Переключатель электрокардиографических отведений Советский патент 1982 года по МПК A61B5/04 

(54) ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКИХ

ОТВЕДЕНИЙ

Изобретение относится к медицин:ской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствс1М, и предназначено для использования в электрокардиографах с изолированными рабочими частями и в многоканальньах регистраторах с гальванической развязкой предварительных,усилителей.

Известен.переключатель электрокардиографических отведений, который содержит источники опорного напряжения, шифратор команд в виде селектора программ, цепь гальванической развязки, дешифратор команд и электронный коммутатор на интегральных перекл10,чателях с МОП-структурой. Оптическую развязку элементов шифратора команд обеспечивает блок оптоэлектронных ключей C JНедостатками известного устройства является сравнительно невысокое качество гальванической развязки, требующей большое количество разделительных элементов - оптронов. В устройстве их восемь, а очевидно, что эквавалентная емкость развязки равна сумме емкостей развязки каждого из разделительных элементов,. Во-вторых это устройство имеет невысокую электрическую прочность изоляции (1,8 кВ), что обуславливается технологическими трудностями изготовления интегральных оптронов.

Целью изобретения является повышение надежности при переключении отведений и электробезопасности пациента.

Поставленная цель достигается тем, что в переключателе электрокардиографических отведений, содержащем последовательно соединенные источники опорного Напряжения, шифратор команд, цепь гальванической развязки, дешифратор команд и электронный коммутатор, цепь гальванической развязки выполнена в виде импульсного трансформатора, шифратор команд выполнен в виде механического коммутатора, соединенного с источниками опорного

20 напряжения и через первичную обмотку импульсного трансформатора и ключевой каскад - с генератором пачек импульсов , а дешифратор команд выполнен в виде последовательно соединенных формирователя импульсов управления, счетчикэ, схемы выделения кодовых импульсов., схемы памяти и преобразователя кода, соединенного с входами электронного коммутатора, и последовательно соединенных пороговой схема, первой схемы памяти, инвертора и схемы сравнения, второй вход кото рой через вторую схему памяти соеди нен с формирователем импульсов управления, а выход схемы сравнения соединен с преобразователем кода, причем входы пороговой схемы и форми рователя импульсов управления параллельно соединены с второй обмоткой импульсного трансформатора, а выход первой схемыпамяти соединен с соот ветству:о цим входом преобразователя кода. На чертеже изображена структурна схема переключателя электрокардиогр фических отведений. Переключатель содержит последовательно соединенные источники 1 и 2 . опорного напряжения, шифратор команд выполненный в виде механического ком мутатора 3, цепь гальванической развязки, выполненную в виде импульсног трансформатора 4, дешифратор команд и электронный коммутатор 5. причем де 11Ифратор команд выполнен в виде по ледовательно соединенных формирователей 6 импульсов управления, счетчика 7, схемы 8 выделения кодовых им пульсов, схемы 9 памяти и преобразователя 10 кода, соединенного с входами электронного коммутатора 5, и последовательно соединенных порогово схемы 11, первой схемы 12 памяти, инвертора 13 и схемы 14 сравнения. Второй вход схемы 14 сравнения через вторую схему 15 памяти соединен с фо мирователем 6 импульсов Управления, выход схемы 14 сравнения соединен- с преобразователем 10 кода. Выходы пороговой схемы 11 и формирователя 6 параллельно соединены с второй обмот кой трансформатора 4, а выход первой схемы 12 памяти соединен с соответствующим входом преобразователя 10 кода. Кроме того, переключатель содержит генератор 16 пачек импульсов, который подключен к управляющему вхо ду ключевого каскада 17, включенного последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора 4. Устройство работает следуюпщм образом. Генератор 16 пачек импульсов Управляется работой ключевого каскада IT, который осуществляет коммутации первичной обмотки импульсного трансформатора 4 и одного из источников 1 и 2 опорного напряжения . (и, , Uj) . Таким образом, кодирование команд в устройстве осуществляется по амплитуде импульсов и по количеству импульсов в пачке. Пороговая схема 11 формирует импульсы только с амплитудой И 1, а формирователь импульсов управления реагирует на импульсы обоих уровней. Сформированные по амплитуде импульсы с выходов-пороговой схемы11 поступают на две идентичных схемы 12 и 15 памяти уровня, которые помимо функции хранения информации о наличии пачек импульсов производят задержку момента включения и выключения электронного коммутатора 5, Сигнал разрешения на преобразователь 10 кода формируется логической схемой, содержащей инвертор 13 и схему 14 сравнения. Импульсы пачек импульсов просчитываются, двоичным счетчиком 7, после чего в паузе между пачками производится стробирование подключенной к нему схемой 8. Импульсы с одного из выходов Схемы 8 поступают на соответствующий элемент схемы 9 динамической памяти. Команды для управления электронным коммутатором 5 вырабатываются преобразователем 10 кода. Таким образом, в описываемом устройстве в качестве разделительного элемента применен импульсный трансформатор, ко горый для уменьшения емкости развязки может выполня,ться с единичным количеством витков первичной и вторичной обмоток, поэтому легко обеспечивается высокая электрическая прочность (-ДО кВ) , причем эквивалентная емкость развязки у такого устройства.меньше, чем емкооть развязки в одной оптоэлектронной пары. Для кодирования команд используется шифратор в виде .генератора пачек импульсов, управляющий электронныгл ключом в цепи первичной обмотки импульсного трансформатора, причем коммутируемое ключом напряжение зависит от положения переключателя команд. Такая схема построения щифратора. позволяет значительно упростить и уменьшить количество элементов дешифратора. В дешифратор введены элементы динамической памяти уровня и динамической памяти количества импульсов. Наличие этих элементов в дешифраторе помимо функции хранения информации обеспечивает задержку сигналов включения и выключения электронного коммутатора. Эта задержка может быть выбрана равной 100 или более периодам следования импульсов, что обеспечивает высокую устойчивость такого устройства к импульсным помехам, влияние которых необходимо учитывать при съеме биопотенциалов с изолированн.ого от земли пациента. Таким образом, устройство позволяет во-первых улучшить качество гальванической развязки и повысить электрическую прочность изоляции устройства гальванического разделения командного блока, а во вторых обеспечивает микроминиатюризацию устройства и его выполнение в виде гибридной интегральной микросхемы. Кроме того устройство практически не уступает устройствам с оптической связью по устойчивости к воздействию импульсных помех. Формула изобретения Переключатель электрокардиографических отведений, содержащий посл довательно соединенные источники опорного напряжения, шифратор команд, цепь гальванической развязки дешифратор команд и электронный коммутатор, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при переключении отведений и электробезопасности пациента, цепь гальванической развязки выполнена в виде импульсного трансфррматора, цйфратор команд выполнен в виде механического коммутатора, соединенного с источниками опорного напряже ния и через первичную обмотку импул ного трансформатора и ключевой каскад с генератором пачек импульсов, а дешифратор команд выполнен в виде последовательно соединенных формирователя импульсов управления, счетчика, схемы выделения кодовых импульсов, схемы памяти и преобразователь кода, соединенного с входами электронного коммутатора, и последовательно соединенных пороговой схемы, первой схемы памяти, инвертора, и схемы сравнения, второй вход которой через вторую схему памяти соединен с формирователем импульсов управления, а выход схемы сравнения соединен с преобразователем кода, причем входы пороговой схекы и формирователя импульсов управления параллельно соединены с второй обмоткой импульсного трансформатора, а выход первой схемы Пс1мяти соединен с соответствующим входом преобразователя кода. ., Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Проспект фирмы Сименс-Элема на прибор Мингограф-82 1978 (прототип) .