Способ измерения латентного периода биоэлектрических реакций и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к медицине, а именно к электрофизиологии. Способ позволяет повысить точность измерения в условиях электрических помех. Это достигается регистрацией биоэлектрического потенциала, фиксации а восходящей части кривой выше уровня артефакта условно выбранной точки, измерением расстояния от условно выбранной точки до изолинии, а также от максимального значения потенциала до изолинии и измерением времени от начала раздражения и от условно выбранной точки до момента максимального значения потенциала с последующим математическим рассчетом значения латентного периода. Устройство для измерения латентного периода биоэлектрический реакций содержит два электрода 2,4,генератор 1 воздействующих сигналов, два измерителя временных интервалов 3 и 7, усилитель 5 биопотенциалов, пороговый элемент 6, пиковый детектор 8, сумматор 9, цифроаналоговый преобразователь 10, умножитель 11, делитель 12, аналого-цифровой преобразователь 13. 2 с.п.ф-лы, 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4472585/14 (22) 05.08.88 (46) 23.06.91, БюлЛФ23 (71) Киевский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний (72) А.Б;Пугач и Г.Н.Лащук (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 198505, кл. А 61 В 5/16, 03.06.66.

Бадалян Л,О., Скворцов И.А. Клиническая электронейромиография.

Руководство для врачей. М.: Медицина, 1986, с.45. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛАТЕНТНОГО

ПЕРИОДА БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к медицине, а именно к электрофизиологии. Способ позволяет повысить точность измерения в условиях электрических помех. Это дости«5U 1657148 А1 гается регистрацией биоэлектрического потенциала, фиксации а восходящей части кривой выше уровня артефакта условно выбранной точки, измерением расстояния от условно выбранной точки до изолинии. а также от максимального значения потенциала до иэолинии и измерением времени от начала раздражения и от условно выбранной точки до момента максимального значения потенциала с последующим математическим рассчетом значения латентного периода. Устройство для измерения латентного периода биоэлектрический реакций содержит два электрода 2,4,генератор 1 воздействующих сигналов, два измерителя временных интервалов 3 и 7, усилитель 5 биопотенциалов, пороговый элемент 6, пиковый детектор 8, сумматор 9, цифроаналоговый преобразователь 10, умножитель 11, делитель 12, аналого-цифровой преобразователь 13. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

1657148

Изобретение относится к области медицины, а именно к электрофизиолагии, Целью изобретения является повышение точности измерения в условиях электрических помех.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 воздействующих сигналов, соединенный с ак. тивными электродами 2, первый измеритель

3 времени, отводящие электроды 4, подключенные к последовательно соединенным усилителю (УБП) 5 биопотенциалов, пороговому элементу 6, второму измерителю 7 времени, пиковому детектору 8, сумматору 9, также последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 10, умнажитель 11, делитель 12 и аналого-цифровой преобразователь(АЦП) 13, подключенный к измерителю 3 времени.

Способ осуществляют следующим образом.

Регистрируют биоэлектрический сигнал .на раздражение и в случае, если помеха не позволяет определить время начала ответной реакции, на восходящей части кривой ответного сигнала выше уровня помехи фиксируютусловно выбранную точку, измеряют разность потенциалов между выбранной точкой и нулевой линией, а также разность потенциалов между максимальным значением сигнала и нулевой линией. Затем измеряют время bt начала раздражения и от зафиксированной точки да момента максимального значения сигнала и рассчитывают латентный период возникновения ответной реакции по формуле

t2 аэ

tn.п =t1 аэ -ап где tn.n — латентный период биоэлектрической реакции; ц — время начала раздражения да максимального значения сигнала; — время от условно выбранной точки до максимального значения сигнала; а — разность потенциалов между нулевой линией и максимальным значением сигнала; ап — разность потенциалов между нулевой линией и условно выбранной тачкой.

Пример. Испытуемый К., 20 лет.

Измеряли скорость проведения импульса по нерву, Раздражающие электроды были расположены на коже в области проекции локтевого нерва, отводящие электроды над мышцей ладаннай поверхности возвышения мизинца. С помощью стимулятора ЗСЛ наносили раздражение прямоугольными

55 импульсами длительностью 0,7 мс при силе тока 0,5 мА, Зарегистрированный сигнал содержал электрическую помеху, которая позволяла определить время возникновения реакции, в связи с этим расчет был выполнен приведенным способом: произвольно выбрана точка на восходящей части сигнала выше уровня помехи и измерена ее амплитуда

0,75 мВ.

Время ат начала раздражения да максимальнога значения сигнала 11,3 мс; время от условна выбранной тачки да максимального значения сигнала 2,7 мс; амплитуда сигнала 2,0 мВ: аз

tn,ï = 1 = 6,98 мс. аз ап

Устройство работает следующим образам.

