70. Это время в 128 раз меньше времени, необходимого лаборанту для вычерчивания интегральных электрокардиотопограмм периодов R w. Q, S.

Формула изобретения

Устройство для обработки электрокардиосигналов, содержащее коммутатор, первый вход которого соединен с первым входом устройства, и интерполятор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, оно содержит анализатор электрокардиосигнала, блок вычисления .координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий, блок памяти, блок управления и блок графического отображения информации, причем первый, второй и третий входы анализатора электрокардиосигнала

соединены соответственно с выходом коммутатора, со вторым входом устройства и первым выходом -блока управления, первый и второй выходы, группа выходов анализатора электрокардиосигнала соединены соответственно со вторым входом коммутатора, первым входом блока управления и адресными входами блока памяти, информационные выходы которого соединены с группой входов блока вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий и первой группой входов блока графического отображения информации, вторая группа входов которого через интерполятор соединена с группой выходов блока вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий, второй и третий выходы, второй и третий входы и группа выходов блока управления соединены соответственно с третьим входом коммутатора, с управляющим входом блока графического отобралсения информации, сигнальными .выходами блока вычисления координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий и блока графического

отображения информации, с управляющей группой входов блока памяти.

Источники ифнормации, принятые во внимание при экспертизе.

1.Shipton А. Новый частотно-избирательный топоскоп для электроэнцефалографии.

Medical Electronic Biology Engineering, 1963, № 4, с. 483.

2.IEEE Transactions on biomedical Electronics. 1971, T. 18, № 2, c. 158.