Устройство для временной селекции кардиосигналов

Устройство для временной селекции кардиосигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il И С А Н И Е ()888932

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сокзэ Советскнк

Соцналнстнческнн

Республик (61-) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 19. 1 1.79 (21) 2839582/28 13 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень J% 46

Дата опубликования описания 17.12.81 (5! )М. Кл.

A 61 В 5/02

А 61 В 5/04 заеударстаеннИ квинтет

СССР ае делам нзеаретеннй в аткрытнв (53) УДК 615.471. (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Колтун, A. В. Улогов, В. К. Гарипов, и В. В. Крюков

1

Московский ордена Ленина и ордена Трудово .намени

f высшее техническое училище нм. Н. Э. Ба маста

f (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ

КАРДИОСИГНАЛОВ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам выделения кардиосигналов из помех, возникающих при двигательной активности человека.

Известно устройство для временной селекции кардиосигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель, фильтр низкой частоты, формирователь выходного сигнала и последовательно соединенные анализатор длительности периода кардиоцикла, стробирующий каскад, и пик-детектор, соединенный с пороговой схемой 113.

Однако.при пропуске R-зубца электрокардиосигчала (ЭКС) анализатор длительности периода и пик-детектор известного устройства будут вырабатывать и запоминать напряжение, соответствующее ложному, приблизительно двойному интервалу 1в между R-зубцами ЭКС, в результате чего устройство будет выделять сигналы, пропуская каждый второй, то есть пропуск зубца в этом случае вызывает накопление ошибки обнаружения н приводят фактически к срыву слежения, что снижает точность и достоверность обнаружения кардиосигналов.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности обнаружения кардиосигн алов.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для временной селекции кардиосигналов, содержащем последовательно соединенные усилитель, фильтр низкой частоты, пороговую схему и формирователь выходного сигнала, и последовательно соединенные анализатор длительности периода кардиоцикла, стробирующий каскад и пик-детектор, соединенный с пороговой схемой, имеется блок запоминания прону = ка кардиосигнала, два входа которого соединены с выходом стробирующего каскада, а третий вход и выход — с анализатором длительности периода кардноцикла.

Прн этом блок запоминания пропуска кардиосигнала выполнен в виде последовательно соединенных схемы задержки, дифференцируюшей цепи, схемы несовпаде»

8889

3 ния, триггера и ключевого каскада, выход которого соединен с анализатором длительности периода кардиоцикла, а вход схемы задержки и второй вход схемы несовпадения параллельно с выходом стробируюшего каскада.

На чертеже изображена структурная схема устройства для временной селекции кардиосигналов.

Устройство для временной селекции кардиосигналов содержит последовательно соединенные усилитель 1, фильтр 2 низкой частоты, пороговую схему 3 и формирователь 4 выходного сигнала, и последовательно соединенные анализатор 5 длительности периода кардиоцикла, стробирующий каскад 6 и пик-детектор 7, соединенный с пороговой схемой 3, блок запоминания пропуска кардиосигнала, выполненный в виде последовательно соединенных схемы

8 задержки, дифференцирующей цепи 9, схемы 10 несовпадения, триггера 11 и ключевого каскада 12, выход которого соединен с анализатором 5 длительности периода кардиоцикла, а вход схемы 8 задержки и второй вход схемы 1О несовпадения соединены параллельно с выходом стробируюшего каскада 6.

Устройство работает следующим образом.

Электрокардиосигналы (ЖС), отводи

30 мые от человека с помощью электродов, поступают на усилитель 1. Усиленные сит налы обрабатываются фильтром 2, максимизирующим отношение сигнал (зубец R

ЭКС): "Помеха" при действии артефактов на входе усилителя 1, которые возникают во время двигательной активности человека. Пороговая схема 3 в моменты превышения сигналом порогового уровня вырабатывают стандартные по амплитуде и 4О длительности импульсы, которые поступают на анализатор 5 длительности периода между R зубцами ВКС (интервала Р-R) и передним фронтом запускают формирователь 4 выходного сигнала. Сигнал посто- 45 янного тока, несущий информацию о длительности предыдущего интервала, интервал R-R, с выхода анализатора 5 длительности периода поступает на управляющий вход стробирующего каскада 6 и регулирует длительность импульса запрета.

