Устройство для регистрации формы стимулирующих импульсов

Устройство для регистрации формы стимулирующих импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. саид-ву (51)М. Кл.2 (22) Заявлено .250578 {21) 2619364/28-13

А 61 В 5/O4

А 61 и 1/36 с присоединением заявки É9—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070780. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 070780 (53) УДК 615.475 (088.8) Е.Н.Капитанов, A.È.Васильев, В.A.Михайлов, В.Е.Бельгов, Б.Г.Тогунов и С.С.Григоров (72) Авторы изобретения (7 t ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ФОРМЫ

СТИМУЛИРУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре контроля за функционированием имплантированных стимуляционных систем сердца.

Известно устройство для регистрации формы стимулирующих импульсов, которое содержит входной усилитель, формирователь синхроимпульсов, гене- 10 ратор импульсов, счетчик импульсов, коммутатор записи, блок памяти, коммутатор воспроизведения и выходной усилитель, обеспечивающие воэможность регистрации формы непрерывного ряда 15 стимулирующих импульсов с помощью электрокардиографа. 3а время действия стимулирующего импульса.устройст- во производит запоминание значений амплитуд импульса через неизменные 20 равные промежутки времени от момента начала импульса. При воспроизведении запомненные значения амплитуд поступают на выход блока последовательно в течение неизменных, равных 25 интервалов времени, величины которых в сотни раз больше чем интервалы запоминания, в результате чего получают стимулирующий импульс "ступенчатой" формы с большей длительностью,30

1 который может быть зарегистрирован .на. электрокардиографе j1) .

Однако за время интервала времени запоминания стимулирующих импульсов значения напряжений стимулирующего импульса может существенно измениться и ошибки воспроизведения стимулиру-. ющего импульса к концу интервала времени достигнут значительных величин, кроме того, при малых длительностях стимулирующих импульсов запоминается небольшое количетсво значений стимулирующего импульса,что снижает точность воспроизведения импульсов. С помощью известного устройства регистрация стимулирующих импульсов особенно при малых длительностях осуществляется со значительными погрешностями,что существенно влияет на качество диагностики. Таким образом,известное устройство не обеспечивает высокой точности диагностики состояния имплантированных средств стимуляции, что и является его недостатком. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения импульсов малой длительности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство имеет последовательно

745501 соединенные измеритель длительности "стимулирующих импульсов, вход которого соединен с выходом входного усилителя, дискриминатор длительности и индикатор длительности стимулирующих импульсов, причем выход дискриминатора длительности подключен ко входу генератора импульсов, а также электронный ключ и последовательно соединенные второй коммутатор воспроизведения, дифференциальный усилитель, интегратор и сумматор, причем выход первого коммутатора воспроизведения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и первым входом сумматора, выходы электронного ключа соединенц соответственно с выходами дифференциального усилителя и счетчика импульсов, другие выходы которых соединены со входами второго коммутатора воспроизведения, другие входы которого соединены с выходами блока памяти, управляющий вход интегратора соединен с одним из выходов генератора импульсов, выход электронного ключа соединен с третьим входом сумматора, выход которого подключен к выходному усилителю.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для регистрации Формы стимулирующих импульсов; на Фиг.2- временные диаграммы отдельных блоков устройства. устройство содержит входной усилитель 1, коммутатор 2 записи, блок

3 памяти, первый коммутатор 4 воспроизведения, второй коммутатор 5 воспроизведения, дифференциальный

Усилитель б, счетчик 7 импульсов, электронный ключ 8, измеритель 9 длительности стимулирующих импульсов, дискриминатор 10 длительности, генератор 11 импульсов, интегратор

12, формирователь 13 синхроимпульсов, сумматор 14, выходной усилитель 15, индикатор 16 длительности стимулирующих импульсов. Причем выход дискриминатора 10 длительности"соединен со входом генератора 11 импульсов, а выход первого коммутатора 4 воспроизведения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя 6 и первым входом сумматора 14. Выхбд второго коммутатора 5 воспроизведения — с йнвертирую щим входом дифференциального усилителя б, причем выход дифференциального усилителя соединен с входом электронного ключа 8, выход которого

" соединен с третьим входом сумматора

14, а управляющий вход — с одним из входов счетчика 7 импульсов. Управляющий вход интегратора 12 соединен с одним из выходов генератора импуль сов, а выход сумматора с входом выходного усилителя 15.

