Устройство для исследования нейроэлектрических импульсных потоков Советский патент 1982 года по МПК A61B5/04 

вый формирователь, элемент НЕ, элемент safleiJHKH, второй дифференцирую щий элемент и второй формирователь, .второй канал содержит последователь но соединенные первый дифференцирую щий элемент, первый формирователь, линейный сумматор, второй формирователь и усилитель мощности, причем второй вход элемента задержки первого канала соединен с выходом первого формирователя второго канала, а второй вход линейного сумматора соединен с выходом первого форю1рователя первого канала. При этом блок группирования импульсов содержит последовательно сое диненные счетчик, дешифратор, ключе:вые элементы с усилителями мощности причем первый вход счетчика соединен с выходом блока генератора, второй вход - с первым выходом блока управления, а выход - с регистром, второй вход которого также соединен с первым выходом блока управления, первый выход - с вторыми входами ключевых элементов, а второй выход - с входом элемента переполнения, состоящего из последовательно соединенных ключевого элемента и усилителя мощности, причем второй вход ключевого элемента соединен с третьими входами ключевых элементов и одновременно с вторым выходом блока управления. На чертеже изображена структурная схема устройства для исследования нейроэлектрических импульсных потоков. Устройство для исследования нейро электрических импульсных потоков содержит последовательно соединенные два электрода 1,2, предусилитель 3 усилитель 4 и блок .5 идентификации афферентных и эфферентных импульсов блок генератора, включающий два дифференцирующих элемента 6 и 7, входы которых соединены с выходами блока 5 идентификации афферентных и эфферент ных импульсов, а выходы через дифференциальный усилитель 8 соединены с входом регулируемого генератора 9, другой вход которого соединен со схемой 10 регулировки, блок управления выполненный в виде двух каналов первый из которых содержит последовательно соединенные первый дифферен цирукядий элемент 11, первый формирователь 12, элемент НЕ 13, 14 задержки, второй дифференцирующий элемент 15 и второй формирователь 16 второй канал содержит последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент 17, первый формирователь 18, линейный сумматор 19, второй формирователь 20 и усилитель 21 мощности, причем второй вход элемента 14 задерйски первого канала соединен, с выходом первого формирователя 18 второго канала/ а второй вход линейного сумматора 19 соединен с выходом первого формирователя, 12 первого канала, блок группирования импульсов, выполненный в виде последовательно соединенных счетчика 22, дещифратора 23, ключевых элементов 24 и 25 с усилителями 26 и 27 мощности, причем первый вход счетчика 22 соединен с выходом регулируемого генератора 9, второй вход - с выходом второго формирователя 16 первого канала блока управления, а выход - с регистром 28, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя 16 первого канала блока управления, первый выход - с вторыми входами ключевых элементов 24, а второй выход - с входом элемента переполнения, состоящего из последовательно соединенных ключевого элемента 25 и усилителя 27 мощности., причем второй вход ключевого элемента соединен с третьими входами ключевых элементов 24 и одновременно с выходом усилителя 21 мощности второго канала блока управления, при этом выход регулируемого генератора 9 соединен с входом счетчика 22 блока группирования импульсов, два выхода блока 5 идентификации афферентных и эфферентных импульсов соединены с двумя входами блока генератора, а два других выхода - с входами первого и второго канала блока управления, два выхода которого соединены с двумя входами блока группирования импульсов, третий вход которого соединен с выходом регулируемого генератора 9 блока ге.нератора. Устройство работает следующим образом. От нерва через предусилитель 3 и усилитель.4 с дистального электрода 1 условно положительные фазы и с проксимального электрода 2 условно отрицательные фазы с определенной временной последовательностью поступают в блок 5 идентификации афферентных и эфферентных импульсов, где идентифицируются, по признаку последовательности положительной и отрицательной фаз на афферентные и эфферентные импульсы, В двухфазных потенциалах кроме информации о -направлении движения возбуждения, что выражается обратной очередностью регистрируемых фаз, как показателя проскока возбуждения под дистальным и проксимальны;. электродом 1 и 2, содержится информация и о скорости движения этого возбуждения, что выражается длительностью интервала между вершинами позитивной и негативной фаз. Зная расстояние между электродами и длительность интервала между вершинами фаз, вычисляют скорость распространения возбужения. Так как в блоке 5 идентификации. афферентных и эфферентных импульсов первая фаза двухфазного потенциала теряется при анализе, то на выходе его будут только вторые фазы, длительность переднего фронта которых является половиной между двумя вершинами двухфазного потенциала. Одиночные фазы, отражающие афферентные и эфферентные сигналы, дифференцируются дифференцирующими элементами б и 7. Дифференцированные по признаку перед.него и заднего фронтов элементами 6 и 7 сигналы усиливаются и формируются дифференциальным усилителем Вив виде сигналов прямоугольной формы поступают на управляющий вход генератора 9, Частота генерируемых колебаний которого может регулироваться ступенчато по второму входу схемой 10 регулировки. При этом длительность работы генератора определяется длительностью сигнала с дифференциального усилителя 8, то есть длительностью переднего фронта второй половины двух фазного потенциала, отра-жающей половину времени, необходимого для.проскока каждого возбуждения между отводящими электродами 1 и 2. В зависимости от длительности переднего фронта второй половины двухфазного потенциала генератор 9 выдает разное количество Jcтaндapтныx импульсов, которые фиксируются счетчиком 22 блока группирования нейроэлектрических импульсов. Состояние счетчика 22 дешифруется дешифратором 23, выход которого открывает один из ключевых элементов 24 в соответствии с состоянием счетчика 22. Если количество стандартных импульсов генератора 9 превзойдет определенное число, то на регистр 28 со счетчика 22 поступит сигнал, в результате чего восемь ключевых элементов 24 закроются, а девятый ключевой элемент 25 откроется сигналом со второго выхода регистра 28. На двух других выходах блока 5 идентификации афферентных и эфферентных импульсов, соединенных с входами первыми дифференцирующими элементами 11 и 17 первого и второго каналов, соответственно, блока управления, синхронно со вторыми фазами двухфазных афферентных и эфферентных потенциалов, появляются их признакипрямоугольные сигналы соответствующей длительности и полярности. Дифференцирующими элементами 11 и 17 и формирователями 12 и 18 по задним фронтам признаков афферентных и эфферентных сигналов формируются прямоугольные стандартные импульсы. Эти импульсы, суммированные линейным сумматором 19 и сформированные формирователем 20 с сохранением полярности и усиленные по мощности усилители 21 мощности, поступают на девя1 ть ключевых элеме11тов 24 блока группирования нейроэлектрических импульсов. Через

