Устройство для выделения r-зубцов в электрокардиосигнале

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к электрокардиографии , и может быть использовано при и5мерении временных интервалов сердечных сокращений. С целью повышения точности измерения временного интервала между R- зубцами кардиосигнала, восстановление нормальной работы при выпадении импульса после прохождения следующего импульса R-зубца и расширение функциональных возможностей, устройство для выделения R-зубцов содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, триггер 3 и схему 4 сравнения кодов, пороговую схему 5, формирователи 6, 7, два RS-триггера 8,9, постоянное запоминающее устройство 10 (ПЗУ), дешифратор 11 допуска диапазона, дешифратор 12 страницы диапазона, регистр-защелка 13, два элемента И 14, 15, элемент ИЛИ-НЕ 16 и регистр . 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s А 61 В 5/0456

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l(g

)СЭ (гд

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892390/14 (22) 17.12.90 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Курский государственный медицинский институт (72) В.И.Кекух, Е.А.Кониченко, Л,Д.Макеева и Л.В.Никитина (56) Авторское свидетельство СССР

N 888932, кл. А 61 В 5/02, 19.11,79, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ R- .

ЗУБЦОВ В ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛЕ (57) Изобретение относится к медицинской технике, в частности к электрокардиографии, и может быть использовано при иЯмерении временных интервалов сердечных

„„5U„„180830б А1 сокращений. С целью повышения точности измерения временного интервала между Rзубцами кардиосигнала, восстановление нормальной работы при выпадении импульса после прохождения следующего импульса R-зубца и расширение функциональных возможностей, устройство для выделения

R-зубцов содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, триггер 3 и схему 4 сравнения кодов, пороговую схему 5, формирователи 6, 7, два RS-триггера 8, 9, постоянное запоминающее устройство 10 (ПЗУ), дешифратор 11 допуска диапазона, дешифратор 12 страницы диапазона, регистр-защелка 13, два элемента И 14, 15, злемент

ИЛИ-НЕ 16 in регистр 17. 1 ил, 1808306

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам анализа

ЭКГ, и может быть использовано для измерения показателей сердечных сокращений.

Целью изобретения является повышение точности измерения временного интервала между R-зубцами электрокардиосигнала, восстановление нормальной работы при выпадении импульса после про. хождения следующего импульса R-зубца и расширение функциональных возможностей (передача величин временных интервалов в цифровом виде в ЭВМ для последующей обработки), На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для выделения R-зубцов в

ЭКГ содержит генератор тактовых импульсов 1, счетчик 2, элемент памяти 3, схему сравнения кодов 4, пороговую схему 5, формирователь импульсов 6, формирователь входного сигнала 7, три RS-триггера 8, 9, 1,0, дешифратор допуска в диапазоне 11, дешифратор страницы диапазона 12, регистрзащелка I3, два элемента.И 14, 15, один элемент ИЛИ вЂ” НЕ 16 и регистр 17, причем прямой выход пороговой схемы 5 соединен с первым в одом первого элемента И 14, входом формирователя импульсов 6 и R входом второго RS-триггера 9, выход первого элемента И 14 соединен с R входом первого RS-триггера 8 и триггера 10, а также с первым входом "Сброс" счетчика 2, выход первого RS-триггера 8 соединен со вторым входом первого элемента И 14, выход триггера 10 соединен с первым входом регистра-защелки 13, второй вход регистразащелки 13 соединен с выходом дешифратора страницы диапазона 12, выход регистра-защелки 13 соединен с управляющим входом дешифратора допуска в диапазоне 11, выход дешифратора допуска в диапазоне 11 соединен с информационным входом элемента памяти 3, вход дешифратора допуска в диапазоне 11 соединен со входом дешифратора страницы диапазона 12, информационным входом регистра 17, первым входом охемы сравнения кодов 4, и первым выходом счетчика 2, второй вход схемы сравнения кодов 4 соединен с выходом элемента памяти 3, второй выход счетчика 2 соединен с S входом первого

RS-триггера 8, S-вход триггера 10 соединен с выходом схемы сравнения кодов 4, входом формирователя выходного сигнала 7 и тактовым входом регистрЬ 17, выход формирователя выходного сигнала 7 соединен с входом второго RS-триггера 9, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 15, выход которого соединен со вторым входом "сброс" счетчика 2, второй вход второго элемента И 15 соединен с выходом формирователя импульсов 6, инверс-. ный выход пороговой схемы 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ-HE 16, выход которого соединен со входом записи элемента памяти 3, которой вход элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 16 соединен с выходом генератора тактовых импульсов 1 и счетным входом счетчика 2, выход регистра 17 подключается к параллельному интерфейсу ЭВМ, Пороговая схема 5 служит для формирования прямоугольных импульсов заданной длительности из входных импульсов R-зубцов и помех: .Ъ

Tr = (1,5 — 2)*Tt где Tr — длительность импульсов, формируемая иэ входных импульсов R-зубцов и помех, Tt — период импульсов тактового генератора.