Устройство работает следующим образом.

Для регистрации Формы стимулирующих импульсов (длительность которых составляет, от 0,5 до 2 мс) на электрокардиографе (полоса пропускания которого ограничена десятками Гц) необходимо произвести преобразование длительности стимулирующих импульсов с сохранением их формы до величины, измеряющейся сотнями милисекунд. Преобразование длительности стимулирующих импульсов производится запоминанием значений напряжений импульса через равйые промежутки времени от момента начала импульса с последующим воспроизведением запомненных значений напряжений с равными ин15 тервалами времени, длительность которых в сотни раз больше интервалов запоминания. На входной усилитель 1 поступает сигнал с электродов, расположенных на поверхности тела пациЩ ента с имплантированным электрокардиостимулятором (кривая 1, фиг.2)..

При поступлении стимулирующих импульсов на вход формирователя 13 синхроимпульсов на его выходе формируются прямоугольные импульсы (кривая 2, фиг. 2), длительность которых больше возможной длительности стимулирующих импульсов (например, 2,5 мс).

При поступлении этих импульсов на вход генератора 11 импульсов на его выходе, соединенном со входом счетчика 7 импульсов, Формируются положительные импульсы (кривая 3, фиг. 2), соответствующие моментам запоминания значений напряжений стимулирующего импульса. Во время отсутствия синхроимпульсов на выходе генератора 11 импульсов, соединенном со входом счетчика 7 импульсов, формируются импульсы в моменты воспроизведения запомненных значений (кривая З,фиг.2) с периодом следования в сотни раз большем чем интервалы запоминания (например, 50 мс). Таким образом, на выходе генератора 11 импульсов, по- ф

45 ступающего на вход счетчика 7 импульсов, формируются импульсы, соответствующие моментам запоминания и воспроизведения значений напряжения стимулирующего импульса.

На выходах счетчика 7 импульсов, соединенных с коммутатором 2 записи, последовательно формируются импульсы, соответствующие моментам запоминания значений напряжения стимулирующих

55 импульсов. Коммутатор 2 записи производит последовательное подключение входов блока 3 памяти к выходу входного усилителя. Блок 3 памяти содержит ячейки, в которых осуществляется запоминание значений напряжений стимулирующего импульса. В ячейки блока

3 памяти последовательно записываются значения напряжения стимулирующего импульса U 0„,... U n. За4 помненные значения напряжений сти65 мулирующего импульса с выходов блока

745501

3 памяти поступают на вхо коммутатора 4 воспроизведения и втовходы первого стимулирующего импульса а а длительрого коммутатора 5 воспроизве ения. ность — интервалу между первым и

На выходах счетчика 7 имп льсов п р дения. вторым импульсами воспроизведения.

Таким образом, на выходе сумматоступающих на первый комм тато 4 воспроизведения последовательно фо— утатор 4 ра 14 формируется импульс большой мируются импульсы восп оиэ д ельно Фор- 5 длительности, значения напряжеиия спроиэведения в которого в моменты времени соотинтервал времени, между кото ыми

Р жду оторыми ветствующие временным моментам сигнал с,выхода очередной ячейки блока 3 памяти соединяется с неинимпульсов воспроизведения равны зна-! вертирующим входом диффе ен иальночениям напряжений стимулирующего го усилителя б. На выходе пе вого д фф р нциально- 10 импульса в соответствующие моменты коммутатора 4 восп оизве ен д ервого запоминания, а в промежутках между р р и ведения форми- импульсами воспроизведения значение руется ступенчатое напряжения (кри- напряжения импульс а на выходе сумиг, ) с уровнями в следую- матора 14 изменяется по линейному

Ор щей последовательности 0„, u, U,... закону (крив 9 ф . 2).

15 ая, иг.

