Ритмокардиоанализатор

 

РИТМОКАРДИОАНАЛИЗАТОР, содержащий последовательно соединенные усилитель, выделитель зуОац R, блок измерешш интервала RR, блок вычисления отношений и классификатор отношений, а также блок индикации, отличающийся тем, что, с целью .. повышения точности отагностики и увеличения оперативности оценки динамики нарушений ритма сердца, блок индщсацин содержит оператпшное запоминающее устройство, матзжчное поле отображения, дешифратор, первый счетчик. второй , блок вычитания, коммутатор, трехразрядный регистр, генератор и триггер, причем информационные вхощл операпшного запом шающего устройства соединены с выходами классификатора oiHOMieHidi, вход разрешения записи с выходом второго разряда трехразрядного регистра, адресные входы - с выходами коммутатора, а выхоф запоминающего устройства соёщшены с входами строк матрич ного поля отображения, входы столбцов которого подключе; ы к выходам дешифратора, выходы первого счетчика сое/ошены с входами дешифратора и с первой группой уходов блока в1Д 81таК ши, вторая группа входов которого подключен к выходам второго ;Счетчика н К первой группе входов коммутатора, rpyrata входов которого соединена с выходам блока вычитатя , а управляющий вход - с выходом триггера , вход первого ететожа соединенс выходом генератора и со входом синхр }|шзации трехразрядного регистра, информационный вход которого подключен, к выходу выделителя зуба Л, Q выход itep&oro разряда - регистра к входу второ-: го счетчика и к первому входу триггера, а выход трепего - к второму входу триггера.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

: ЦЛ Р

РЕСПУЬЛИН

09) (11) 52 А

Э(я) А 61 В 5 02 ь

1 г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3474530/28 — 13 (22) 19;07.82 (46). 15.02.84. Бвл. )Р 6 (72) А. П. Немирко, А. Г . Предтеченский и Л. В- Сафронников (71) Ле)щнградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) и 1-ый Ленинградский медицинский институт им. акад, И. П, Павлова (53) 615.47 (088.8) (56) 1. Ритмокардиоскоп РКС вЂ” 01. Техническое описание, ЕХ2.893.049 ТУ, 1977.

2. Ритмокардиоанализатор PKA — 01. Техническое описание, ЕХ2;893.045 ТУ. 1976. (54) (57) РИТМОКАРДИОАНАЛИЗАТОР, содер. жащий последовательно соединенные усилитель, выделитель зубца Я, блок измерения интервала

RR, блок вычисления отношений и классификатор отношений, а также блок индикации, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью .. повьппения точности диагностики и увеличения оперативности оценки динамики нарушений ритма сердца, блок индикации содержит оперативное запоминающее устройство, матуичное поле отображения, дешифратор, первый счетчик, 1 второй счетчик, блок вычитания, коммутатор, трехразрядный регистр, генератор и трипер, причем информационные входы оперативного запоминающего устройства соединены с выходами классификатора отношений, вход разрешения записи — с выходом второго разряда трехразрядиого регистра, адресные входы — с выходами коммутатора, а выходы запоминающего устройства соединены с входами строк матричного поля отображения, входы столбцов которого подключе.,ы к выходам дешифратора, выходы первого счетчика соединены с входами дешифратора и с первой группой входов блока вычита).

)щя, вторая группа входов которого подключена к выходам второго, счетчика и к первой группе входов коммутатора, вторая группа входов которого соединена с выходами блока вычитания, а управлякнций вход — с выходом триггера, вход первого счетчика соединен с выходом генератора и со: входом синхронизации трехразрядного регистра, информационный вход которого подключен к выходу выделителя зубца Я, е выход нервого разряда — регистра к входу второ- .";, го счетчика и к первому входу триггера, а выход третьего разряда — к второму входу триггера.

852

1 1072

Изобретение относится к медицинской техни( ке, а именно к устройствам диагностики нарушений ритма и проводимости.

Известен ритмокардиоскоп PKC — 01, содержащий последовательно соединенные усилитель, выделитель зубца R, блок измерения интервала

RR, блок отображения и блок управления, и обеспечивающий проведение парного анализа интервалов RR электрокардиосигнала по двумерному изображению, состоящему из яркостных 10 точек, координаты которых по осям задаются длительностями двух последовательных интервалов RR t1J.

