Устройство для определения динамических показателей биоритмов сердца

 

(19) (1!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 Е 15/42, А 61 В 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

i -p (i,),;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807816/24 (22) 29.03;90 (46) 15.04.92. Бюл. hL 14 (71) 1-й Московский медицинский институт им. И.М.Сеченова (72) Э.М.Кутерман (53) 681.325 (088.8) (56) Нидеккер И.Г., Шукуров Ф.А. ЭВМ-методика нахождения амплитудно-частотных характеристик кардиореспираторной системы в задаче адаптации к высокогорью.—

Физиология человека, т; 15, hk 6, 1989, с.

54-58;

Воскресенский А.Д., Вентцель М.Д.

Статистический анализ сердечного ритма и показателей гемодинамики в физиологиче- ских исследованиях. Проблемы космической биологии, т. 26. М,: Наука, 1974, с. 221.

Авторское свидетельство СССР

1ч1 824988, кл. А 61 В 5/02, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОРИТМОВ СЕРДЦА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам для медицинских целей, и может быть использовано в положительных исСледованиях процессов адаптации сердечно-сосудистой системы и ее психовегетативной регуляции учеловека. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит датчик 1 электрокардиосигнала, детектор 2 зубца R, измеритель тренда 3, блок 4 памя-. ти выборок, измеритель 5 параметров биоритмов, вычислитель 6 среднего отклонения. 2 ил. ай

Изобретение относится к вычислитель- БРС. Известен анализ БРС, включающий ной технике, вчастности кустройствамдля вычисление автокорреляционной функции медицинских целей, и может быть использо- ..некоторого фрагмента их реализации и иэвано в положительных исследованиях про- мерение характеристик ДВ, МВ1 и МВ2, выполцессов адаптации сердечно-сосудистой няемое с помощью ее полосовой фильтрации. Однако при этом не проводитсистемы и ее психовегетативной регуляции у человека. ся анализ динамики БРС, а также отсутству- (,А, )

Известен анализ биоритмов сердца ет поиск стационарного фрагмента (БРС), включающий проверку стационарно- . реализации. Известно устройство, содержасти произвольно выбранного фрагмента их ..щее датчик, входной формирователь имреализации и его спектральное преобразо- пульсов и измерительный контур, которое вание. Однако при этом не проводится из- позволяет выявлять нестационарность БРС. мерение характеристик дыхательных волн Однако при этом не проводится измерение

:(ДВ) и медленных волн 1-го (МВ1) и 2-го характеристик ДВ, МВ1 и МВ2 и анализ их

{МВ2) порядка и не выполняется анализ их динамики, а результаты выявления нестацидинамики,.а также отсутствует поиск стаци-: онарности БРС не.используются в процессе онарных фрагментов, что уменьшает веро- измерений. ятность их обнаружения и, в результате Однако этот подход является наиболее снижает.эффективность анализа динамики близким по сущности и достигаемому эф1727139 фекту к решению поставленной задачи и поэтому выбран в качестве прототипа устройства.

Целью изобретения является повышение точности контроля за состоянием сердечно-сосудистой системы и ее психовегетативной регуляции у человека.

Сущность изобретения заключается в анализе биоритмов сердца, который осуществляется путем выявления в их динамике стационарных фрагментов, измерения на таких фрагментах количественных характеристик и вычисления интегративных показателей изменения последних за время наблюдения, для него в устройство, содержащее последовательно соединенные датчик электрокардиосигналов, детектор зубца

R и измеритель тренда, введены блок памяти выборок, измеритель параметров биоритмов и вычислитель среднего арифметического отклонения, выход которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом измерителя параметров биоритмов, входы блока памяти выборок соединены с выходами детектора зубца

R и измерителя тренда соответственно, а выход подключен ко входу измерителя параметров биоритмов. Такое техническое решение позволяет в процессе непрерывного наблюдения за пациентом при спонтанной или провоцируемой динамике БРС отыскивать фрагменты с заданной вероятностью не содержащие тренда, измерять на этих фрагментах количественные характеристики БРС и вычислять интегративные их показатели в течение всего времени наблюдения, получая таким образом оценку реактивности сердечно-сосудистой системы и ее психовегетативной регуляции в исследуемой ситуации.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для определения динамических показателей биоритмов сердца; на фиг.

2 — блок памяти выборок.

Устройство содержит датчик электрокардиосигнала 1, детектор зубца R 2, измеритель тренда (ИТ) 3 ° блок памяти выборок (БПВ) 4, измеритель параметров биоритмов (ИПБ) 5 и вычислитель среднего арифметического отклонения (ВСАО) 6. Датчик 1 через детектор зубца R 2 подключен ко входу

ИТ 3 и ко входу 1 БПВ 4. Выход ИТ 3 подключен ко входу 2 БПВ 4, выход которого через ИПБ 5 подключен ко входу ВСАО 6, выход которого является выходом устройства. В ИТ 3 реализован измерительный контур устройства в части, обеспечивающей выявление тренда таким образом, что сигнал тренда принимает значение "О" или "1".