Формирователь импульсов 6 служит для формирования коротких импульсов по заднему фронту входных импульсов R-зубцов и помех.

Формирователь выходного сигнала 7 служит для формирования импульсов R-зубцов по заднему фронту импульсов, поступающих с выхода схемы сравнения с длительностью равной

30 тг< Tf — Ts, 35 где Tf — длительность импульсов, формируемая пороговой схемой 5, Ts — длительность импульсов, формируемая схемой сравнения кодов 4, 40 Первый элемент И 14 и первый RS-триггер 8 служат для формирования импульсов

"Сброс 1" при отсутствии кардиосигнала или экстрасистолии, Второй элемент И 15 и второй RS-триг45 rep 9 служат для формирования импульсов

"Сброс 2" только при прохождении R-зубца.

Дешифратор страницы диапазона 13, регистр-защелка 12 и триггер 10 служат для автоматического выбора диапазона дли50 тельности между R-зубцами.

Дешифратор допуска в диапазоне 1) служит для формирования постоянного кода в соответствующем диапазоне допуска Rзубца. Он имеет страничную организацию, 55 каждая страница которого работает в определенном диапазоне длительности между

R-зубцами, а выбор соответствующей страницы осуществляется при помощи дешифратора страницы диапазона 13, регистра-защелки 12 и триггера 10.

1808306

Дешифратор допуска в диапазоне 11 пороговой схемы 5,формирователь импульперекрывает весь диапазон длительности сов 6 сформирует короткий импульс "Сброс между В-зубцами и реализован на постоян- 2", который не пройдет через второй эленам запоминающем устройстве, которое мент И 15, После прихода второго импульса программируется на этапе разработки уст- 5 R-зубца в элемент памяти 3 запишется код ройства. из дешифратора допуска в диапазоне 11, Регистр 17 служит для запоминания ко- соответствующий определенному диапазода, соответствующего длительности интер- ну с соответствующим ему допуском, так как вала между R-зубцами, который передается счетчик 2 продолжает счет импульсов, поэдля дальнейшей обработки в Э8М. 10 тому он обязательно выдаст код равный коду из дешифратора допуска в диапазоне 11, Работает устройство следующим абра- который был последним записан в элемент зом. памяти 3, после чего произойдет сравнение.

При отсутствии злектрокардиоимпуль- Схема сравнения кодов 4 выдаст положиcos счетчик 2 считает импульсы, приходя- 15 тельный импульс, передний фронт которого щие or генератора тактовых импульсов 1, установиттриггер10в "1",котораязафиксиДосчитав до старшего разряда, счетчик ус- рует на выходе регистра-защелки 13 код, танавливает логическую "1", которая в свою соответствующий данному диапазону. По очередь, устанавливает первый RS-триггер заднему фронту импульса формирователь в" ", что разрешает прохождение импуль- 20 выходного сигнала 7 сформирует выходной