Хотя ритмокардиоскоп PKC — 01 н позволяет проводить визуальную диагностику нарушений ритма и проводимости сердца, но по формируемому им, изображению трудно выявить ряд этих нарушений, так как геометрия изображения зависит от частоты сердечных сокращений. Кроме того, информативность устройства недостаточ-20 на, поскольку в изображении не отражается очередность появления нарушений,,которая важна для оперативной оценки и прогноза состояния и яциента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ритмокардноанализатор РКА — 01, содержащий последовательно соединенные усилитель, вьщелитель зубца 8, блок измерения интервала RR, блок вычисления

: отношений и классификатор отношений, а также блок индикации 121 °

Недостатком известного устройства является то, что оно, обеспечивая автоматическую диаг. ностику нарушений ритмики сердца по обобщенным и усредненным за интервал измерения характеристикам электрической а кпп ности сердца, не позволяет вести оперативньш контроль за динамикой возникновения нарушений ритма и проводимости сердца на небольших интервалах времени, что препятствует проведению достоверной диагоностики ряда патологических изменений ритма сокращений сердца.

Цель изобретения — повышение точности диагностики и увеличение оперативности оценки динамики нарушений ритма сердца.

Поставленная цель достигается тем, что в ритмокардиоанализаторе, содержащем последовательно соединенные усилитель, выделитель зубца

R, блок измерения интервала RR, блок вычисления отношений и классификатор отйошений, а также блок индикации, блок индикации содержит оперативное запоминая щее устройство, матричное поле отображения, дешифратор, первый Счетчик, второй счетчик, блок вычитания, коммутатор, трехразрядный регистр, генератор н триггер, причем информационные sxo- 55 ды оперативного запоминающего устройства . Соединена с выходами классификатора отношений, вход разрешения записи — с выходом второго разряда трезразрядного регистра, здресные входы: — с выходами коммутатора, а выходы его соединены с входами строк матричного поля отображения, входы столбцов которого подключены к выходам дешифратора, выходы первого счетчика соединены с входами дешнфратора и с первой группой входов блока вычитания. вторая группа входов которого подключена к выходам второго счетчика и к первой группе входов коммутатора, вторая группа входов ко. торого соединена с выходами блока вычитания, а управляющий вход — с выходом триггера, вход первого счетчика соединен с выходом генератора и со входом синхронизации трехразрядного регистра, информационный вход которого подключен к выходу выделителя зубца Й, выход первого разряда регистра — к входу второго счетчика н к первому входу триггера, а выход третьего разряда — к второму входу триггера.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема ритмокардиоанализатора; на фиг.2 и 3 — примеры изображений, формируемых блоком индикации устройства при различных нарушениях ритма и проиэводимости сердца.

Ритмокардноанализатор состоит из последовательно соединенных усилителя 1, выделителя

2 зубца R, блока 3 измерения интервала RR, блока 4 вычисления отношений, классификатора

5 отношений и блока 6 индикации, содержащего оперативное заломинающее устройство 7, матричное поле 8 отображения, дешифратор

9, первый счетчик 10, второй счетчик l l, блок

12 вычитания, коммутатор 13, трехразрядный регистр 14, генератор !5 и триггер 16, причем информационные входы оперативного запоминающего,устройства 7 соединены с выходами классификатора 5 отношений, вход разрешения записи — с выходом второго разряда трезразрядного регистра 14, адресные входы — с выходами коммутатора 13, а выходы соединены с входами строк матричного поля 8 отображения, входы столбцов которого подключены к выходам дешифратора 9, выходы первого счетчика

10 соединены со входамн дешифратора 9 и с первой группой входов блока 12 вычитания, вторая группа входов которого подключена к выходам второго счетчика Il и к первой группе входов коммутатора !3, вторая группа вхо доь которого соединена с выходами блока 12 вычитания, а управляющий вход — с выходом триггера 16, вход первого счетчика 10 соединен с выходом генератора 15 и с входом синхронизации трехразрядного регистра 14, инфор мационный вход которого подключен к выходу выделителя 2 зубца R, выход первого разряда — к входу второго счетчика 11 и к первому входу триггера 16, а выход третьего разряда — к второму входу триггера 16.