ИПБ 5 может быть построен, например, по схеме, описанной в (2). ВСАО мож :т быть реализован, например, на основе устройст-ва, определяющего среднее арифметическое отклонение, принципы построения

5 которого известны. Блок памяти выборок (см. фиг. 2) содержит преобразователь время-код (ПВК) 7, логическую схему ИЛИ 8, ключ (Кл) 9, формирователь импульсов (ФИ)

10, реле времени (PB) 11 и запоминающее

10 устройство (ЗУ) 12. Вход ПВК 7. и вход Кл 9 являются входом 1, вход ФИ 10 и вход 2 PB . ., 11 — входом 2 блока памяти выборок. Выход

ПВК 7 подключен ко входу 1 ЗУ 12, выход

ФИ 10 подключен ко входу 3 ЗУ 12 и входу 1

15 элемента 8. Выход РВ 11 подключен ко входу 1 Кл 9, выход которого подключен ко входу 2 ЗУ 12 и входу 2 элемента ИЛИ 8, Выход элемента ИЛИ 8 подключен ко входу

1 PB 11. Выход ЗУ 12 является выходом

20 блока памяти выборок.

Устройство работает следующим образом.

С помощью установленного на пациенте датчика 1 получают электрокардиосигнал

25 и подают его на детектор зубца R 2, который вырабатывает импульс на каждый зубец R.

Последовательность этих импульсов подают на вход ИТ 3 и вход 1 БПВ 4. ИТ 3 выявляет наличие в данной последователь30 ности статистически достоверного тренда и в течение всего времени присутствия тренда вырабатывает сигнал на своем выходе.

БПВ 4 осуществляет цифровое измерение интервала между импульсами, поступающи35. ми íà его вход 1, и непрерывное накопление их значений на интервале времени заданной продолжительности. Если на вход 2

БПВ 4 поступает сигнал с выхода ИТ 3, то процесс накопления очередной выборки

40 прерывается, накопленные значения удаляются и накопление выборки начинается за. ново, При завершении формирования выборки в БПВ 4 накопленные данные передаются в ИПБ 5. За время формирования

45 в БП В 4 следующей выборки, ИП Б 5 изменяет характеристики БРС и передает результаты в ВСАЩ 6, который использует их по мере поступления для вычисления интегративных показателей.

50 Блок памяти выборок (см. фиг, 2) работает. следующим образом.

По внешнему импульсу запускается

ПВК 7 и РВ 11. ПВК 7 кодирует временные интервалы между импульсами на его входе.

55 Эти коды поступают на вход 1 ЗУ 12, в котором происходит их накопление. Если при этом на вход 2 блока памяти выборок поступит сигнал, то он вызывает торможение PB

11. затем импульс, сформированный ФВ 10 по заднему фронту этого сигнала, поступает

1727139

Фиг;Я

Составитель Э. Кутерман

Редактор В. Фельдман Техред М.МОргентал Коррект р С. Шевкун

Заказ 1280 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 на вход 3 ЗУ 12, что приводит к очистке его содержимого, и через ИЛИ 8 поступает на вход 1 РВ 11,.что вызывает возвращение PB

11 в исходное состояние с последующим запуском. Таким образом процесс накопле ния начинается заново, а ранее накопленные значения в ЗУ 12 будут утрачены.

Процесс накопления кодов в ЗУ 12 продолжается вплоть до срабатывания PB 11, По заднему фронту первого же импульса, поступившего на вход 2 Кл 9 после срабатывания PB 11, на выходе Кл 9 вырабатывается сигнал, который инициирует вывод накопленных значений из ЗУ 12 и, пройдя через элемент ИЛИ 8 на вход 1 PB 11, возвращает его в исходное состояние с последующим запуском. В результате получения выборка будет передана в измеритель параметров биоритмов 2, и начнется процесс формирования следующей. Измеритель тренда и блок памяти выборок работает в темпе поступления зубцов R, интервал между которыми не может быть короче 0,2 с. Поэтому не требуется блокировка. входов ЗУ блока памяти выборок на время вывода данных, так как его быстродействие на несколько

5 порядков выше.

Формула изобретения

Устройство для определения динамических показателей биоритмов сердца, содержащее последовательно соединенные

10 датчик электрокардиосигналов; детектор зубца R и измеритель тренда, о т л и ч а ющ е е с я тем, что. с целью повышения точности, в него введены блок памяти выборок измеритель параметров биоритмов и вычис15 литель среднего арифметического отклонения, выход которого является выходом устройства, а вход соединен с выходом измерителя параметров биоритмов, входы блока памяти выборок соединены с выхода20 ми детектора зубца R и измерителя тренда соответственно, а выход подключен ко входу измерителя параметров биоритмов.