Устройство для кардиосинхронизации Советский патент 1979 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к медицинской технике, преимущественно к аппаратам искусственного кровообращения.

Известно устройство для кардиосинхронизации, содержащее последовательно соединенные выделитель R-зубцов, генератор пилообразного напряжения, импульсный элемент, переключатель, блок задержек и исполнительное устройство, а также блок экстрасистолии, входы которого соединены с выходами выделителя R-зубцов, генератора пилообразного напряжения и импульсного элемента, а один из выходов соединен со входо.м импульсного элемента, выход выделителя R-зубцов соединен со входом блока задержек 1. Однако это устройство, обеспечивая высокую точность кардиосинхронизации при экстрасистолии и в большинстве случаев синусового ритма, не позволяет получить достаточно высокой точности в ряде случаев синусового ритма, при мерцательной аритмии, при сочетании экстрасистолии с мерцательной аритмией, с интермиттирующей атриовентрикулярной блокадой и в ряде других случаев.

Целью изобретения является повышение точности кардиосинхронизации при различных аритмиях сердечной деятельности.

Для этого устройство имеет экспоненциальный фильтр, блок оценки характеристик сердечного ритма, интегратор и пороговую схему, причем один из входов экспоненциального фильтра соединен с выходом выделителя R-зубцов, другой - с выходом импульсного элемента, а его выход соединен с одним из входов переключателя, входы блока оценки характеристик сердечного ритма соединены с выходами выделителя R-зубцов, генератора пилообразного напря.жения, импульсного элемента и блока экстрасистолии, а выход через последовательно соединенные интегратор и пороговую схему соединен с управляющим входом переключателя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для кардиосинхронизации.

Устройство содержит выделитель 1 R- зубцов, генератор 2 пилообразного напряжения, импульсный элемент 3, экспоненциальный фильтр 4, переключатель 5, блок 6 задержек, исполнительное устройство 7, блок 8 экстрасистолии, блок 9 оценки характеристик сердечного ритма, интегрирующую цепь 10, пороговую схему 11. Устройство работает следующим образом При возникновении QRS - комплексов ЭКГ на выходе выделителя 1 R-зубцов формируются прямоугольные импульсы, длительность которых составляет несколько миллисек. При поступлении этих импульсов на вход генератора 2 пилообразного напряжения, рост напряжения на его выходе прекращается. Некоторое время, больщее длительности импульсов на выходе выделителя 1 R-зубцов, напряжение на выходе генератора 2 пилообразного напряжения остается неизменным, после чего происходит сброс генератора 2 пилообразного напряжения и формирование нового линейнонарастающего сигнала. Таким образом, после формирования очередного импульса на выходе выделителя 1R-зубцов на выходе генератора 2 пилообразного напряжения некоторое время присутствует сигнал, несущий информацию о длительности предществующего сердечного цикла. Если длительности сердечных циклов изменяются мало, то с выхода блока 8 экстрасистолии на вход импульсного элемента 3 поступают импульсы, соответствующие заднему фронту импульсов выделителя 1 R-зубцов, и на выходе импульсного элемента 3 формируется сигнал, пропорциональный продолжительности предшествующего сердечного цикла, который через переключатель 5 поступает на вход блока 6 задержек. На выходе блока 6 задержек формируются импульсы, задержанные относительно R-зубца ЭКГ и управляющие работой исполнительного устройства 7. На входах блока 8 экстрасистолии и блока 9 оценки характеристик сердечного ритма присутствуют сигналы с выходов генератора 2пилообразного напряжения и импульсного элемента 3, которые в момент прихода импульса выделителя R-зубцов ЭКГ несут информацию о длительностях завершивщегося и предществующего ему сердечных циклов. При возникновении экстрасистолического QRS-комплекса, с выхода блока 8 экстрасистолии на импульсный элемент 3 не подается импульс и во время компенсаторной паузы и следующего за ней сердечного цикла на выходе импульсного элемента 3 остается сигнал о длительности последнего нормального сердечного цикла, который через электронный переключатель 5 поступает на блок 6 задержек. После окончания компенсаторной паузы в блоке 8 экстрасистолии происходит сравнение длительности компенсаторной паузы с длительностью последнего нормального сердечного цикла, если длительность компенсаторной паузы окажется меньше длительности сердечного цикла, можно считать что возникла экстрасистола или произошла ошибка в распознавании экстрасистолы, вызванная другим видом аритмии. Если экстраСИСТОЛЫ или ошибки в распознавании экстрасистол возникают чаще, чем одиночные экстрасистолы, то сигнал с выхода блока 8 экстрасистолии на вход импульсного элемента 3 подается в каждом сердечном цикле, а со второго выхода блока 8 экстрасистолии на вход блока 9 оценки характеристик сердечного ритма сигнал не поступает. На вход экспоненциального фильтра 4 поступает сигнал о длительностях сердечных циклов с выхода импульсного элемента 3. В экспоненциальном фильтре осуществляется вычисление ожидаемой длительности последующего сердечного циклов в соответствии с формулой:i Тожгт -f3 fi -е«),2 Ttn-ij где г - постоянная времени, равная 6-8 сердечным циклам; Т гп-о-действительная длительность предшествующих сердечных циклов; Тож- ожидаемая длительность сердечных циклов. В зависимости от характеристик сердечного ритма происходит автоматическое изменение динамических характеристик предлагаемого устройства, которое осуществляется путем изменения структуры устройства: с помощью электронного переключателя 5 ко входу блока задержек в зависимости от характеристик сердечного ритма подключаются выходы либо импульсного элемента 3, либо экспоненциального фильтра 4. Анализ характеристик сердечного ритма и формирование сигнала, управляющего электронным переключателем 5,осуществляются с помощью цепи, состоящей из блока 9 оценки характеристик сердечного ритма, интегрирующей цепи 10 и пороговой схемы 11. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность фазового согласования работы исполнительных устройств с деятельностью сердца при различных аритмиях сердечной деятельности путем изменения своих динамических характеристик. Формула изобретения Устройство для кардиосинхронизации, содержащее последовательно соединенные выделитель R-зубцов, генератор пилообразного, напряжения, импульсный элемент, переключатель, блок задержек и исполнительное устройство, а также блок экстрасистолии, входы которого соединены с выходами выделителя R-зубцов, генератора пилообразного напряжения и импульсного элемента, а один из выходов соединен со входом импульсного элемента, выход выделителя R-зубца соединен со входом блока задержек, отличающееся тем, что, с целью повышения точности кардиосинхронизации при различных аритмиях сердечной деятельности, он имеет экспоненциальный фильтр, блок оценки характеристик сердечного ритма, интегратор и пороговую схему, причем один из входов экспоненциального фильтра соединен с выходом выделителя R зубцов, другой - с выходом импульсного элемента, а его выход соединен с одним из входов переключателя, входы блока оценки характеристик сердечного ритма соединены с выходами выделителя R зубцов, генератора пилообразного напряжения.

импульсного элемента и блока экстрасистолии, а выход через последовательно соединенные интегратор и пороговую схему соединен с управляющим входом переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479471, кл. А 61 В 5/04, 1976.