Устройство для анализа электрокардиограмм

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 02.06.75 (21)2138463/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25,03,78, Бюллетень ¹ l l (45) Дата опубликования описания35,03.У8. (11) 598604 (51) М. Кл.

А 61 В 5/02

Гасударстеенный иамитет

Савета Миниатраа СССР па делам изабретений и атнрытий (53) УДК 615.471 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Ф. Варламов, М. Г. Орлов, А. Н, Санкин, Е. X. Воловик, Б. В. Козловский, Ю. P. Кремер и П. П. Фомин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ЭЛЕКТРОКАРДИО PANN

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для анализа электрокардиограмм.

Известно устройство для анализа электрокардиограмм, содержащее блок ввода фиксированных отсчетов, блок оперативной памяти, блок выделения опорной точки, блок логического сглаживания, блок определения характерных временных точек ЭКГ, блок анализа временных и амплитудных соотношений

ЭКГ и блок диагностики.

Однако известное устройство не позволяет проводить широкие функциональные исследования и не обеспечивает автоматического определения подходящих для анализа желудочковых комплексов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и автоматическое определение подходящих для анализа желудочковых комплексов.

Для этого устройство имеет блок оценки помех, блок арифметического сглаживания, блок коррекции изолинии, блок определения экстрасистол, две двухвходовые схемы «ИЛИ», четырехвходовую схему «ИЛИ» и схему «И».

На чертеже изображена блок-схема устройства для анализа электрокардиограмм.

Устройство содержит блок 1 ввода фикси-. рованных отсчетов, входом подключенный к первому выходу блока 2 выделения опорной точки и ко второму выходу блока 3 определения экстрасистол, а выход блока 1 соединен со входом блока 2 и с первым входом блока 4 оперативной памяти, второй вход которого соединен с выходом схемы 5 «ИЛИ», а первый выход — со входом блока 6 оценки помех, с первым входом блока 7 арифметического сгла1О живания и с первым входом блока 8 логического сглаживания. Выход блока 8 соединен с первым входом схемы 5 и первым входом блока 9 определения характерных временных точек ЭКГ, выход которого соединен со вторым входом схемы 5 и первым входом блока 10 коррекции изолинии. Второй вход блока 9 соединен со входом блока 3, третьим выходом блока 2 и вторым входом блока 7, третий вход которого подключен ко второму выходу блока 6. Схема 11 «ИЛИ» первым входом соединена со вторым выходом блока 10, который вторым входом подключен к выходу блока 7 и второму входу схемы 12 «ИЛИ», первый вход которой соединен с первым выходом блока 10. Второй, третий и четвертый входы схемы 11 соединены соответственно с выхода25 ми блока 3, вторым выходом блока 2 и со

598604 вторым выходом блока 6. Устройство также содержит схему 13 «И», первым входом соединенную со вторым выходом блока 4, вторым входом — с выходом схемы 11, а выходом — с последовательно соединенными блоком 14 анализа временных и амплитудных соотношений

ЭКГ и блоком 15 диагностики.

Устройство работает следующим образом.

На входы блоков 2 и 4 из блока 1 последовательно поступают отсчеты анализируемой электрокардиограммы, отстоящие друг от друга на 0,2 мм (4 мсек) в масштабе графика.

В блоке 2 на каждом желудочковом комплексе анализируемого электрокардиографического отведения выделяютс» <и< <рпые точки. 3а опорную точку принимается номер v отсчета х„, после которого три первых разности x„„i -- х„, хч, — хч+< и х„, — xy.2 имеют значение не менее 0,5 мм.

Гlосле определения опорной точки с первого выхода блока 2 на вход блока 1 поступает сигнал, по которому запрещается поступление отсчетов из блока 1 в блоки 2 и 4.

Через m точек (m подряд не анализируемых отсчетов) отсчеты квантованной электрокардиограммы вновь поспупают с выхода блока 1 в блоки 2 и 4.

Вновь определяется опорная точка. На участке записи одного электрокардиографического отведения должно быть определено заранее установленное число р желудочковых комплексов, нг которых необходимо найти опорные точки. Если количество найденных опорных точек меньше р, то один или большее количество комплексов QRS являются низковольтными и со второго выхода блока 2 на третий вход схемы 11 «ИЛИ» поступает сигнал запрегцения — — данное отведение не должно ана лизироваться.

Номера х всех отсчетов, соответствующих опорным точкам с третьего выхода блока 2, заносятся в блоки 7, 3, 9.