И 14. П и сов В-зубцов и помех через первый элемент импульс, который уста RSришедший кардиоимпульс сформи- триггер 9 в "1", что разрешит прохождение руется в пороговой схеме 5 и с прямого импульса "Сброс 2", сформированного по выхода, пройдя через первый элемент И 14, заднему фронту входного импульса R-зубца передним фронтом сбросит счетчик 2, пер- 25 формирователя импульса 6 че ез вто ой вый RS-триггер 8 и триггер 10 в "0", тем элементИ15,которыйсброситсчетчикв "0", самым осуществится "прозрачный" режим после чего начнется новый подсчет импульработы регистра-защелки 13 и запретится сов счетчиком. прохождение импульсов через первый эле- Если на интерв и на интервале между импульсами мент И 14. Из прямоугольного импульса с 30 возникнет помеха, то она не сформирует на инверсного выхода пороговой схемы 5 и им- выходе ложно о кардиосигнала, так как пепульса генератора тактовых импульсов 1 на редним фронтом второй RS-триггер 9 переэлементе ИЛИ вЂ” НЕ 16 с т — сформируется им- . бросится в ноль и запретит прохождение . пульс записи в элемент памяти 3. Этот им- сигнала "сброс 2",, а код, записанный в пульс записи в элемент памяти 3 будет 35 элементпамяти3несовпадаетскодомсчетсинхронизирован с задним фронтом им- чика, так как помеха не лежит в поле допуска пульса генератора тактовых импульсов 1, интервала, определенном на предыдущем что необходимо для того, чтобы в элемент шаге и зафиксированном в регистре-защелпамяти 3 произошла запись установивше- ке 13. При выпадении импульса R-зубца усгося кодаиздешифраторадопускадиапазо- 40 тройство повторит цикл настройки, как на 11, так как по переднему фронту описано выше. происходит смена кода счетчика 2, а следо- .Устройство обеспечивает устойчивое вательно и адреса дешифратора в диапазо- выделение импульсов R-зубцов в условиях не 11, т.е, в элемент памяти 3 запишется код помех, превышающих полезный сигнал по из дешифратора допуска в диапазоне 11, 45 амплитуде, не допуская прохождения помесоответствующий адресу 00, взятому из хи,создаваяпредпосылкидлядостоверного счетчика 2, Но поскольку код по нулевому измерениякардиоинтерваладажеприналиадресу не cooTBercrpyer ни одному из за- чии экстрасистолических сигналов. Слабая программированных в дешифраторе допу- зависимость от питающего напряжения поска в диапазоне 11 диапазону, из него в 50 зволяет достичь высокой точности измереэлемент памяти 3 запишется код EF, то есть ния кардиоинтервалов, что особенно важно тот код, которыи никогда не может быть при кардиоинтервалографии уноворожденполучен со счетчика 2, тем самым никогда ных и недоношенных детей. Способность не осуществится совпадение при сравнении устройства быстро восстанавливаться, пана схеме сравнения кодов 4, Передний 55 сле сбоев позволяет существенно повысить фронт с прямого выхода пороговой схемы 5 точность расчета показателей кардиоинтерустановит второй RS-триггер 9 в "0", что валографии, особенно при антоматизирозапретит прохождение импульсов через ванном анализе кардиограмм. Наличие на второй элемент И 15. По заднему фронту выходе устройства регистра 17 позволяет импульса, пришедшего с прямого выхода осуществить непосредственную передачу в

1808306

Составитель Н.Вашковская

Редактор В.Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Заказ 1230 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101 цифровом виде величин кардиоинтервалов в ЭВМ.

Формула изобретения

Устройство для выделения R-зубцов в электрокардиосигнале, содержащее поро- 5 говую схему, формирователь выходного сигнала и RS-триггер, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения точности измерения временного интервала между R-зубцами электрокардиосигнала, восстановления 10 нормальной работы при выпадении импульса после прохождения следующего импульса R-зубца и расширения функциональных возможностей, в него введены генератор тактовых импульсов, счетчик, элемент памя- 15 ти, схема сравнения кодов, формирователь импульсов, два RS-триггера, дешифратор допуска диапазона, дешифратор страницы диапазона, регистр-защелка, два элемента

И, элемент ИЛИ-НЕ и регистр, причем пря- 20 мой выход пороговой схемы соединен с первым входом первого элемента И, входом формирователя импульсов и R-входом первого RS-триггера, выход первого элемента И соединен с R-входами второго и третьего 25

RS-триггеров, а также с первым входом

"Сброс" счетчика, выход второго RS-триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход третьего RS-триггера соединен с первым входом регистра-защел- 30 ки, второй вход регистра-защелки. соединен

Э с выходом дешифратора страницы диапазона, выход регистра-защелки соединен с управляющим входом дешифратора допуска в диапазоне, выход дешифратора допуска в диапазоне — с информационным входом элемента памяти, вход дешифратора допуска в диапазоне соединен с входом дешифратора страницы диапазона,. информационным входом регистра, первым входом схемы сравнения кодов и первым выходом счетчика, второй вход схемы сравнения кодов соединен с выходом элемента памяти, второй выход счетчика соединен с

S-входом второго RS-триггера, S-входтретьего RS-триггера соединен с выходом схемы сравнения кодов, входом формирователя выходного сигнала и тактовым входом регистра, выход формирователя выходного сигнала соединен с S-входом первого

RS-триггера, выход которого соединен с первым входом -второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом

"Сброс" счетчика, второй вход второго элемента И соединен с выходом формирователя импульсов, инверсный выход пороговой схемы соединен с первым входом элемента

ИЛИ вЂ” НЕ, выход которого соединен с входом записи элемента памяти, второй вход элемента ИЛИ вЂ” НЕ соединен с выходом генератора тактовых импульсов и счетным входом счетчика,