Кардиомонитор Советский патент 1980 года по МПК A61B5/04 

1

Изобретение относится к медицинской тех нике, а именно к аппаратуре контроля сердечной деятельности и средств стимуляции у больных с электрокардиостимуляторами.

Известен кардиомонитор, содержащий выделитель R-зубцов, дискриминатор интервалов импульс-Р-зубец, блок определения аритмий и блок индикации и сигнализации, соединенные последовательно, а также блок определения нарушений ритма стимулятора, выход которого соединен со входом блока индикации и сигнализации и последовательно соединенные усилитель и выделитель стимулирующих импульсов 1.

Недостатком известного устройства является возможность лищь выделения аритмии сердца и нарущений ритма стимулятора, что не дает врачу полного представления о состоянии больного и не позволяет проводить дифференцированной диагностики и в минимальное время устранять возникновение нарушения.

Цель изобретения - ускорение выявления и дифференцирования возникающих нарущений в работе сердца и средств стимуляции у больных с электрокардиостимуляторами.

(54) КАРДИОМОНИТОР

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее выделитель R-зубцов, дискриминатор интервалов импульс-Rзубец,блок определения аритмий и блок индикации и сигнализации, соединенные последовательно, а также блок определения нарущений ритма стимулятора, выход которого соединен со входом блока индикации и сигнализации и последовательно соединенные усилитель и выделитель стимулирующих импульсов, введены первый хронизатор, синхронизирующий вход которого сое10динен с выходом выделителя R-зубцов, дискриминатор интервалов R-зубец-импульс и блок определения неэффективности стимуляции, соединенные последовательно, а также селектор напряжения поляризации, вхо15ды которого соединены соответственно с выходами усилителя и выделителя стимулирующих импульсов, а выход - со входом выделители R-зубцов, блок определения интерференции, входы которого соединены соответственно с выходами дискриминатора интер20валов импyльc-R-зyбeц и дискриминатора интервалов R-зубец-импульс, блок определения нарушений частоты ритма сердца, входы которого соединены соответственно с выходом выделителя К-зубцов и выходами первого хронизатора, блок вычисления длительности систолы, вход которого соединен с выходом выделителя R-зубцов, а выход - с одним из входов дискриминатора интервалов R-зубец-импульс, генератор и второй хронизатор, причем, выход генератора соединен со счетными входами хронизаторов, а синхронизирующий вход второго хронизатора соединен с выходом выделителя стимулирующих импульсов и одним из входов дискриминатора интервалов R-зубец-импульс, выход дискриминатора интервалов импyльc-R-зyбeц соединен с одним из входов блока определения неэффективности стимуляции, один из выходов первого хронизатора соединен соответственно со входами блока определения аритмий, и блока определения нарущений ритма стимулятора, выходы второго хронизатора соединены соответственно со входами блока определения нарущений ритма стимулятора и одним из входов дискриминатора интервалов импульс-Н-зубец, а выходы блоков определения неэффективности стимуляции, интерференции и нарущений частоты ритма сердца соединены с соответствующими входами блока индикации и сигнализации.

На фиг. 1 изображена структурная схема кардиомонитора; на фиг. 2 - функциональная схема дискриминатора интервалов R-зубец импульс.

Кардиомонитор содержит (см. фиг. 1) усилитель 1, селектор 2 напряжения поляризации, выделитель 3 R-зубцов, выделитель 4 стимулирующих импульсов, блок 5 вычисления длительности систолы, первый хронизатор 6, дискриминатор 7 интервалов Rзубец-импульс, блок 8 определения неэффективности стимуляции, блок 9 индикации и сигнализации, дискриминатор 10 интервалов импyльc-R-зyбeц, блок 11 определения интерференции, блок 12 определения нарущений частоты ритма сердца, блок 13 определения аритмий, второй хронизатор 14, генератор 15, блок 16 определения нарущений ритма, стимулятора.

Дискриминатор 7 интервалов R-зубецимпульс содержит (см. фиг. 2) инвертор 17, схему 18 И, триггер 19, схему 20 И, инвертор 21, схему 22 И, триггер 23 и схему 24 И.

Устройство работает следующим образом.