После определения р-ой опорной точки и очередного пропуска на m точек по сигналу, поступающсму с первого выхода блока 2 на вход блока 1, осуществляется перемещение электрокардиограммы в обратном направлении.

Вновь определяются опорные точки, но только не в начале комплекса QRS, а в конце его — и номера отсчетов s, соответствующие на йденным опорным точкам, с третьего выхода блока 2 заносятся в,блоки 7, 3 и 9.

В блоке 3 вычисляют разности х < — х, опреде ляются средние значения i (,.(ч< -ч )< и производится сравнение разностей

< = (v — v)p (м<--v). Если какая-либо разность с. превышает наперед заданное число q, то соответствуюший ей комплекс QRS не должен анализироваться (так как это вероятнее всего экстрасистола). С выхода блока 3 на второй вход схемы 11 «ИЛИ» при этом поступает сигнал запрещения, не позволяющий анализировать экстраспстолические комплексы.

По сигналу, поступающему со второго выхода блока 3 на блок 1, для дальнейшего анализа автоматически выбирается s-ый от начала электрокардиографического отведения же лудочковый комплекс.

В настояшем устрой<тве выбраны сл< <<ющие константы In =50, р ==-8, s=3, q=-15.

Дальнейший анализ электрокардиограммы осу<цeствляется при остановл IIIIovi лентопротяжном механизме блока 1, так как все необходимые для ана.<иза отсчеты квантованнои электрокардиограммы содержатся в блоке 4.

Отсчеты, начиная с отстоя<цего на к отсчетов от опорной точки х, с выхода блока 4 поступают на вход блока 6. в котором осугцествляст<0 ся скользящее у срслп HII<. отсчет<ив по и геку <цих отсче г 1

= <).....х — х =

25 хи и значения текуших средних х< „..., x., I хк

В настоящем устройстве выбраны следуюгцие константы к-50, п=6, 1=5, <=9.

В блоке 7, который начинает работать после выполнения всех вычислений в блоке 6, осуществляется арифметическое сглаживание участка, лежащего между отсчетами с номерами — 1з u V — к. В блоке 7 производится определение разностей между текущим!! ср ëними х,, поступившими из блока 6; вычислс35 ние разностей . x + х <; и сравнение I

0,125 мм. Г1ри /3 (L! отсчету х! присваивается значение усредненного отсчета х, . При !! )q ! отсчет х; анализируется для вь<яснения: соответствует ли х; случайному выбросу или

40 этот отсчет лежит на первом зубце комплекса QRS.

Условия выброса: а) не более, чем для трех отсчетов подряд х;, х, <, х;„выпол<<яется В < )q; б) х;2 — х;, ф мм.

Условия зубца: а) амплитуда зубца не менее А; б) длительность зубца не менее 8 мсек (два отсчета); в) до опорной точки х< не может быть более двух зубцов.

Если отсчет х, находится на зубце, арифметическое сглаживание прекращается. Если

50 отсчет х. соответствчет выбросу, ему присваивается значение предыдущего усредненного отсчета х;,. Длина сглаживаемого участка определяется величиной h. В настоягцем устройстве h=15 (60 мсек).

55 После окончания процедуры арифметического сглаживания в блоке 8 осуществляется логическое сглаживание: сравниваются з«aчения отсчетов х; и х,, поступающих на входы блока 8 соответственно с выхода блока 4 и через схему 12 «ИЛИ» с выхода блока 7.

Прп 3 ) IL отсчету х; присваивается значение

598604

Коррекция изоэлектрической линии осуше

25 ствляется следующим образом. На арифметически сглаженном участке сегмента ST — T s

< к+ 20 — -h) OTC< CTO HlllCTCH y<< CTOK H3;30 последовательных отсчетов, обладающий минимальной дисперсией значений отсчетов. Средняя точка этого участка принимается за вто- ЗО рую точку изоэлектрической линии. Определяется угол а между этой точкой и первой точкой, соответствуюшей началу комплекса

QRS. Если <с.(<с заданного, то первый вход схемы 11 «ИЛИ» поступает сигнал, запрещающий анализ данного желудочкового комплекса. При

В процедуре логического сглаживания, осушествляемой в блоке 8, участвуют значения отсчетов,, полученных после корректировки изоэлектрической линии. Они поступают на второй вход блока 8 с первого выхода блока 10 45 через схему 12 «ИЛИ».

