Кардиомонитор Советский патент 1980 года по МПК A61B5/04 

1

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к аппаратуре контроля сердечной деятельности.

Известен кардиомонитор, содержащий усилитель ЭКГ, последовательно соединенные анализатор режима и блок индикации и сигнализации -Flj.

Однако известное устройство не позволяет различать комплекс наружной ЭКГ и потенциалы поляризации, что иск- лючает возможность автоматического выявления нарушений сердечной деятельности при электрической стимуляции сердца.

Целью изобретения является обеспечение возможности автоматического выявления нарушений сердечной деятельности при электрической стимуляции сердца.

Цель достигается тем, что кардиомонитор имеет второй усилитель ЭКГ, два инвертирующих усилителя, электронный коммутатор, управляемый делитель напряжения, сумматор, блок автоподстройкя, интегратор, ключ, дискриминатор ампли туд стимулирующих импульсов, два дискриминатора полярности стимулирующих импульсов, выделитель стимулирующих импульсов и схему задержки. Причем выходы усилителей ЭКГ соединены непосредственно, а также через дискриминаторы и инвертирующие усилители с входами электронного коммутатора, входы выделителя стимулирующих импульсов соединены с выходом усилителей ЭКГ, а его вы10ход - с входами каждого дискриминатора, ключа и через схему задержки с блоком автоподстройки. Выходы электронного коммутатора соединены с входами сумматора непосредственно и через управляеISмый делитель напряжения, а выход сумма тора подключен через последовательно соединенные блок автоподстройки и интегратор к входу управляемого делителя напряжения и через ключ - к входу ана20лизатора ритма.

На чертеже показана блок-схема кардномонитора.

Кардиомонитор содержит электроды ЭКГ, усилители 2 и 3 ЭКГ, инвертирую щие усилители 4 и 5, электронный комутатор 6, управляемый делитель 7 наряжения, сумматор 8, блок 9 автоподст ойки, интегратор 10, ключ 11,аналиатор 12 ритма, блок 13 индикации и с.игнализации, дискриминатор 14 амплитуд тимулирующих импульсов, дискриминаоры 15 и 16 полярности стимулирующих импульсов, выделитель 17 стимулирующих импульсов и схему 18 задержки,

Электроды 1 ЭКГ укреплены на гру ди вокруг сердца пациента. Возможно крепление электродов и к конечностям в стандартных отведениях, но при этом значительно выше интенсивность помех при движениях пациента.

Кардиомонитор работает следующим образом. С выходов усилителей 2 и 3 ЭКГ электрокардиографические сигналы с двух различных отведений непосредственно и через инвертирующие усилители 4 и 5 с единичным коэффициентом передачи поступают на входы электронного коммутатора 6.

Вектор QRS-комплекса изменяет нап1 равление по мере распространения возбуждения по миокарду, в результате чего отношение сигнала QRS-комплекса в двух различных отведениях изменяется за время его формирования. Направление вектора потенциала поляризации неизмен но во времени и отношение потенциалов поляризации в различных отведениях так же не изменяется.

Предлагаемое устройство с помощью управляющего делителя 7 напряжения, сумматора .8, блока 9 автоподстройки и интегратора 10 обеспечивает формирование сумматора электрокардиографического сигнала, в котором сигнал поляризации полностью отсутствует.

Для обеспечения устойчивой работы системы автоматического регулирования, состоящей из упомянутых блоков, необходимо наличие на выходах электронного коммутатора двух электрокардиографических сигналов различных отЕедений, в которых потенциалы поляризации имеют вполне определенные различные поляр ности, причем амплитуда потенциала по ляризации в сигнале, подаваемом на вход управляемого делителя 7 напряжения, должна быть больше, чем в сигнале, подаваемом с выхода электронного коммутатора 6 непосредственно на вход сумматора 8,

Для формирования указанных сигналов на выходе электронного коммутатора 6 на его входы электрокардиографические сигналы поступают с выходов двух усилителей 2 и 3 ЭКГ и с выходов двух инвертирующих усилителей 4 и 5.

Выделитель 17 стимулирующих импульсов обеспечивает формирование прямоугольных импульсов, передний фронт которых по времени соответствует началу стимулирующих импульсов, регистрируеемыхс электродов ЭКГ, а длительность должна быть несколько большей длительности стимулирующего импульса, но

меньшей латентного периода (время между стимулирующим импульсом в начале формирования QRS-комплекса), и выбирается, например, равной 5 мс. Во время начальной части импуль-

сов выделителя 17 стимулирующих импульсов, которая соответствует временному положению стимулирующих импульсов, дискриминатор 14 амплитуд стимулирующих импульсов производит срав-

,нение амплитуд стимулирующих импуль- Сов с выходов усилителей 2 и 3 ЭКГ, а дискриминаторы 15 и 16 производят оценку полярности стимулирующих импульсов.. С выходов, дискриминаторов 14-

16 сигналы о полярностях стимулирующих импульсов на выходах усршителей 2 и 3 ЭКГ и о том, на выходе какого усилителя ЭКГ амплитуда стимулирующих импульсов больше поступают на

входы электронного коммутатора 6.

