Многоканальный электрокардиограф Советский патент 1980 года по МПК A61B5/04 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ

I

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для регистрации потенциалов биоэлектрической активности сердца одновременно во многих отведениях при условии, электрической изоляции пациента от заземления и токонесущих цепей электрокардиографа.

Известен многоканальный электрокардиограф, содержащий предварительные усилители, соединенные с электродами, разделительные трансформаторы, через которые предварительные усилители подключены к выходным усилителям, соединенным с соответствующими каналами регистратора, и экранирующую оболочку, выполненную с возможностью подключения к биологическому объекту посредством электрода и охватывающую предварительные усилители вместе с подключенными к ним обмотками разделительных трансформаторов 1.

Недостатком этого электрокардиографа является больщое взаимовлияние, между каналами, обусловленное наличием паразитных связей между обмотками трансформаторов и экранирующей оболочкой.

Целью изобретения является уменьшение взаимовлияния между каналами.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены две экранирующие оболочки, одна из которых подключена к шине нулевого потенциала предварительных усилителей и охватывает пер, вичные обмотки разделительных трансформаторов совместно с подключенными к ним предварительными усилителями, а вторая подключена к шине нулевого потенциала выходных усилителей и охватывает вторичные обмотки разделительных трансформаторов совместно с подключенными к ним выходными усилителями. На чертеже изображена блок-схема многоканального электрокардиографа..