Кардиомонитор выделяет из электрокардиосигнала больного с электрокардиостимулятором стимулирующие импульсы и QRSкомплексы, измеряет временные интервалы R-зубец-импульс, импyльc-R-зyбeц и импульс-импульс, вычисляет длительность систолы и на основании временных соотнощений между стимулирующими импульсами и QRS-комплексами и длительностью систолы выявляет следующие нарущения в

работе сердца и стимулятора: неэффективную стимуляцию с сохранением и без сохранения синхронизации стимулятора с работой сердца, интерференцию ритмов сердца и стимулятора, нарущения частоты ритма сердца (асистолия, брадикардия, тахикардия) на фоне электрической стимуляции, нарушения ритма стимулятора, а также сигнализирует о наличии аритмии.

Усиленный электрокардиографический сигнал больного с электрокардиостимулятором с выхода усилителя 1 поступает на вход селектора 2 напряжения поляризации и выделителя 4 стимулирующих импульсов. Селектор 2 напряжения поляризации устраняет из электрокардиосигнала напряжение поляризации, возникающие на границе раздела электрод-миокард. Сигнал, отражающий только электрическую активность сердца, с выхода селектора 2 напряжения поляризации поступает на вход выделителя 3 R-зубцов, на выходе которого формируются импульсы в момент времени соответствующие R-комплексам больного. Сигнал с выхода выделителя 3 R-зубцов поступает на вход блока 5 вычисления длительности систолы, на выходе которого формируется положительный импульс с длительностью, равной вычисленному значению длительности систолы. Длительность систолы вычисляется-по формуле: «s -.iTctn 0,0186 .Z e -RRcn -ijf 0,276

0,85Tctn-il 44),0186RR «.,+ 0,044, где Т -длительность систолы n-го сердечного цикла;

RR - длительность п-го сердечного цикла.

На выходе выделителя 4 стимулирующих импульсов формируются импульсы в моменты времени, соответствующие стимулирующим импульсам в электрокардиосигнале больного.

На выходе первого хронизатора 6 формируются положительные импульсы, задержанные на определенное время относительно импульсов с выхода выделителя 3 R-зубцоБ, а на выходе второго синхронизатора 14 - импульсы, задержанные относительно стимулирующих импульсов. На счетные входы первого хронизатора 6 и второго хрбнизатора 14 подаются импульсы с выхода генератора 15 с периодом следования Юме а на сбросовые входы, соответственно, - импульсы с выходов выделителя 3 R-зубцов и выделителя 4 стимулирующих импульсов.