Электронный коммутатор 6 на основании поступающей на его входы информации о полярности и амплитуде стимулирующих импульсов подключает до прихода

следующих управляющих сигналов вход управляющего делителя 7 напряжения к выходу усилителя, на котором стимулирующий импульс имеет большую амплитуду и отрицательную полярность (потенциал

поляризации - большую амплитуду и

положительную полярность), а вход сумматора 8 подключает к другому каналу усиления ЭКГ, в котором стимулирующий импульс имеет меньшую амплитуду, к

выходу усилителя в этом канале, на котором стимулирующий импульс имеет положительную полярность, а потенциал поляризации - отрицательную.

Схема 18 задержки формирует импульсы, передний фронт которых задержан огноситбльно переднего фронта импульсов выделителя 17 стимулирующих импульсов на время, несколько большее

длительности стимулирующих импульсов, например на 2 мс, а задний фронт импульса на выходе схемы 18 задержки формируется одновременно с задним фронтом импульса выделителя 17 стимулирующих импульсов.

Таким образом, во время действия импульса на выходе схемы 18 задержки в сигналах на выходах усилителей 2 и 3 ЭКГ и сумматора 8 присутствует только потенциал поляризации.

Блок 9 автоподсгройки, на входы которого поступают сигналь с выходов ; сумматора 8 и схемы 18 задернжи во время действия импульсов схемы 18 за держки, формирует такие выходные им пульсы, которые изменяют напряжение на выходе интегратора 1О и, соответственно, коэффициент передачи управляемого делителя 7 напряжения до тех пор, пока сигнал поляризации на входах сумм тора 8 не станет равным по ампл ггуде (при разнополярности), а на выходе сумматора 8 сигнал поляризации не станет равным нулю. В простейшем случае блок 9 авгоподстройки состоит из усилителя и ключа и его выходное напряжение во время действия импульса на выходе схемы 18 задержки пропорционально сигнал на выходе сумматора 8, т. е, потенциалу поляризации, а в остальное время равно нулю.

С помощью рслюча 11 из электрокардиографического сигнала удаляются не- скомпенсированные остатки стимулирующего импульса и начальный участок сигнала поляризации, который не был скомпенсирован ввиду конечного времени регулирования.

Таким образом, с выхода ключа 11 на вход .анализатора 12 ритма поступает электрокардиографический сигнал, в котором совершенно отсутствуют стимулирующие импульсы и потенциалы поляризации. В анализаторе 12 ритма производится анализ электрокардиографического сигна ла и на его основе осуществляют контроль за сердечной деятельностью пациента. С выхода анализатора 12 ритма сиг нал поступает на блок 13 индикации и сигнализации, который обеспечивает индикацию информации о состоянии сераеч ной деятельности пациёнта и формирует звуковые и световые сигналы тревоги при определенных нарушениях сердечной

деятельности, например ири изменениях частоты сердечного ритма за пределы заданного диапазона.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет при электрической стимуляции сердца полностью устранять из электрокардиографического сигнала артефакты стимулирующих импульсов и нап- поляризации, возникающее на

границе pavЗдeлa электрод-.1иокард и обеспечивает Bo3MOKiiocTb автоматического выявления нарушений сердечной деятельности при электрической стимуляции сердца.

Формула изобретения

Кардиомонитор, содержащий усилитель ЭКГ, последовательно соединенные анализатор ритма и блок индикации и сигнализации, о л ti ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности автоматического выявления нарушений сердечной деятельности при элект рической стимуляцнн сердца, ом имеет второй усилитель ЭКГ, два инвертирующих усилителя, электронный коммутатор, управляемый делитель напряжения, сумматор, блок автоподстройки, интегратор, ключ, дискриминатор амплитуд стимулирующих Т1мпупьсов, два дискриминатора полярности стимулкруюшкх импульсов, выделитель стимулирующих импульсов и скему аадеряжи, причем выходы усилителей ЭКГ соещгнены непосредственно, а также через дискриминаторы и инвертирующие ус1шителк с входами электронного коммутатора, входы выделителя стимулир тощих импульсов соединены с выходами усил ггелей ЭКГ, а его выход - с входами каждого дискриминатора, ключа и через схему задержки с блоком ав- топодстройки, выходы глйктронного коммутатора соединены с входами сумматора непосредственно и через управляемый делитель напряжения, а выход сумматора подключен через последовательно соеди- нен11Ь е блок автоподстройки и интегратор к входу управляемого дел1ггеля напряжения и через 1СШОЧ - к входу анализатора ритма.

Источники информации,, принятые во внимание при.экспертизе

1. Патент США № 3524442, кл. 128-2.06, опублж. 1970 (прото- . тип).