Импульсы с генератора 1 после ега включения поступают на вход запуска измерителя 3 времени и на электроды 2, установленные на теле испытуемого. Измеритель 3 начинает отсчет времени, На электродах 4 на фоне помехи появляется импульс отклика, поступающий на вход УБП 5, который наблюдается на асцилласкапе (не показан), па калибратору которого определяется уровень помех, выбирается величина порога 0 и устанавливается на шкале парагавага элемента 6 экспериментатором.

Одновременно автоматически значение

Un устанавливается и на входе сумматора 9.

Все показания измерителей 3 и 7 сбра; сываются на нуль.

Подается следующий импульс с генератора 1, измеритель 3 начинает отсчет времени t1 (фиг,2), с момента z. При достижении значения U в момент тз с первого выхода парагавага элемента 6 сигнал поступает на вход пикового детектора 8. В момент Гз в формирователе порогового элемента 6 формируется короткий импульс, который подается на пусковой вход измерителя 7 и запускает ега, Начинается отсчет времени tz с момента гз.

В этот момент появляется производная входного напряжения на дифференциаторе пикового детектора 8 > > О, который

dU аt рабатывает и открывает собственно детектор, начинается измерение текущего значения напряжения импульса отклика. При достижении максимальнога значения U (фиг,2) в момент z4 производная становится равной нулю, детектор 8 закрывается, в нем фиксируется величина U3, запоминается и формируется короткий импульс, который с

1657148 импульсного выхода детектора 8 подается на останов измерителей 3 и 7. При этом в измерителе 3 будет зафиксирован интервал времени т4 — r> = t>, а в измерителе 7 измеряется величина 4 = Г4 — Гз, В этот же момент t4 с выхода детектора 8 потенциал U поступает на входы сумматора 9 и умножителя 11, причем на второй вход последнего подается напряжение, пропорциональное значению tz, с выхода ЦАП 10, Измеритель 7 выдает результат в двоичном коде. В умножителе 11 производится операция умножения величин, пропорциональных Ua и 12.

Результат подается на вход делителя 12, на второй вход которого с выхода сумматора 9 поступает потенциал, равный разности

Us-Un.

В делителе производится деление величины AU íà Us-Un. Величина, пропорциональная частному от деления, с выхода делителя 12 подается через АЦП 13 на реверсивный вход измерителя 3. Из показат2 U,, ния tt вычитается величина и на

0э 0п табло измерителя 3 высвечивается значение t>.

Формула изобретения

1. Способ измерения латентного периода биоэлектрических реакций, включающий регистрацию и анализ сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях электрических помех, фиксируют условно выбраннук точку на восходящей части кривой выше уровня шума, измеряют расстояние от нулевой пинии до указанной точки и до максимального значения сигнала, интервал времени от начала раздражения и от зафиксированной точки до момента достижения максимального значения сигнала и рассчитывают патентный период реакции по формуле

t2 аэ

1п.п = t1 а — а где tn.n — латентный период биоэлектрической реакции;

5 tt — время от начала раздражения до максимального значения сигнала, tz — время от условно выбранной точки до максимального значения сигнала;

a> — разность потенциалов между нуле10 вой линией и максимальным значением сигнала; ап — разность потенциалов между нулевой линией и условно выбранной точкой, 2. Устройство для измерения латентно15 го периода биоэлектрических реакций, содержащее генератор воздействующих сигналов, соединенный с активными электродами и с первым измерителем времени, второй измеритель времени и отводящие

20 электроды, подключенные,к усилителю биопотенциалов, отл ич а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях электрических помех, в него введены последовательнО соединенные порого25 вый элемент, пиковый детектор, сумматор, делитель и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к второму входу первого измерителя времени, также последовательно соединенные цифроана30 логовый преобразователь и умножитель, подключенный выходом к второму входуделителя, а вторым входом — к выходу пикового детектора, второй выход которого соединен с третьим входом первого измери35 теля времени и первым входом второго измерителя времени; второй вход которого подключен к второму выходу порогового элемента, а выход — к входу цифроаналогового преобразователя, причем первый вход

40 порогового элемента соединен с выходом усилителя биопотенциалов, а второй вход подключен к источнику порогового напряжения и к второму входу сумматора.

1657148

Ю31

703. Z

0а ющьсюг . мха порогового ycmpodcm

На счГРРОЯР Я я7 яич исек н3 и ра

Составитель А.Дмитриева

Техред M.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Л,Гратилло

Заказ 1671 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 1

Я Зьиоде генерапюра, на окти ых зпеюпродах, т ут3ам &аде ре5ерси3нага р имоткундаиера

На счемтхе 1-га йолласек ндапера

ffcr пассидных зтппра- (/ дах, у23ыха0е АБО ушМННОР Ю к )О3}

О

На итульснои 6ыха

Уа 6хо0е лнаЬга о теклюаа 1РГПОКЯО ) да счежцяе 1-га юили-, ткундоиера до Фи@ г-, ® "

Иия рИерса

h à табло 1-го мивм- секуиВмуа аоюг редерт

ыхай да

ЮЗ. Ф