После нанесения стимулирующего импульса на сердце оно остается электрически неактивным в течение латентного периода, максимальная длительность которого составляет около 40 мс. Если QRS-комплекс возникает позже чем через 40 мс от момента начала стимулирующего импульса, то считается, что стимуляция неэффективна. С учетом паразитной задержки выделителя 3 R-зубцов, равной 40 мс, дискриминатор 10 интервалов импульс-К-зубец производит оценку больше и данный интервал 30 мс. При длительности интервала импульс-К-зубец, больше 80 мс, на выходе дискриминатора 10 интервалов импульс-К-зубец формируется положительный сигнал. В течение рефрактерного периода, равного длительности систолы, стимулирующие импульсы не вызывают сердечного сокраш,ения. На одном из выходов дискриминатора 7 интер валов R-зубец-импульс формируется положительный сигнал, если стимулируюш,ий импульс приходит во время длительности систолы, а на другом выходе в том случае, если при стимуляции синхронизированной с R-зубцом, стимулирующий импульс формируется в моменты времени, соответствующие нормальному ритму стимулятора, в интервале времени 800-900 мс после деформирования R-зубца. На выходах блока 8 определения неэффективности стимуляции формируются положительные сигналы при следующих нарушениях: «неэффективная стимуляция, нет синхронизации, если после RH Тс встречаются HR 80мс, 800 мс RH 900 мс; «неэффективная стимуляц|1я, есть синхронизация, если после 900 мс RH 800 мс встречаются HR 80 мс, где RH - интервалы R-зубец-импульс; TC - длительность систолы; HR - интервал импyльc-R-зyбeц. При возникновении интерференции между ритмами стимулятора и сердца на выходе блока 11 определения интерференции формируется положительный сигнал. Возникновение интерференции определяется, если в сигнале в течение 64 циклов имеются последовательности: после RH Тс,ИЯ 80г1с и после RH TC, MR 80 мс. Блок 18 определения нарушений частоты ритма сердца определяет следующие нарущения по признакам: «асистолия, если RR 5с; «брадикардия, если 5с RR 1,2 с; «тахикардия, если RR 0,6 с, где RR - длительность интервала между двумя соседними R-зубцами. На выходе блока 13 определения аритмий формируется положительный сигнал в тех случаях, когда у больного при R-сихронизированной или R-запрещаюшей стимуляции возникают отдельные собственные QRS-комплексы. Возникновение аритмии определяется по следующему алгоритму: если при интервалах RR 1,2 с и MR 80 мс, чаще, чем один раз в 64 цикла имеются интервалы ИИ 1,2 с и ИИ 1,2 с, где ИИ - длительность интервала между двумя соседними импульсами. На выходе блока 16 определения нарушений ритма стимулятора формируется положительный сигнал в следующих случаях: если одновремено ИИ 1,2 с и RR 1,2 с или ИИ 0,6 с (режим «О отключается при урежающей стимуляции). Блок 8 индикации и сигнализации отражает информацию о возникающих нарущениях в работе сердца и средств стимуляции. Таким образом, предлагаемое устройство автоматически выявляет и дефференцирует нарушения в работе сердца и средств стимуляции у больных с электрокардиостимуляторами, что избавляет врача от ручного анализа ЭКГ с целью определения вида нарущений и позволяет сразу же приступить к устранению возникших нарушений, что в свою очередь позволяет снизить количество осложнений в состоянии больных, к которым могут привести нарушения в работе средств стимуляции или изменения сердечной деятельности. Формула изобретения Кардиомонитор, содержащий выделитель R-зубцов, дискриминатор интервалов импyльc-R-зyбeц, блок определения аритмий и блок индикации и сигнализации, соединенные последовательно, а также блок определения нарушений ритма стимулятора, выход которого соединен со входом блока индикации и сигнализации и последовательно соединенные усилитель и выделитель стимулирующих импульсов, отличающийся тем, что, с целью ускорения выявления и дифференцирования возникающих нарушений в работе сердца и средств стимуляции у больных с электрокардиостимуляторами, он имеет первый хронизатор, синхронизирующий вход которого соединен с выходом выделителя R-зубцов, дискриминатор интервалов R-зубец-импульс и блок определения неэффективности стимуляции, соединенные последовательно, а также селектор напряжения поляризации, входы которого соединены соответственно с выходами усилителя и выделителя стимулирующих импульсов, а выход - со входом выделителя R-зубцов, блок определения интерференции, входы которого соединены соответственно с выходами дискриминатора интервалов импyльc-R-зyбeц и дискриминатора интервалов R-зубец-импульс, блок определения нарушений частоты ритма сердца, входы которого соединены соответственно с выходом выделителя R-зубцов и выходами первого хронизатора, блок вычисления длительности систолы, вход которого соединен с выходом выделителя R-зубцов, а выход - с одним из входов дискриминатора интервалов R-зубецимпульс, генератор и второй хронизатор, причем выход генератора соединен со счетными входами хронизаторов, а синхронизируюший вход второго хронизатора соединен с выходом выделителя стимулирующих импульсов и одним из входов дискриминатора интервалов R-зубец-импульс, выход дискриминатора интервалов импyльc-R-зyбeц соединен с одним из входов блока определения неэффективности стимуляции, один из выходов первого хронизатора соединен соответственно со входами блока определения аритмий и блока определения нарушений ритма стимулятора, выходы второго хронизатора соединены соответственно со входами блока определения нарушений ритма стимулятора и одним из входов дискриминатора интервалов импульс-К-зубец, а выходы блоков

определения неэффективности стимуляции, интерференции и нарушений частоты ритма сердца соединены с соответствующими входами блока индикации и сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3920005, кл. 12.8-2 06 опублик. 1975.