Номера отсчетов, соответствующие окончанию комплекса QRS и точкам пересечения зубцов Q, R и S, записываются с выхода блока 3 через схему 5 «ИЛИ» в блок 4.

Г1осле окончания описанных процедур с выхода блока 4 через схему 13 «И» в блок 14 поступают значения отсчетов, прошедшие все этапы предварительной обработки, и номера отсчетов, соответствующие характерным точкам электрокардиограммы. В блоке 14 вычисляются временные и амплитудные параметры элементов желудочкового комплекса анализируемой электрокардиограммы. По результатам этих вычислений, проведенных для всех отведений, в блоке 15 выносится диагностическое закл ючен ие.

60 л.<, ак<,м образом, k3 блоке 8 HpoHcxG, усгранснис одиночных в<>юросов, оставшихся .

:< >еле арифмети еского сглаживания. С выхода данного блока значения «профи:IbTpoBdllных» отсчетов поступают в бло<. 9 и чер 3 схему 5 «ИЛИ» в блок 4.

В блоке 9 определяются номера отсчетов, соответствующие началу и концу комплекса (MRS, а также номера отсчетов, соответствуlîшие пересечению фронтов зубцов Q, R u S с изоэлектрической линией, т.е. в этом блоке определяются номера отсчетов, соответствующие характернь<м временным точкам электрокардиограммы. Лля определения отсчета, соответствуюгцего окончанию комплекса QRS, на участ ке электрокардиограммы, ограниченном номерами отсчетов +h и v +ê+20, в направлс- 15 нии от отсчета с номером ч<+к+20 к отсчету с номером +h осуществ.1яются последовательно процедуры арифметического сглаживания в блоке 7, коррекция изоэлектрической линии в блоке 1О и логическое сглаживание в блоке 8. При этом блоки 7 и 8 работают так, как это было описано выше, с той лишь разницей, что анализируются отсчеты, поступаюгцие из блока 4 в противоположном порядке— от большего номера к меныпему.

Использование совокупности HoBb

Фор.пула изооретения

Устройство для анализа электрокардиограмм, содержашее блок ввода фиксированных отсчетов, блок оперативной памяти, блок выделения опорной точки, блок логического сглаживания, блок определения характерных временных точек ЭКГ, блок анализа временных и амплитудных соотношений ЭКГ и блок диагностики, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и автоматического определения подходяших для анализа желудочковых комплексов, имеет блок оценки помех, блок арифметического сглаживания, блок коррекции изолинии, блок определения экстрасистол, две двухвходовые схемы

«ИЛИ», четырехвходовую схему «ИЛИ» и сxc му «И», причем блок ввода фиксированных отсчетов входом подключен к первому выходу блока выделения опорной точки и ко второму выходу блока определения экстрасистол, а выход 610ка ввода фиксированных отсчетов соедин H co входом блока выделения опорной точки и с первым входом блока оперативной пачяти, второй вход которого соединен с выходом первой cxcчы

«ИЛИ», а первым выходом — со входом олока оценки помех, с первым входом блока арифметического сглаживания и .- первым входом блока логического сглажив; ния, выход которого соединен с первым входом первой схемы

«ИЛИ» и первым входом блока определения характерных временных точек ЭКГ, выход которого соединен со вторым входом первой схс мы «ИЛИ» и первым входом блока коррекции изолинии, а второй вход оединен со входом блока определения экстрасистол, третьим выходом блока выделения >порной точки, и вторым входом блока арифметического сглаживания, третий вход которого соединен со вторым выходом блока оценки помех, третья схема «ИЛИ» первым входом соединена со вторым выходом блока коррекции изолинии, который вторым входом связан с выходом блока арифметического сглаживания и вторым входом второй схемы «ИЛИ», первый вход которой соединен с первым выходом блока коррекции изолинии; второй. третий и четвертый входы третьей схемы «ИЛ11» соединены соответственно с выходами блока определения экcTp,<систол, со вторым выходом блока выделения опорной точки и со вторым выходом блока оценки помех, cxpма «И» первым вхолоч связан 1 со вторым выходоч блока оперативной пачяти, вторым входом — с выходом третьей xcмы

«ИЛИ», а выходом — с последовательно со«диненными блоком анализа временных и амплитудHblx соотношений ЭКГ и блоком диагностики.

598604

Составитель В. Остапчук

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 703 Подписное

Редактор Ф. Хлебников

Заказ 1463/4

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Г1атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4