3 10728

Устройство работает следующим образом.

Снимаемый с электродов электрокардиосигнал подается на вход усилителя 1 и после усиления с фильтрации в заданной полосе частот поступает на вход вьщелнтеля 2.

В момент, соответствующий некоторой фиксированной точке зубца R электрокардиосигнала, например его точке соответствующей максимуму, на выходе выделителя 2 формируется импульс. Этот импульс поступает íà tp вход блока 3 измерения интервала RR, с выхода которого снимается отсчет в виде кода, подаваемый на блок 4 вычисления отношении, который осуществляет вычисление отношения длительности интервала между последним и предцоследю м из зафиксированных выделнтелем 2 зубцов R | RR ) к длительности .интервала между предпоследним и предшествующим ему зубцами.

Вычисленное значение передается на вход классификатора 5, который определяет, к какой из семи зон относится текущее значение отношения длительностей двух соседних интер .. валов RR., В ритмокардиоанализаторе принят следующий 25 вариант разбиения на зоны: зона АС если RR / RR + 1 ъ 2,4

А1 " 2,4 ЯЯ;/ RR + 1 > 1,2 .™ 1,2 > RR(/RRj + 1 Ъ 1,1

АЗ "1,1 ьRR /RR< +1 3 00,9 3Р

0,9 RR>/RR1 + 1 Ъ 0,8

А5 "0,8 ъЯЯ;/RR; + 1 ъ 0,4

А6 0,4 3RRi /RRi + 1

При принятом варианте. разбиения на зоны изображения различных нарушений ритма и 35 проводимости сердца имеют вид, представленный на фиг. 2 и 3.

В зависимости от принадлежности анализируемого отношения RR„-/RR„+ 1 к одной из этих эон на соответствующем выходе классифи-40 катора 5 появляется единичный сигнал. Влок 6 индикации по последовательности поступающих на его входы отсчетов формирует изображение, по которому производится диагностика многих видов нарушений ритма и проводимости сердца,45 так как такие нарушения ритмики сердца, как одиночные зкстрасистолы, выпадение комплексов

QRS, групповые желудочные экстрасистолы, синусовую аритмию, мерцательную аритмию, алгоритмии, а также нормальный ритм можно распознать 50 по очередности отнесения отношений RR./RR + 1 к одной иэ следующих зон: фнг. 2а — нормальный ритм; фиг. 2б — раины желудочковая одиночная зкстрасистола; фн .2в — неранняя желу» дочковая одиночная зкстраснстола, фиг, 2г — вы- ..55 падение комплекса QRS; фиг. 2д — групповая желудочковая экстрасистола; фиг. За — синусовая аритмия; фиг. Зб — мерцательная аритмия;

52 4 фнг. Зв — бигеминия; фиг. Зг — тригеминия; фиг. 3д — фрагмент отображения при комбинированных нарушещ ях ритма и проводимости (РЭС вЂ” ранняя желудочковая экстрасястола;

CA — синусовая аритмия РЭС и СА — ранняя желудочковая экстрасистола на фоне синусовой аритмии: ВЫП вЂ” выпадение комплекса QRS

ГРЭСЗ вЂ” групповая желудочковая экстрасистола нз трех аномальных сокрашений).

На фиг, 2 и 3 справа под нулевым номером располагается столбец, соответствующий последнему из полученных отношений, под номером

1 — ему предшествовавший, и так далее. По мере поступления очередных отсчетов все изображение сдвигается влево на один шаг.