соответствующий открытый ключевой элемент 24 сигнал, как признак афферентного потенциала отрицательной полярности или как признак эфферентного потенциала положительной полярности, пройдет на соответствующий усилитель мощности и регистрирующие устройство. Цепочка из элемента НЕ 13, элемента 14 задержки, второго дифференцирующего элемента 15 и второго формирователя 16 первого канала блока управления формирует сигналы сброса для счетчика 22 и регистра 28 блока группирования нейроэлектрических импульсов. При работе устройство настраивается схемой 10 регулировки так, чтобы на выходе девятого ключевого элемента 25 не появлялись сигналы или их было минимальное количество, то есть весь спектр нейроэлектрических импульсов, регистрируемых с помощью отводящей пары электродов 1 и 2, разделялся на восемь групп по признаку скорости перемещения между электродами. Так как спектр этих импульсов при отведении нейроэлектрических потоков от различных нервов будет разным, то и в каждой группе, зарегистрированной на выходе каждого ключевого элемента 24, могут оказаться импульсы, отражающие возбуждения различной скорости распространения. Пределы каждой группы определяют при неизменной настройке генератора 9, подавая на вход устройства стандартные калиброванные синусоидальные сигналы от генератора (на схеме не показан) звукового диапазона и регистрируя границы каких частот фиксируются каждым ключевым элементом 24. Половина длительности каждого синусоидального колебания даст длительность проскока каждого возбуждения между электродами 1 и 2. При известнее расстоянии между электродами 1 и 2 вычисляют скоростью . распространения возбуждения и границы каждой из восьми групп.

Предложенное устройство обеспечивает контроль организации рефлекторных взаимодействий центров и периферических образований в условиях остOрого и хронического экспериментов путем выделения нейроэлектрических импульсов афферентной и эфферентной модальности . с одновременньлм анализом их по скорости распространения, сокращает -время исследования, анализирует импульсные потенциалы нейроимпульсных потоков 1 езависимо от их амплитуды и скорости распространения, позволяет регистрировать полученные результаты синхронно с другими физиологическими показателями, что позволяет ис-. пользовать предложенное устройство в комлексных исследованиях по изучению организации { ефлекторынх взаимо5действий. формула изобретения 1. Устройство для исследования не роэлектрических импульсных потоков, содердащее последовательно соединенные два электрода, предусилитель, ус литель и блок идентификации афферент ных и эфферентных импульсов, отли чающееся тем, что, с целью контроля организации рефлекторных взаимодействий центров и периферических образований в условиях острог и хронического экспериментов путем вы деления нейроэлектрическихимпульсов афферентной и эфферентной модальност с одновременным анализом их по ског рости распространения, а также сокра щения времени исследования, в него введены блок генератора, блок управления, блок группирования импульсов, причем два выхода блока идентификаци афферентных и эфферентных импульсов соединены-с двумя входами блока гене ратора, а третий и четвертый - с дву мя входами блока управления, два выхода которого соединены с двумй входами .блока группирования импульсов, третий вход которого соединен с выхо дом блока генератора. 2.Устройство по п. 1,о т л ичающееся тем, что блок генератора имеет два дифференцирунвдих элемента, входы которых соединены с выходами блока идентификации афферентных и эфферентных импульсов, а выходы через дифференциальный усилитель соединены с входом регулируемого генератора, другой вход которого соединен со.хемой регулировки, а выход - с блоксй группирования импульсов. 3.Устройство по пп. 1 и 2, о тличающеейя тем, что блок управления выполнен в виде двух каналов, первый из которых содержит последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, первый формирователь, элемент НЕ, элемент задержки, второй дифференцирующий элемент и второй формирователь, второй канал содержит последовательно соединенные первый дифференцирующий элемент, первый формирователь , линейный сумматор, второй формирователь и усилитель мощности, причем второй вход элемента задержки первого канала соединен с выходом первого формирователя второго канала, а второй вход линейного сумматора соединен с выходом первого формирователя первого канала. 4. Устройство по пп. 1-3, о т л ичающее ся тем, что блок группирования импульсов содержит последовательно соединенные счетчик, дешифратор, ключевые элементы с усилителями мощности,, причем первый вход счетчика соединен с выходом блока генератора, второй вход с первым выходом блока управления, а выход с регистром, второй вход которого также соединен с первым выходом блока управления, первый выход с вторыми входами ключевых элементов, а второй, выход - с входом элемента переполнения, состоящего из последо- . вательно соединенных клкмевого элемента и усилителя мощности, причем второй вход ключевого элемента соединен с третьими входами ключевых элементов и одновременно - с вторым выходом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 760952, кл. А 61 В 5/04, 1978.