Устройство выделения -зубцов экг Советский патент 1979 года по МПК A61B5/04 

сигнал снимается с выхода временного селектора 8. Причем измеритель 4 амплитуды выполнен в виде двух полевых транзисторов 12 и 13 и носледовательно соединенных пикового детектора 14, интегрирующей цепочки 15, усилителя 16 и делителя 17 нанряжения; пороговая схема 9 состоит из двух диодов 18 и 19, через резисторы 20 и 21 подключенных к источникам питания, двух делителей 22 и 23 напряжения и дифференциального усилителя 24; формирователь 10 строба номехи содержит делитель напряжения, верхнее плечо которого состоит из параллельно соединенных резистора 25 и диода 26, а нижнее -из конденсатора 27. Работа устройства происходит следующим образом. На вход фильтра 1 поступает электрокардиографический сигнал, состоящий из ORS-комплексов, Т- и R-зубцов и помех П. В качестве фильтра 1 может быть использован активный RC-фильтр с резонансной частотой 10-15 Гц и крутизной склонов около 12 дб на октаву, обеспечивающий улучщение отнощения амплитуды R-зубцов к амплитуде R- и Т-зубцов и других помех. С выхода фильтра 1 сигнал направляется на вход пороговой схомы 9. Как известно, амплитуда R-зубцов при отведениях с поверхности тела человека не нревыщает 4- 5 мВ, поэтому пороговое напряжение схемы 9 выбрано таким образом, чтобы R-зубцы не вызывали срабатывания пороговой схемы, а сигнал на ее выходе появлялся только при наличии на входе устройства помехи, амплитуда которой превыщает 4- 5 мВ. С выхода пороговой схемы 9 сигнал поступает на формирователь 10 строба помехи, импульс на выходе которого возникает при первом срабатывании пороговой схемы 9 и заканчивается через определенное время, например через 70 мс, после последнего срабатывания. С выхода фильтра 1 сигнал подается на вход двухполупериодного детектора 2, в котором происходит превращение двухполярного сигнала в однополярный. С выхода двухполупериодного детектора 2 через управляемый ограничитель 3 сигнал поступает на измеритель 4 амплитуды, в котором происходит измерение среднего значения амплитуды поступающего на его вход сигнала. С выхода измерителя амплитуды сигнал, соответствующий 130% от средней амплитуды кардиоимпульсов, подается на Заправляющий вход управляемого ограничителя 3, вызывая ограничение сигнала на этом уровне, и соответствующий 40-80% - на вход схемы 5 сравнения. - На входы схемы 5 сравнения поступают сигналы с выходов управляемого ограничителя 3 и измерителя 4 амплитуды. Нри появлении на входе устройства ORS-комплекса сигнал на выходе управлясмого ограппчптеля 3 превысит сигнал с вь,1хода измерителя 4 амплитуды, и на выходе схемы 5 сравнения формируются импульсы, которые через схему 6 задержки и схему 7 запрета поступают на вход временного селектора 8. В качестве временного селектора 8 может быть использован одновибратор, формирующий импульсы длительностью 250-300 мс. Применение временного селектора нозволяет исключить многократное срабатывание выделителя R-зубцов от одного ORS-комплекса и срабатывание от помех, непосредственно следующих за R-зубцами. Как уже отмечалось, при возникновении на входе известных устройств помех достаточно больщой амплитуды на выходе схемы сравнения и на выходе временного селектора формируются импульсы, ложпо еигнализирующие о приходе R-зубцов и, кроме того, происходит увеличение папряжения па выходе измерителя амплитуды, в результате чего несколько последующих R-зубцов могут не выделяться. При возникновении помехи на входе данного устройства на выходе формирователя 10 строба помехи формируется сигнал, поступающий на вход схемы 7 запрета, который запрещает формирование выходного сигнала. Поскольку уровень срабатывания схемы 5 сравнения ниже уровня срабатывания пороговой схемы 9, сигнал на ее выходе при возникновении помехи может возникнуть раньше, чем на выходе пороговой схемы 9, и закончиться позже. Для обеспечения полного «вырезания сигнала помехи импульсы с выхода схемы 5 сравнения на вход схемы 7 запрета поступают через схему 6 задержки, величина задержки которой составляет около 25 мс, а сигнал на выходе формирователя 10 строба помехи заканчивается па 70 мс позже сигнала на выходе пороговой схемы 9. В качестве схемы 6 задержки может быть использован одновибратор. При появлении помехи па выход измерителя 4 амплитуды подается сигнал с выхода управляемого ограничителя 3, на 130% превышающий среднюю амплитуду кардиоимпульсов. Чтобы папряжение па выходе измерителя 4 амплитуды не изменилось в результате воздействия помехи, па его второй вход поступает сигнал с выхода формирователя строба помехи, который и возвращает сигнал на выходе измерителя амплитуды к прежнему уровню. Таким образом, в предлагаемом устройстве сигнал помехи не вызывает формирования выходных импульсов и увеличения напряжения измерителя амплитуды. Сигнал па выходе реле 11 времени формируется через 3-5 с после прекращения выделения R-зубцов в результате резкого уменьшения амплитуды R-зубцов, например после переключения отведений. Этот сигнал

