Формирователь синхроимпульсов пульса Советский патент 1981 года по МПК A61B5/02 

Целью изобретения является повышение надежности выделения пульсовых биений путем адаптации к низкочастотным помехам.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь синхрои.мпульсов пульса, содержащий параметрический фильтр, компаратор и соединенный с ним дифференциатор, введены повторитель напряжения и фильтр нижних частот, причем выход параметрического фильтра подключен через повторитель напряжения ко входам компаратора и фильтра пизкнх частот, выход которого подключен ко второму входу компаратора.

На фиг. 1 изображена структурная схема формирователя синхроимпульсов пульса; на фиг. 2 - график, иллрострирующнй работу параметрического фильтра.

Фор.мирователь синхроимпульсов coxiepжит параметрический фильтр 1, вход которого является входом, устройства. Выход параметрического фильтра 1 соединен со входом повторителя 2 напряжения. Выход повторителя 2 нанряжения подключен через фильтр 3 нижних частот к одному из в.ходов компаратора 4, а другой вход компаратора 4 подключен к выходу повторителя 2 напряження непосредственно. Выход компаратора 4 соединен со входом дифференциатора 5. Выход дифференциатора 5 является выходом устройства.

Формирователь синхроимпульсов пульса работает следующим образом.

Двухударный сигнал пульса поступает на фильтр I, позволяющий избавиться от дополнительных экстремумов пульсовой волны за один период сердечного сокращения, преобразуя сигнал в однородный. Сигнал с пара.метрического фильтра 1 подае ся на повторитель 2 напряжения, который имеет коэффициент усиления по напряжению К 7 1 н служит для развязки параметрического фильтра и фильтра 3 нижних частот. С выхода повторителя 2 напряжения пульсовой сигьал подается через фильтр 3 нижних частот, обеспечивающий отделение сигнала низкочастотной помехи от полного сигнала, на один из входов компаратора 4, а на другой вход компаратора 4 сигнал подается с выхода повторителя 2 напряжения непосредственно. Такое включение позволяет избавиться как от постоянной составляющей сигнала, так и от по.мех, частотный диапазон которых лежит ниже пульсовых биений, так как компаратор отрабатывает изменения только дифференциального входного сигнала, сравнивая ПЗ ЛЬСОБОЙ сигнал с напряжением помехи. При превыщении дифференциальным входным сигналом определенной величины (порога срабатывания) на выходе ко.мпаратора 4 вырабатываются прямоугольные импульсы. Частота следования импульсов на выходе компаратора соответствует частоте пульса, длительность же этих импульсов зависит от амплитуды пульсового сигнала.

Импульсы с выхода компаратора 4 поступают на дифференциатор 5. Дифференциатор 5, представляющий собой РСфильтр верхних частот, служит для получения из прямоугольных импульсов с выхода компаратора 4 кратковременных радиополярных импульсов (синхрои.мнульсов пульса), возникающих в момент действия фронта и среза прямоугольных импульсов. Последовательность импульсов одной полярности (положительной или отрицательной) с выхода дифференциатора 5 несет информацию о временных параметрах пульсовых биений (период, частота) и их изменений.

Параметрический фильтр 1 состоит из

динамической нагрузки фотоприемника датчика импульса, сопротивление которой зависит от амплитуды пере.менной составляющей сигнала, и конденсатора, вк.чюченных по схеме интегрирующей РС-цепочки.

С увеличением амплитуды входного сигнала уменьщается сопротивление .динамической нагрузки (т. е. увеличивается зарядный ток) и происходит компенсация умень1непия тока заряда конденеатора, вызваннего увеличеиием напряжения па канденсаторе. Аналогичным образом - чем больше у.мепьшается а.мнлнтуда входного сигнала, тем .меньше становится сопротивление динa.vшчecкoй нагрузки и, следовательно, увеличивается разрядный ток. Таким образом, в зависимости от амплитуды сигнала меняется частота среза данного фильтра. Параметрический фильтр 1 изменяет форму пульсового сигнала, позволяя избавиться

от дополнительных экстремов пульсовой волны (инцизура, ранний диастолический подъем) за один период сердечного сокращения, незначительно уменьшая высокочастотные составляющие в спектре пульсового сигнала, соответствующие переднему фронту (анакроте) пульсового сигнала.

На фиг. 2 изображено влияние параметрического фильтра на форму пульсового сигнала. Кривая а - соответствует сигналу с фотоприемника датчика пульса. Кривая б - соответствует сигналу на выходе параметрического фильтра.

Кроме того следует отметить, что этот фильтр позволяет подавлять помехи, частота которых выше пульсовых биений, напри.мер помехи от осветительных приборов промышленной частоты.

Формирователь синхроимпульсов обладает высокой чувствительностью и помехезащищенностью. Применение такого формирователя в устройствах для измерения временных параметров пульсовых биений (пульсотахометрах, индикаторах аритмии, измерителях периода сердечных сокращеНИИ) благодаря высокой чувствительноегп

и помехозащищенности последнего позволя ет при оперативном наложении датчика надежно контролировать и измерять пульсовые биепия пациента независимо от состояния кожного покрова места наложения датчика, степени прижатия датчика к органу, слабого кровонаполнения сосудов, а также дает возможность исключить абсолютную неподвижность органа с датчиком. Надежность формирования синхроимпульсов пульса па каждый удар пульса особенно важна в приборах с цифровым отсчетом при дискретном отображении информации.

Фор м у л а н 3 о б р с т е н н я

Формирователь синхроимпульсов пульса, содержащий параметрический фильтр,

компаратор и соединенный с ним дифференциатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности выделения пульсовых биепий путем адаптации к низкочастотиым помехам, в пего введены повторитель напряжения и фильтр нижних частот, причем выход параметрического фильра подключен через повторитель напряжения ко входам компаратора и фильтра низких частот, выход которого подключеп ко второму входу компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Л1 464304, кл. А 61 В 5/02, 1972.

2.Патент США № 3228391, Мки 128- 205, опубл. 1971 (прототип).

Sjfaff

Bi,ijroS

/

Врем/1 uz.Z