Для повышения точности регистраНа выходах счетчика 7 имп льсов ции формы стимулирующих импульсов поступающих на второй комм тато воспроизведения о ми р утатор 5 при их малых длительностях (например ф р ируются последо- меньше 1 мс) происходит уменьшение

1. вательно импульсы восп оизв у спроизведения в периода следования записывающих имходе второго комм тато а 5 такой последовательности, что на вы- 20 пульсов генератора 11 импульсов. а

Н коммутатора 5 воспроизве- вход дискриминатора 10 длительности дения форми уется ст р ру упенчатое напря- поступает сигнал с выхода изме ижение (кривая 5, фиг.2) с ф . ) с уровнями теля 9 длительности стимулирующих рив следующей последовательности U, "3 Un. 25 При длительности стимулирующих

Ступенчатое напряжение с выхо р ение с выхода импульсов меньше определенного эна- первого коммутатора воспроизведения чения, например 1 мс, на выходе поступает на неинве ти ю ртирующий вход дискриминатора 10 длительности фо дифференциального си р ц усилителя б, а сту- мируется положительное напряжение, с рпенчатое напряжение с выхода второго 30 поступающее на генератор 11 импульр р и ведения посту- сов. При наличии на выходе дискрипает на инвертирующий вход дифферен- минатора 10 длительности положициального усилителя б. Коэ у б. Коэффициент тельного напряжения период следоусиления диффе ен иаль вания импульсов записи гене ато а теля б равен 1. На выхо е

p . Ыходе дифферен- З5 11 импульсов уменьшается вдвое. ртр циального усилителя б формируется раэностный сигнал двух ступенчатых напряжений пОступающих с ВыхОдОВ первого коммутатора 4 воспроизведения поступает сигна с выход дискр и второго коммутатора 5 воспроизв НатОРа 10 ДЛИтЕЛЬНОСтИ, ПРОИЭВОД дения. Раэностный игн л с выхода 40 инДикаЦию Длительности стимУлируюдифференциального усилителя б поступает на вход ин егратора 12 посто ная времени интегрирования которого

Сигнал с выхода выходного усиливыбирается таким образом, чтобы за теля 15, на вход которого поступает время, равное длительности между 45 сигнал с выхода сумматора 14, подвумя импульсами воспроизведения дается на электрокардиограф или

1 напряжение на выходе интегратора 12 другой самопишущий прибор медицинс линейно уменьшалось до отрицательной величины, равной раэностному сигТаким образом, устройство позвонаЛУ во время данного промежутка 50 ляет существенно повысить точность времени. На выходе генератора 11 им РегистРации фоРмы стимУлиРУющих импульсов, соединенного со входом oброca интегратора 12 формируются и н и электрокаРДиостимУлЯторами, сы, которые обнуляют интегратор 12 что в свою очеРеДь позволЯет повыво время формирования каждого импуль 55 сить качество диагностики состояния са воспроизведения. имплантированных средств стимуляции и тем самым предотвратить возникаюНа входы сумматора 14 поступают щие нарушения сердечной деятельности. следующие сигналы: ступенчатое напряжение с выхода первого коммутатора 4 воспроизведения, линейно уменьшаю-. Формула изобретения щиеся напряжения с интегратора 12 и положительный импульс (кривая 8, Устройство для регистрации формы фиг. 2), амплитуда которого равна стимулирующих импульсов, содержащее разности между первым и вторым за- входной усилитель, формирователь помненными значениями. напряжений 65 синхроимпульсов, генератор импульсов, 7 7 счетчик импульсов, коммутатор записи, блок. памяти, коммутатор воспроизведения,соединенные последовательно, и выходной усилитель, прн этом второй вход коммутатора записи соединен с выходом входного усилителя, а вторые входы коммутатора воспроизведения соединены со вторыми выходами счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом формирователя синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения импульсов малой длительности, оно имеет последовательно соединенные измеритель длительности стимулирующих импульсов, вход которого соединен с выходом входного усилителя, дискриминатор длительности и индикатор длительности стимулирующих импульсов, причем выход дискриминатора длительности подключен ко входу генератора.импульсов, а также электронный ключ и последовательно соединенные второй

45501 коммутатор воспроизведения, дифференциальный усилитель, интегратор и сумматор, причем выход первого коммутатора воспроизведения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и первым входом сумматора, входы электронного ключа соединены соответственно с выходами дифференциального усилителя и счетчика импульсов, другие выходы которых соединены со входами второго коммутатора воспроизведения, другие входы которого соединены с выходами блока памяти, управляющий вход интегратора соединен с одним из выходов генератора импульсов, выход

15 электронного ключа соединен с третьим входом сумматора, выход которого подключен к выходному усилителю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Я 1. IEEE. Transactions Ion 81оаеdica1 Engineering, Vo1.22, М 4,,1ц!у, 197 .

745501 д

Составитель Л.Соловьев, Редактор С.Тараненко Техред а. щепанская КорректорЮ.Макаренко

Заказ 4047/2 Тираж 673 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035., Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4