Селектор qrs-комплексов электрокардиосигнала
Изобретение позволяет повысить надежность селекции нормальных и аберрантных QRS-комплексов за счет одновременного анализа крутизны и длительности как положительных, так и отрицательных фронтов сигнала и помех. Входной ЭКС фильтруется от высокочастотных помех фильтром 1 нижних частот и с помощью генератора 3 импульсов, аналогового ключа 2 и блока 3 памяти преобразуется в ступечатый сигнал, который дифференцируется в блоке 7. Величина продифференцированного сигнала сравнивается в блоках 8 и 9 с соответствующим положительным и отрицательным пороговым напряжением. В случае превышения пороговых уровней сигналы с выходов блоков 8 и 9 сравнения через элементы НЕ 10 и 11 и элемент И 12 поступают на запуск счетчиков-дешифраторов 13, 14 и 15. На первых выходах счетчиков-дешифраторов 13 и 14 формируется уровень логической единицы при поступлении на вход трех и более импульсов, а на их вторых выходах - при поступлении шести и более импульсов. Счетчик-дешифратор 15 задает интервал времени, в течение которого пересечения порогов не происходит. Сброс счетчиков-дешифраторов осуществляется логической схемой, включающей элементы ИЛИ 5 и 6 и элемент И 12. Блок 16 селекции по выходным сигналам счетчиков-дешифраторов формирует выходные сигналы, соответствующие признакам наличия QRS-комплекса и желудочковой экстрасистолы положительной или отрицательной полярности. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5ц 4 А 61 В 5/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМЪ СВИ Ц5ТЕЛЬСТВУ
Фч
CO
О
О (7Я5
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 3954991/28-14 (22) 16.09.85 (46) 23.08.89. Бюл. ¹ 31 (71) Пензенский политехнический институт (72) Т. В. Истомина, 1. 1О. Кривоногов, В. П. Шевченко и В. М. Шляндин (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Хе 824992, кл. А 61 E 5)04, 1979.
{,4) СЕЛЕКТОР QRS-КОМПЛЕКСОВ . ЛЕКТРОКАРДHOCH ГНАЛА (57) Изобретение позволяет IloBblcHTb надежность селекции нормальных и аберрантных QRS-комплексов за счет одновременного анализа крутизны и длительности как положительных, так и отрицательных фронтов сигнала и помех. Входной ЭКС фильтруется от высокочастотных помех фильтром 1 нижних частот и с помощью генератора 3 импульсов, аналогового ключа 2 и блока 4 памяти преобразуется в ступенчатый сигнал, который дифференцируется в блоке 7. Величина продифференцирован ного сигнала, SUÄ 1502008 А1
2 сравнивается в блока" ", i. 9 . соответ гву щим положительным и отрицательным п роговым напряжением. В случае превышения пороговых уровней сигналы с выходов блоков 8 и 9 сравнения через элементы НГ 10 и 11 и элемент И 12 поступают на запуск счетчиков-дешифраторов 13, 14 и 15. На первых выходах счетчиков-дешифраторов ! 3 и 14 формируется уровень логической единицы при поступлении на вход трех и более импульсов, а на их вторых выходах— при поступлении шести и более импульсов
Счетчик-дешифратор 15 задает интервал времени, в течение которого пересечения порогов не происходит. Сброс счетчиков-дешиф рагоров осуществляется логической схемой, включающей элементы ИЛИ 5 и 6 и элемент
И 12. Блок 16 селекции по выходным сигналам счетчиков-дешифраторов формирует выходные сигналы, соответстнукнцие признакам наличия QRS-комплi кса и желудочковой экстрасистолы положительной или оТрицательной полярности. з.I!. ф-лы, 3 ил.