поступает на третий вход измерителя 4 амилитуды и ускоряет уменьшение его выходного напряжения.

При отсутствии иомех кардиоимпульсы с выхода двухполупериодного детектора 2 через резистор 28 поступают на пиковый детектор 14 и заряжают конденсатор 29 до значения амплитуды кардиоимнульса. На конденсаторе 30 формируется напряжение, пропорциональное среднему значению амплитуды кардноим пульсов. Постоянные времени детектора 14 и интегрирующей цепочки 15 выбираются равными 5-7 с. Коэффициент передачи усилителя 16, имеющего больщое входное сопротивление, посредством резисторов 31 и 32 выбирается такой величины, чтобы на его выходе сигнал составлял около 130% от средней амплитуды кардиоимпульсов. Сигнал с выхода усилителя подается на базу транзистора 33, ограничивающего амплитуду кардиоимпульсов, поступающих с выхода двухполупериодного детектора 2 через резистор 28. С делителя 17 сигнал, равный 40-80% от средней амплитуды кардиоимпульсов, направляется на схему 5 сравнения.

При поступлении на вход устройства помех с достаточно большой амплитудой сигнал показательной полярности через диод 18 и делитель 22 подается на вход а усилителя 24, а сигнал отрицательной полярности через диод 19 и делитель 23 - на вход б этого же усилителя и вызывает переход дифференциального усилителя из режима насыщения при выходном сигнале положительной полярности в режим насыщения при выходном сигнале отрицательной полярности. Таким образом, усилитель используется как компаратор, и на его выходе при превышении сигналом помехи определенной величины формируются отрицательные импульсы. Импульсы с выхода усилителя 24 через диод 26 поступают на конденсатор 27 и заряжают его до максимального значения; отрицательный сигнал с конденсатора через диоды 34 и 35 подается на затворы транзисторов 12 и 36 и открывает их. В результате транзистор 36 препятствует прохождению сигнала на вход временного селектора 8, а с помощью транзистора 12 параллельно конденсатору 29 подключается резистор 37. После окончания сигнала помехи конденсатор 27 медленно перезаряжается через резистор 25, что обеспечивает задержку на 70 мс в запирании транзисторов 12 и 36. Резистор 37 выбирается такой величины, чтобы конденсатор 27, заряженный до напряжения, равного амплитуде импульсов на выходе управляемого ограничителя 3 (что составляет 130% от средней амплитуды импульсов),

за указанное время запаздывания запирания транзистора 12 успевал разрядиться до обычного значения амплитуды импульсов. Таким образом, введение в устройство пороговой схемы, формирователя строба

помехи, схемы задерлчки и схемы запрета, а также новых связей между блоками позволяет значительно повысить помехоустойчивость и тем самым надежность работы выделителя R-зубцов.

Формула изобретения

1.Устройство выделения R-зубдов ЭКГ, содержащее последовательно соединенные

фильтр, двухнолупериодный детектор, управляемый ограничитель, измеритель амплитуды, схему сравнения, а также временной селектор и реле времени, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности выделения R-зубцов ЭКГ, оно имеет схему задержки, схему запрета, формирователь строба помехи и пороговую схему, причем вход пороговой схемы соединен с входом двухполупериодного детектора, а выход через формирователь строба помехи - с измерителем амплитуды и схемой запрета, схема сравнения через последовательно соединенные схему задержки, схему запрета, временной селектор и реле

времени связана с измерителем амплитуды.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель амплитуды выиолнен в виде двух полевых транзисторов и последовательно соединенных пнкового детектора,

интегрирующей цепочки, усилителя и делителя напряжения.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пороговая схема выполнена в виде двух диодов, через резисторы подключенных к источникам питания, двух делителей напряжения и дифференциального усилителя.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь строба помехи выполнен в виде делителя напрял ения, верхнее плечо которого состоит из параллельно соединенных резистора и диода, а нижнее - из конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 568435, кл. А 61В 5/02, 1975.

PLIZ.I

.