Устройство преобразования RR-интервалов электрокардиограммы в код Советский патент 1982 года по МПК A61B5/02 G04F10/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностической кардиологической аппаратуре, и может быть использовано для измерения частоты сердечных сокращений.

Известно устройство преобразования RR-интервалов электрокардиограммы в код, содержащее датчик, формирователь-преобразователь время-напряжение, генератор, пороговую схему, регистр и аналого-цифровой преобразователь t.

Более совершенным является устройство преобразования RR-интервалов электрокардиограммы в код, которое содержит датчик, усилитель, ангшогоцифровой преобразователь, счетчик импульсов, регистр .

Недостатком известного устройства является дополнительная погрешность измерения RR-интервалов, вызванная недостаточной точностью выделения максимума R-зубца за счет применения пороговых аналоговых схем в конструкции устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерения величины RR-интервапов.

Поставленная цель достигается тем, что -в устройство преобразования

RR-интервалов электрокардиограммы в код, содержащее последовательно соединенные датчик, усилитель и аналогоцифровой преобразователь и счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к шине тактовой частоты, а выход - к информационному входу первого регистра, введены последовательно соединенные первая схема

10 сравнения, триггер, схема формирования, элемент задержки и второй регистр, а также сдвигающий регистр, вторая схема сравнения .и сумматор, Т1ричем первьй вход первой схемы

15 сравнения соединен с шлходом сдвигающего регистра, второй вход - с выходом аналого-цифрового преобразователя и информационным входом сдвигающего регистра, а второй выход - с

20 ёходом записи сдвигающего регистра и с вторым входом триггера, выход схемы формирования соединен с входом установки счетчика импульсов и вхо- дом записи первого регистра, входы 25 сумматора соединены с .выходами первого и второго регистров, а выход с информационным входом второго регистра , первый вход второй схемы сравнения подключен к выходу счетчи30ка импульсов и информационному входу первого регистра, второй вход к шине констант, а выход - к входу установки второго регистра в нулево состояние и к входу сдвига вправо сдвигающего регистра.

На чертеже изображена структурная схема устройства преобразования RRинтервалов электрокардиограммы.

Устройство содержит датчик 1 электрокардиосигнала (ЭКС), усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, схемы 4 и 5 сравнения, сдвигающий регистр 6. триггер 7/ схему 8 формирования, счетчик 9 импульсов, регистры 10 и 11, сумматор 12 и элемент 13 задержки. Причем датчик, усилитель и аналого-цифровой преобразователь соединены последоватеиьно, счетный вход счетчика 9 подключен к шине тактовой частоты, а выход - к информационному входу первого регистра 10. Первый вход первой схемы 4 сравнения соединен с выходом сдвигающего регистра 6, а второй вход - с выходом аналогоцифрового преобразователя 3 и информационным входом сдвигающего регистра 6. первый выход первой схемы 4 сравнения соединенс первым установочным входом триггера 7, а второй ее выход - с входом записи сдвигающего регистра бис вторым установочным входом три1гера. Выход триггере 7 через схему 8 формирования последовательно соединен .с входом установки в ноль счетчика.9, выходом записи первого регистра 10 и через элемент 13 задержки -С входом записи второго регистра 11. Входы сумматора 12 соединены с выходами первого и второго регистров 10 и ,11, а выход -.Синформационным входом второго регистра 11. Первый вход второй схемы 5 сравнения присоединен к выходу счетчика 9, второй ее вход соединен с шиной констант, а его выход - с входом установки в ноль второго регистра 11 и входом сдвига вправо сдвигающего регистра 6.

Устройство работает следующим образом.