Импульс запрета через пик-детектор 7 запирает пороговую схему 3 на время . действия этого запрещающего импульса, что дозволяет уменьшить ложные срабаты- 55 вания временного селектора от помех. Поскольку случайные помехи могут вызвать ложные срабатывания пороговой схемы 3

32

4 в любой момент прихода ЭКС с равной вероятностью, ro исключение из периода электрокардиосигнала интервала, соответствующего длительности импульса запреге, равносильно уменьшению вероятности ложного срабатывания пороговой схемы 3

Ти -Тз раз

"хт где T q — длительность текущего интерт вала 5 --R ЭКС;

1 — длительность импульса запрета.

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 зубца 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 6 длительности периода. В этом случае стробируюший каскад 6 сформирует импульс длительностью, пропорциональной двум интервалам

Ц -R, который перекроет по времени зубец R 3KC, поэтому селектор пропустит этот Rзубец,,и процесс повторится. Таким образом, при пропуске сигнала селектор выделяет зубцы R ЭКС через один.

Иля того, чтобы избежать этого 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 804 от длительности предыдущего интервала R-R. Для устранения накопления ошибки обнаружения и срыва слежения в селектор введены блок запоминания предыдущего .пропуску интервала R-R. Задний фронт импульса запрета запускает входную схему 8 задержки, вырабатывающую импульс, длительность которого выбирается такой, что во время действия этого импульса приходит следующий зубец R ЭКС. Ка вход схема 1О несовпадения, приходит импульс запрета

or каскада 6 и импульс or заднего фронта импульса задержки. Схема 8 после дифференцирующей цепи 9 выдает сигнал в

888932

ВНИИПИ Заказ 10798/6 Тираж 690 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 случае несовпадения во времени входных, сигналов, что имеет место в случае пропуска зубца ЗКС. Сигнал схемы 10 несовпадения запускает триггер 11 памяти, который переводится в исходное состояние импульсом с анализатора 5 длительности периода при обнаружении следующего за пропущенным зубца ЭКС. На время действия импульса триггера l. 1 памяти прекращается рост пилообразного !

Ф напряжения с анализатора 5 длительности периода, который управляется ключевым каскадом 12, Таким образом, запоминается предыдущий интервал при пропуске

R зубца ЭКС. Это дает воэможность исключить накопление пропусков сигнала и установить оптимальный пороговый уровень, что уменьшает полную ошибку обнаружения всего устройства для временной селекции кардиосигналов.

Предложенное устройство .для временной селекции кардиосигналов повышает точность и достоверность обнаружения кардиосигналов в несколько раз по сравнению

2S с устройством, что позволяет вьщелять из помех кардиосигналы, возникающие при двигательной деятельности человека.

Формула изобретения

1. Устройство для временной селекции кардиосигналов, содержащее последователью но соединенные усилитель, фильтр низкби частоты, пороговую схему и формирователь выходного сигнала, и последовательно соединенные анализатор длительности периода кардиоцикла, стробирующий каскад и пик-детектор, соединенный с пороговой схемой, о т л и ч а ю щ е е с я reM, что, с целью повышения точности и достоверности обнаружения кардиосигналов, в нем имеется блок запоминания пропуска кардиосигнала, два входа которого соединены с выходом стробирующего каскада, а третий вход и выход — с анализатором длительности периода кардиоцикла.

2. Устройство no n. l, o т л и ч a— ю щ е е с я тем, что блок запоминания пропуска кардиосигнала выполнен в виде последовательно соединенных схемы задержки, дифференцирующей цепи, схемы несовпадения, триггера и ключевого каскада, выход которого соединен с анализатором длительности периода кардиоцикла, а вход схемы задержки и второй вход схемы несовпадения соединены параллельно с выходом стробирующего каскада.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

No 507312, кл. А 61 В 5/04, 1976.