15020<18
1! S) >< > . L t> )l<., I ll (!L I> I L >! К It.,. II (11 I il Il и « к< )
IIo ll1)l! < (;|1 | |(приборов для кардиОЛО! и « « K l I |! < .I < > l S it I . i! Й . >, < >j i (Н it я I!0BBI lilt !lit <. И<3, ((.+; )< I I> . < I. «I! ill! llL>PLl !.! Ьll!>! Х И <3()(. P Pd)!3 ill)IL (Lk j< >. < )L1 ". i(к<<И )!3 ll?) l ) >1 Од (10()ремеHl! t )I O;! и;I. 11 к(>> I » I .:, ii (. Iи : ельнОсти K)lh lI(>, I(>re ltфр ii 1, I,! » 1< Х 1 (< . ); I! Ilj)ill)t)д(itñ! С Ij)L К! L p)I )(< .. I) L, | >:(О К<>В(l )I К(Т(7)!С it t ÒO.1<3 I().10|<, : . ! >,! | (|, i I LГI ЬН <)31 IIO, (H (>:I I >I 1It I ; . > i!L.! >, 11 и()е (> ||ч> ..|) !! « IIHlii, f 1 в и;)пря к(|<Не li().l(> n.,) . .i; i « .«()0> <3 с(;i 0.! l l)lit ) «. )< )> j « I I (I |, IO)!,, <.»! I(. (> ИT()P,(И. I L, l! -:. |< и с (< Ы 1, I ! , Г<») « . <; с, lli > |,; 111. I(i: I I. ILL!L Iti (! 1?, I hli; I > < d!О )ы 1 5 1 4 i . б! )к 1(> « i< !.I < |>) И, i . <>I« )Е 11 . < > It. (11, ((! < 1!), !с I!!II). >ы >, <,,I t ) I iIt I (. l((> (t)II)II 51 (76 (,2 » М ) l < .!) ll ° Х I)3< »" <: >; <> -,с <;; ) > . О.(l>t ) ). « " ) < ! ),<;>»|, <|>,< >,Р >! .,,>, ., 0!E,(>,!(),Н „!),<Л: > ! | ")! ., >| i > (! <» ... <)>3 i >), » «,l« . !! К(,> |(I ) >«» II< PL !. I fi i I, i!i »() <, )«,,|: |, i )<В<>.i)!L < )«L,ll<)<>li "I»;,,3<)> !!i| t i).,: !,I< i )i; I K (). l(<> 1 фи " (>i<>l)(н) "! >к (Нми!" 40 < !!; | | | | <>i i > l < ) I > ), i < )! > ) l! i l l il . I i I I () l l 3 (I () ) 13 ) ! .>;Ilt )), )» <>«> ii<1< и it > 1((>< ilk!L «j!) lt ii<> i <32(|И>!II |! в lsL;,д и>t t> c)(L(<110,1«, ll <И), );!>, Р< lf.l,l и |3;! |||И; L IIL |О I < - 45 < >, i < >iLt ) . ill j><() (7< !! . i l! (< > i!I L (> iis i<, I »<>f>0l,< .1l! и (>. !<)!(L I < )!! I 1(i>»« < ". !tl l(>(>(>i <)!3()l o L <><>!3!!)I (и (! П, I )K :, il». (Iitl ) (! (. I О (31,:,<; >ill<>)! (! > | (! < );70) ll", |и, I: 1 ! < || (><>И >(),. ., 1<)l I! <» L < ., >!(,i,—— » < « I< (i> LI l ) < Ill ii if ll ) I II < i > лсt. им |,.:ь Ов |«рос.. <сfttld порога появля тся с;(на.l l(!I >tческой cдиницы на втором выхо EL фи г. Зи (. L брос сч. т чика-дешифратора 11 o L it((."1 1<г!яетс)3 .ltl и),г(О!)! Логической един и ць) с ь в(хо,, )1 <ь)1< ме H I <> 3 ) 1 И 5, которыЙ появляе.ся п()и наличии Lигнала на выходе (< реп >пиен,|я < H f Hè«B дешифратора 13, ||ри 3ll <11. I Р2! Bit(>L"(!, ЧТО < ()ОТВЕТ С ТВ)<ЕТ С И ГнаЛУ .|О lit Р(." О,(ИД O ГОЯНИЯ .101 ИЧ(СКО(O НУЛЯ В сост<>инне логи ILской Lëktf ицы блока 8 сравнения . $()г<,i сигнал .|ревышения псрога no<"! ) ll:!t >1 !<Х<) (С<|I! Lj!Ol<И.;: ) « . ) 1) ) > 1 j! > i i j и . . I (I 7 (Р и Д I P L. к и I 7 ) >. 1(L I . I! > . l l, <, !,I< II»t !i i .l:(II и I! О «: 7(<3 ф О Р М И()) «(с . i! I ><;!. 1()i ичс к<>и .,Ii,! |ць. на пер;>) > |; .> «, ll> < И ..;.1 ХОД,! ДР .и |;Е«. И >! <<Н> . i L! l! > < t (. I !1 >3!)(I !() !ИЯ (IO()ОГа ф (7 ) и()ус(< я, и(fl..t.l, <)! < ской единицы H L ), I() 2 t (< |1ф(»-.. l 1 1 О ), >i> < i «, . и < li, . >. < ) >I . i > I i) <. L 1«. 1\,,(tl )lit ll hi )с>,(„|, < LIL I л 1(, .11:), ) !T< рьlи появляет. LЯ, .)) ||>i! « I, ii l< > II< I!3L ft)frl Id Bhi < г it<,. ") > "<»!>d (Ора l t, (рн >(а.1и I,t. > ! .. : .L) k > На lL ),В > )I <)!.(О ) <) б. 1<>., I t> <.:. )l . .. 1, iip)l ). м<) I!" 3)lакd j7,! <.Г!1!;i Г) l(ih.;> 8 и Ч «(l,tHtlt f>k! я .(",)(ct"÷(HHH >: j>(> < >!«<(< I (7< > li(: ..,