От датчика 1 на вход усилителя 2 поступает кардиосигнал, с выхода усилителя 2 усиленный сигнал поступает на вход преобразователя 3, в ко тором производится дискретизация сигнала по времени и уровню. С выхода преобразователя 3 модуль кодов выборов сигнала Nj. , сопровождаемый знаком выборки, поступает одновремен но на вход .схемы 4 сравнения и инфор мационный вход сдвигающего регистра б. Запись кода дискретных выборов сигналов N) осуществляется по сигналу, выдаваемому схемой 4 сравнения и поступающему на вход записи сдвигающего регистра 6 и вход установки нуля триггера 7, при выполне41ИИ условия

« аксимальное значение одной из прЪдьедущих выборок, записанных в сдвигающий регистр б по вышеуказанному условию. Сигнал записи в сдвигающий регистр б может коммутироваться знаком выборки сигнала, что позволяет осуществлять отбор максимума сигналов положительной или отрицательной его области. Если текущее значение выборки N оказывается меньше значения содержимого сдвигающего регистра б мА«сг соответствует перегибу фунции в точке локального максимума сигнала, схема 4 сравнения выдает сигнал установки триггера 7 в единично,е состояние На время до следующего локального максимума. Импульс, формируемый схемой 8 от фронта установки в единичное состояние триггера 7, т.е. в момент локального максимума, производит установку в ноль.счетчика 9, запись в .регистр 10 и через элемент 13 задержки, равный времени суммирования сумматора 12 - запись н регистр 11. На .счетный вход счетчика 9 поступает тактовая.частота fj с периодом следования импульсов, определяемых заданной точностью измерения временного RR-интервала. С выхода счетчика 9 текущие значения кодов, формируемые в интервале между двумя последовательными импульсами сброса, поступающими от схемы 8, подаются на первый вход схемы 5 сравнения и регистр 10, запись кодов в которой производдится одновременно со сбросом счетчика 3. Текущее зна.чение кода,, записанное на регистр 10, суммируется на сумматоре 12 со значением кода, хранящегося на регистре 11 и представлякадего собой сумму кодов, соответствующих временным интервалам между првдьщуауями локальными мaкcи Iyмaми, а вновь преобразовавшаяся сумма записывается в регистр 11. На второй вход второй схемы 5 сравнения поступает константа, значениекода которой определяется минимально возможной величиной RR-интервала (порядка 0,3 с). По достижению текущего значения кода счетчика 9 величины константы схема 5 сравнения выделяет сигнал сброса регистра 11 и сдвига вправо на один разряд значения кода ма:ксимума, отобранное за время между двумя последовательньмиимпульсами сдвига, и тем самым устанавливается порог/ .равный половине отобранного максимума, в сдвигающем регистре бf что позволяет отбирать максимугм в следующем RR-интервале, лежащие только выше этого порога. Значение величины обработки или регистрации снимашей:обработки или регистрации снимается с регистра 11 в момент выделения сигнала схемой 5 сравнения. Таким образом, введение двух схем сравнения, сдвигающего регистра, триггера, формирователя, элемента за держки, второго регистра и сумматора и соответствукидих связей позволило повысить точность измерения величины RR-интерваяов за счет точного времен ного определения максимума R-зубца, а также за счет введения селекции по длительности и амплитуде. Формула изобретения Устройство преобразования RR-интервалов электрокардиограммы в код, содержащее последовательно соединен|ные датчик, усилитель и аналого-циф ровой преобразователь и счетчик имЬульсов, счетный вход которого подключен к шине тактовой частоты, а выход - к информационному входу первого регистра, отличающеес я тем, что, с целью повышения точ ности измерения величины RR-интервалов, в него введены последовательно соединенные первая схема сравнения, триггер, схема формирования, элемент задержки и второй регистр, а также сдвиганщий регистр, вторая схема сра нения и сумматор, причем первый вход первой схемы сравнения соединен с выходом сдвигающего регистра, второй вход - с выходом аналого-цифрового преобразователя и информационным входом сдвигающего регистра, а второй выход - с входом записи сдвигакяцего регистра и с вторым входом триггера, выход схекы формирования соединен с входом установки счетчика импульсов и входом записи первого регистра, входы сумматора соединены с выходами первого и второго регистров, а выход - с информацио нным входом второго регистра, первый вход второй сравнения подключен к выходу счетчика импульсов и информгщионному входу первого регистра, второй входк шине констант, а выход - к входу установки второго регистра в нулевое состояние и к входу сдвига вправо сдвигающего регистра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.ABTopcicoe свидетельство СССР 464304, кл. А 61 В 5/02, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 563162, кл. А 61 В 5/02, 1976 (прототип).