Устройство для временной селекции кардиосигналов Советский патент 1981 года по МПК A61B5/02 A61B5/04 

Изобретение огноситх;я к медицинской технике, а именно к устройствам выделения кардиосигналоБ из помех, возникающих при двигaтeJJьнoй активности человека. Известно устройство для временной свпекшш кардиосигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель, фильтр низкой частоты, формирователь выходного сигнала и последовательно соединенные анализатор длительности периода кардиодикла, стробируюший каскад, и пикнаетектор, соединенный с пороговой схемой tl . Однако при пропуске R-зубца электро- кардиосигнала (ЭКС) анализатор длительно,сти периода и пик-детектор известного устройства будут вьфабатывать и запоминать напряжение, соответствующее ложному, приблизительно двойному интервалу между R-зубцами ЭКС, в результате чего устройство будет выделять сигналы, пропус кая каждый второй, то есть пропуск зубца в этом случае вызывает накопление ошибки обнаружения и приводят фактически к срыву слежения, что снижает точность и достоверность обнаружения кардиосигналов. Целью изобретения является повышение точности и достоверности обнаружения кардиосигналов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для временной селекции кар)- диосигналов, содержащем последовательно соединенные усилитель, фильтр низкой частоты, пороговую схему и формирователь выходного сигнала, и последовательно сое- Д1гаенные анализатор длительности периода кардиоцикла, стробирующий каскад и пнк-дегектх р, соединенный с пороговой схемой, имеется блок запоминания пропуска кардиосигнала, два входа которого соединены с выходом стробирующего каскада, а третий вход и выход - с анализатором длительности периода кардиоцикла. При этом блок запоминания пропуска кардкосигнала выполнен в виде последовательно соединенных схемы задержки, дифференцирующей цепи, схемы несовпаде- 8 ния, триггера и ключевого каскада, выход которого соединен с анализатором длительности периода кардиоиикла, а вход схемы задержки и второй вход схемы несовпадения параллельно с выходом стробируюшего каскада, На пертеже изображена структурная схема усгройсгва для временной селекции кардиосигналов, Устройство для временной селекции кардиосигналов содержит последовательно соединенные усилитель 1, фильтр 2 низко частоты, пороговую схему 3 и формирова тель 4 выходного сигнала, и последователь но соединенные анализатор 5 длительности периода кардиоцикла, стробируюший каскад 6 и пик-детектор 7, соединенный с пороговой схемой 3, блок запоминания пропуска кардиосигнала, выполненный в виде последовательно соединенных схемы 8 задержки, дифферендирующей цепи 9, схемы to несовпадения, триггера II и ключевого каскада 12, выход которого соединен с анализатором 5 длительности периода кардиоцикла, а вход схемы 8 задержки и второй вход схемБГ tO несовпадения соединены параллельно с выходом стробирующего каскада 6, Устройство работает следующим образом. Электрокардиосигналы (ЭКС), отводимые от человека с помощью электродов, поступают на усилитель 1. Усиленные сиг налы обрабатываются фильтром 2, максимизирующим отношение сигнал (зубец I Экс): Помеха при действии артефактов на входе усилителя I, которые возникают во время двигательной активности челове ка. Пороговая схема 3 в моменты превышения сигналом порогового уровня вьфабатывают стандартные по амплитуде и длительности импульсы, которые поступаю на анализатор 5 длительности периода между R зубцами ©КС (интервала ) и передним фронтом запускают формирова тель 4 выходного сигнала. Сигнал постоянного тока, несущий информацию о длительности предыдущего интервала, интервал R-R, с выхода анализатора 5 длительности периода поступает на управляю щий вход стробирующего каскада 6 и регулирует длительность импульса запрета. Импульс запрета через пик-детектор 7 запирает пороговую схему 3 на время действия этого запрещаюишго импульса, что позволяет уменьшить ложные срабаты вания временного селектора от помех. По скольку случайные помехи могут вызвать ложные срабатывания пороговой схемы 3 24 в любой момент прихода ЭКС с равной вероятностью, то исключение из периода электрокардиосигнала интервала, соответствууэщего длительности импульса запрета, равносильно уменьшению вероятности ложного срабатывания пороговой схемы 3 - длительность текущего интервала ЭКС; TT. - длительность импульса запрета. 3- Пропуск сигнала может произойти при амплитуде R зубца ЭКС, недостаточной для срабатывания пороговой схемы 3 (пропуск сигнала по порогу), а также в результате возможного попадения зубда в интервал запрета, определяющийся длительностью импульса запрета со стробирующего каскада 6. Следствием пропуска сигнала может явиться накопление ошибки обнаружения. Механизм этого следствия заключается в следующем. При пропуске R-зубца импульс с пороговой схемы 3 не поступает на анализатор 5 длительности периода. В этом случае стробирующий каскад 6 сформирует импульс длительностью, пропорциональной двум интервалам R-R, который перекроет по времени зубец R ЭКС, поэтому селектор пропустит этот R зубец, и процесс повторится. Таким образом, при пропуске сигнала селектор выделяет зубцы R ЭКС через один. Для того, чтобы избежать атого явления выбор длительности импульса запрета производится на основании анализа закона распределения относительного изменения текущего интервала R -R ЭКС по сравнению с предыдущим по минимальному значению полной ошибки обнаружения временного селектора. Расчеты показывают, что оптимальная длительность импульса запрета составлять 8О% от длительности предыдущего интервала R-R. Для устранения накопления ошибки обнаружения и срыва слемения в селектор введены блок запоминания предыдущего пропуску интервала R-R. Задний фронт импульса запрета запускает входную схему 8 задержки, вьфабатывающую импульс, длительность которого выбирается такой, что во время действия этого импульса приходит следующий зубец R ЭКС. На вкоц схема 1О несовпадения, приходит импульс запрета от каскада 6 и импульс от заднего фронта импульса задержки. Схема 8 после дифференцирующей цепи 9 Е ыдает с1Пнал в