1 < I ), ). It » !, « .) )<, i, litt! . ) .1 I i (3 f) L <. ), l ) t f 3 Х Р О 1 3 И . <.д«|; «<(.. !ill((I<)!.Il .If>p <,(|! li>I i l< t,» I tSt )L!I))Li <)Ь! Х(7 I(. L Х(">3 Ы ВЛСМС<3-! (, 1(ри II<3 IEI |3 Ei <>др)i.(гр< h и более >! ) . )() >! 1(3!(В)» >i H i(>II< < kl >.1)3) ild ВЫ. ), ), с< (» и,(7 !! > ГО(>;l, ) ф<>р<3 ki (, ) ется .! » i I. l l < > l ) i < (IL < ) Et . (! < I! 1t (Ь! > «) С 3 > П (1 Ю Ш И Й H d L<-.(1,<)О>! и, >.(блок;. (С.lt кции, на первый, li i <)Poll и |Р(ТИЙ ихо l)i к<)T(>РОГО ffo)kdк)тси < ill ll i!, lhi (lit 1> l3oi <> f>i)I! It(I и(I н< j) i I и, )lи гыи kl Ill(L f ОЙ в)<)ды L I*I Il.i,I>)I l1t j)вО t> « »|01">i(> i«I Од(>н и с вы .>, lit j>(. :I >. iit. >iEI i L |," < и к а ((lil H 11 1<)l lit (>)3 и, (3! .р )»,. i р(тьем выходах <,1< к(|, <> . L (L hllии ($>(>I!Lt)SPL fOTckt (и Гнилы (.,>!.>, », 1;, т(> Ж+» i, !7. Ть Ж». 1». к ! сл< Kl(!>Il (()L>ktl. 21 работает .лед; н> < и .. );I 3(!L . (:it > палы ровня логkt |и<и||< i,tfs .1(7.! B ((и;(ичное состояние триг(>(,! 2|! и "1, L бр<)с к" Г >рь . (у(цествляется ! >. . I >His.1< |! |< и > Г><>. Н> и .1(>I >3 it c кои cäè>3 и ць< )|;! I,!. f f) < . 11 LO >L d) .< Их б)! 1502008 15 25 40 Форм ()яа <1 зс)6 ре тени я 50, 55 ходов триггеров 2() и 21 сигналы (фиг. Зк, л) поступают на входы элементов H 22 и 23, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с первого и четвертого входов блока 16 селекции. Таким образом, на вы.«оде элемента И 22 формируется сигнал логической единицы (фиг. Зм) при наличии во входном ЭКС положительного и отрицательного фронтов с тремя и более пересечениями порогов, а на выходе элемента И 23— при наличии во входном ЭКС отрицательного и положительного фронтов с тремя и более пересечениями порогов (фиг. Зн). Причем допускается наличие не более трех «нулевых» срабатываний при смене знака разности. Выходы элементов И 22 и 23 об ьединены с помощью схемы элемента ИЛИ 1с) в общий выход «Есть MRS>, н;-. котором фор(и рует< я пос.;едовытел),но< ть им пульсов, СООтВЕтетВУКЦЦИХ жЕ1УДОЧКзВЫМ КОМПЛЕК< ам входного .-.) Кс оез дифференциации ,фиг Зр). С помоцгь>о элементов И 24 и 25 формируют я cигна..ы на втором и третьем выходах блока 16 селекции. соответствующие ыберрантным QRS-комплексам (желулочковым экстраси T; лам положительной и итрицате,<ьной п»ëÿðíîñòè). При этом сигналы .Iо, I÷ecKHx един <ц IlpH(утствуют на втором вход(блока 10 селекции и на выходе ера 20 («Есть,Ж))), или на пятом вхо,:е б 1<)KB 16 селекции и ны выходе триггеры :. 1 («Есть К ) ) .. 1!он ы шеи не на 1еж ности селек пи и нор-мальных и аберрынтных QRS-комплексов . КС дос игнуто за счет применения совокупности анализа крутизны и длительности как ц>ложи ге IhHblx. так и отрицательных фронfoв зуб,ов .-ЗКС и помех. ГipHvcHC Hffc електора QRS-комплексов электрокардиосигна Id позволяет повысить качество автоматического анализа ЭКС, а акже ffpoHBBecти селекцию опасных желудочковых экстрасистол. 