Формируемое блоком 6 индикации иэображение строигся на матричном поле 8 отображения, состоящем из семи строк, вход каждои из которых через оперативное запоминающее устройство

7 подключен к соответствующему выходу классификатора 5. Элементы строк по вертикали образуют столбцы, причем каждый столбец соответствует одному отсчету. Таким образом, каждый отсчет представлен столбцом as семи ячеек, 1 одна иэ которых отличается по яркости или цве. ту от остальных. В блоке 6 индикации реализовано динамическое формирование изображения, в соответствии с которым каждый из поступивших отсчетов записывается в оперативном запоминающем устройстве 7 по адресу записи АЗП, а в процессе воспроизведения отсчеты последовательно считываются по адресам АЧТ, динамически формируемым счетчиком 10. При этом адрес чтения подается одновременно на оперативное запоминающее устройство 7 и на дешифратор 9, при появлении сигнала на выходе которого разрешается включение индикатора в той строке матричного поля 8 отображения, на вход кото- . рой поступает при заданном адресе чтения логическая "единица" с выхода оперативного запоми- . нающего устройства 7.

Для удобства восприятия последний отсчет всегда отображается в крайнем правом столбце.

Это достигается формированием соответствующих адресов оперативного запоминающего устройства 7 в режимах записи АЗП и чтения

АЧТ.

АЗП формируется счетчиком 11 и подается на первую группу входов коммутатора 13. На время приема очередного счетчика от классификатора 5 по сигналу с выхода триггера 16 АЗП с первой группы входов коммутатора 13 передается на его выходы, и далее на адресные входы оперативного запоминающего устройства 7.

АЧТ вычисляется по АЗП и адресу регенерации АРГ, формируемому счетчиком 10, по следующей формуле:

АЧТ = АЗП вЂ” АРГ

1072852

АЧТ образуется на выходах блока 12 вычитания, соединенных со второй группой входов коммутатора 13, Для этого на вторую группу входов блока 12 вычитания подается АЗП от

° счетчика 11, а на первую группу входов блока

12 вычитания подается АРГ от счетчика 10.

По сигналу от триггера 16, разрешающему передачу на выходы коммутатора 13 кода со второй его группы входов, АЧТ подается на адресные входы оперативного запоминающего 10 устройства 7.

3а счет прямой связи. между счетчиком 10 и дешифратором 9 на матричном поле 8 отображения последней из принятых отсчетов располагается (при соответствующем соедине- 15 нии выходов дешифратора 9 и входов столбцов матричного поля 8 отображения) в правом столбце. Он считывается при АРГ, равном нулю.

Для обеспечения квазистатического восприятия изображения частота F rãåíåðàòîðà 15 должна 20 удовлетворять условия: F г Ъ 30 NST, где

NST — число столбцов матричного поля 8 отображения.

Запись новых отсчетов осуществляется по сигналам с выхода выделителя 2 зубца R, поступающим на информационный вход трехразрядного регистра 14. При этом считается, что время, необходимое для формирования отсчета на выходе классификатора 5, достаточно мало.

Тогда по импульсу с выхода вьщелителя 2 эуб- 30 ца R в первом разряде трехразрядного регистра 14 появляется единица, вэводящая в едини6 ное состояние триггер 16. При этом на адресные входы оперативного запоминающего устройства 7 подается АЗП. По сигналу генератора 15 "единица" переписывается во второй разряд трезразрядного регистра 14 и переключает оперативное запоминающее устройство 7 в режим записи. При переписи "единицы" в третий разряд триггер 16 переходит в исходное состояние. Но мере переписи "единицы" иэ предыдущего.разряда трехразрядиого регистра 14 в последующий, в предыдущий разряд записывается "ноль".

Таким образом ритмокардиоаналйэатор формирует иэображение, оперативно отражающее динамику возникновения нарушений ритма и проводимости и обладающее повышенной диагностической информативностью, так как по нему можно определить наличие и характер нарушений ритма и проводимости сердца, причем вид иэображения не зависит от частоты сердечных сокращений и сохраняет информацию о порядке возникновения нарушений.

Ритмокардиоанализатор может быть исполь-, зован в палатах интенсивного наблюдения и реанимации при наблюдении за тяжелыми кардиологическими больными, а также во всех других случаях, когда необходим тщательный . и оперативный контроль за состоянием сердца человека, например, находящегося в экстремальных условиях.

1072852

1072852

F

Е б

A д И ЙВ

Фиг. 5

ВНИИПИ Заказ 243/2 Тираж 688 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4