Устройство содержит предварительные усилители 1 и 2, соединенные с электродами 3-6, разделительные трансформаторы, содержащие первичные и вторичные обмотки 7-10 соответственно, выходные усилители 11 и 12, соединенные с регистратором 13, 20 экранирующую оболочку 14, выполненную с возможностью подключения к биологическому объекту 15 посредством электрода 16, и две дополнительные экранирующие оболочки 17 и 18. Устройство работает следующим образом Снимаемые посредством электродов 3 и 4 биопотенциалы первого канала подаются на предварительный , усилитель 1, а биопотенциалы второго канала, снимаемые посредством электродов 5 и 6, подаются на предварительный усилитель 2. Питание.усилителей 1 и 2 осуществляется от отдельного источника с трансформаторной связью (на чертеже не показан). Выходные напряжения усилителей 1 и 2 преобразуются в импульсы напряжения несущей частоты и подаются на. первичные обмотки 7 и 8 разделительных трансформаторов. Модулированное по амплитуде напряжение несущей частот.снимается совторичнь1х обмоток9 Т(Т разделительных трансформаторов, детектируется амплитудными детекторами -(на чертеже не показаны), усиливается выходнымл усилителями 11 и 12 и записывается регистратором 13. С целью уменьшения синфазных помех предварительные усилители 1 и 2 с первичными обмотками 7 и 8 охвачены экранирующей оболочкой 14, соединённой с биологическим объектом 15 посредством электрода 16 с переходным сопротивлением 19. На вторичной обмотке 9 раз делительного трансформатора действует напряжение несущей частоты, модулированное по амплитуде биоэлектрическим сигналом первого канала. Это напряжение вызывает протекание тока, по цепи: незаземленный вывод обмотки 9 - паразитная емкость 20 - экран 14 - переходное сопротивление электрода 19 - биологический объект 15 - емкость 21 объекта на землю --заземление 22 - заземленный вывод обмотки 9. На переходном сопротивлении 19 образуется падение напряжения несущей частоты, модулирШанное по амплитуде выходным напряжением усилителя 1 первого канала . Падение напряжения на переходном сопротивлении 19 прикладывается ко входам усилителя 2 второго канала как синфазная помеха и вызывает протекание тока по цепи: переходное сопротивление 23 электрода 5 - емкость 24 и переходное сопротивление 25 электрода 6 - емкость 26. На переходных сопротивлениях электродов 5 и 6 образуется падение напряжений, разность которых воздействует на вход усилителя 2 как парафазная помеха и усиливается усилителем 2. Таким образом, на входе усилителя 2 второго канала электрокардиографа действует напряжение помехи, представляющее собой часть модулированного по амплитуде биоэлектрическим сигналом напряжения несущей частоты первого канала, т. е. осуществляется .паразитдое взаимовлияние между каналами- электрокардиографа. Уменьщить такое влияние первого канала на второй можно, уменьшая емкость 20 связи незаземленного вывода вторичной обмотки 9 трансформатора с экранирующей оболочКОЙ 14. Аналогичным образом уменьшить влияние второго канала на первый можно, уменьшая емкость 27 связи. Этого можно добиться введением дополнительной экранирующей оболочки 18, которая охватывает вторичные обмотки 9 и 10 вместе с подключенными к ним выходными усилителями II и 12. На первичной обмотке 7 разделительного трансформатора первого канала действует напряжение несухцей частоты, модулированное биоэлектрическими потенциалами первого канала, предварительно усиленными усилителем 1. Это напряжение вызывает протекание токов по цепям: вывод обмотки 7 - емкость 28 связи - экран 14 - параллельное соединение емкостей29 и 30 с последовательными цепями, включающими переходные сопротивления 19, 23 и 25 с входными сопротивлениями 31 и 32 усилителя 2 второго канала - шина 33 нулевого потенциала- второй выход обмотки 7.Напряжение на емкостях 29 и 30, приложенное между шиной 33 нулевого потенциала предварительных усилителей и экраном 14; вызывает протекание тока по цепям: сопротивление 19 - сопротивления 23 и 25 -входные сопротивления 31 и 32, усилитель 2 шина 33 нулевого потенциала - емкость 30. На переходньргх сопротивлениях электродов 5 и 6 возникает падение напряжений, разность которых воздействует на вход усилителя 2 как парафазная помеха и усиливается усилителем 2. Таким образом, на вход усилителя 2 воздействует напряжение помехи, представляющее собою часть модулированного по амплитуде биоэлектрическими потенциалами напряжения несущей частоты первого канала, т. е. осуществляется паразитное влияние первого канала на второй. Уменьшить это влияние можно, уменьщая емкость 28 связи. Аналогичным образом уменьшить влияние второго канала на первый можно, уменьшая емкость 34 связи. Этого можно добиться введением дополнительной экранирующей оболочки 17, соединенной с шиной нулевого потенциала предварительных усилителей и охватывающей первичные обмотки 7 и 8 вместе с подключенными к ним усилителями 1 и 2. Резисторы 35 и 36 представляют собой переходные сопротивления электродов 3 и 4. Резисторы 37 и 38 - входные сопротивления усилителя 1, а емкости 39-44-паразитные емкости утечки. Применение, описанной выше системы двух дополнительных экранов позволяет значитедьной степени уменьшить помехи от взаимовлияния между каналами электрокардиографа, обусловленного наличием паразитных связей между обмотками разделительных трансформаторов и экранирующей оболочкой, подключенной к пациенту. В макете трехканального электрокардиографа, изготовленного в соответствиис приведенным выше описанием, применение двух дополнительных экранов привело к уменьшению помех от взаимовлияния между каналами примерно на 40 дб. Такое уменьшение помех от взаимовлияния каналов позволяет повысить точность измерения зубцов и волн электрокардиограммы, особенно низковольтных ее элементов, что, в свою очередь, повышает точность диагностики. Формула изобретения Многоканальный электрокардиограф, содержаший предварительные усилители, соединенные с электродами, разделительные трансформаторы, через которьге предварительные усилители подключены к выходным усилителям, соединенным с соответствуюшими каналами регистратора, и экранирующую оболочку, выполненную с возможноетью подключения к биологическому объекту посредством электрода и. охватывающую предварительные усилители вместе с подключенными к ним обмотками разделительных трансформаторов, отличающийся тем, что с целью уменьшения взаимовлияния между каналами, дополнительно введены две экранирующие оболочки, одна из-которых подключена к шине нулевого потенциала предварительных усилителей и охватывает первичные обмот-ки разделительных трансформаторов совместно с подключенными..... к ним предварительными усилителями, а вторая подключена к шине нулевого потенциала выходных усилителей и охватывает вторичные обмотки разделительных трансформаторов совместно с подключенными к ним выходными усилителями. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3868948, кл. 128-2.06, опублик. 1975 (прототип).

/5 J

/6 5 6