1. Селектор QR S- ком плексов электрокарf Hoc H гн ал а, содержа ш и и последовательно соединенные фильтр нижних частот, аналоговый ключ, блок памяти, блок дифференцирования и первый блок сравнения, а также генератор импульсов, выход которого подключен к входаv управления аналогового ключа и блока памяти, от;гияающийся тем, что, с целью повышения надежности селекции нормальных и аберрантных QRS-комп>я ясов путем одновременногo анализа кругизны и длительности как положительных, dK и отрицательных фронтов сигнала и помсх, в него введены второй блок сравнения, тпы элемента НЕ, двы элемс-нта ИЛИ, элемеHò И. три счетчика-де(пифратора и блок c(лекции, при этом вх;>д второго блока сравнения подклн>че I л Isblxo.tc блока:лпфференцирования, а ег выход cоединен < I)x<)дом второго элементы 11Е. 1)х<.I<)xf cHHX))<»IHзации второго -. и" .н>(, :;.: .,::.,р р;»1 и вым входом перво о э. с,)(1.г,, 1",. >11, ыых„, которого подключен ь . холу -!1 и. счет <ика-дешифрагора, вх ";1 °, > )и . <и которого соединен с вы...).1.>м .>с 1>;<.»» )л< мента НЕ и первым вxî!I> .. .;.. р;.о ).;., е) та ИЛИ, выход котор< г РЫ COt ДИНЕНЫ COOTBC1(В<-НН<> С "»-"!. М И Н>() рым входами бл<>ка се 1< кции, ы . c выx<) пер 1 лпеHH>1 подклк)чеH к трс li "му ьхо у блока селекци и и втором: в ).1, 1(ер цс><о элемента ИЛИ, первый и вт<)р»; зыхо1ы в) 0РО(о СЧЕтЧИКа-ДЕЦ)нфРатОРа, 1)ДK., I,> < III I C< отвегственно к чет(>< ртом у H пят<)му нхочым блока селекции, d его выхо. fit pt полне >ия соединен с шесты и входом блок.) с< ->< кции и пторыч входом второг(> элемеlli 11,. 1И. выходы второго и третьего счет<иков-дс Hli,,:pdторов <103k IloHE. Hhl K Bx<. Ldxl 6.1III ПЕРВЫЕ ВЫ.<ОДЫ ВЫ ХО.(Ы НЫ 1>) «И> il Э. IC Ктг>< кырдносигна1p QR -Kohl flëñêñû сое.:lilit. Hi I соответственно с тре)ьими hx<>.", >ми llc рво f o If второго элсvc H I )B И, 1И, ды — выходы наличия желудочков< и экстр» си<"голы положительной >;<> >ярн< с гH,;I тр< ThI выходы — выходы на 1>i>IH вой экстрасис(олы oTpHIII)1<. . >й > .. «рнос ги. 2. Селектор по II. 1, ol.øяак)(и(ги(я гс х>, что блок селекци»> содержит три элемент,) ИЛИ, четыре элемента И и дны RS-три< icptl, при этом первый вход блока селекции подключен к первому входу первого элемента И и входу установки е.)и ницы второг< RS-триггера, второй вход к первому вхо,1> третьего элемента И, третий вход — к первому входу первого элементы ИЛИ, че1вертый вход — к первому входу второго э1емента И и входу установки единицы первого RS-триггера, пятый вход — к второму входу четвертого элемента И, шестой вход к первому входу второго элемента ИЛИ, седьмой вход — к вторым входам первого и второго элсментов ИЛИ, выход первого RS-триггера соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, выхо1 второго RS-триггера соединен первыми Входами второго и четвертого элементов И, выходы первого и второго элементов И,!И подключены к входам сороса второгo и первого RS триггеров соответственн<), выходы пер1502008 S фиг. 2 фиг. Л Составитель A. Фалинман Редактор Н. Iупина Техрсд И. Верее Корректор М 11ожо Заказ 4987 4 т и раж 643 I1одп исное ВНИИПИ Гос1дарственного комитета Ilo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, I 0 I вого и второго элементов И через третий элемент ИЛИ подключены к первому выходу блока селекции, выход третьего элемента И является его вторым выходом, а выход четвертого элемента И вЂ” третьим выходом блока.
