Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.11.76 (21) 2422618/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) M. Клв

А 61 В 5/05//

А 63В 23/04

Государственный комитет cccp (53) УДК 615.471 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. И. Сидоренко, М. И. Дубко, Э. И. Зборовский, А. И.

Ю. А. Броновицкий, Я. Г. Никитин, В. М. Альхимов

P. И. Утямышев и Ю. А. Курочкин

Минский ордена Трудового Красного Знамени государс медицинский институт и Всесоюзный научно-исследова и испытательный институт медицинской техник (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в медицинских диагностических устройствах для сбора и обработки информации о состоянии пациента в процессе проведения 5 эргометрических исследований.

Известно устройство для эргометрических исследований, содержащее тренажер, датчики, блок выделения физиологических параметров, блок вывода данных, блок сравне- 10 ния, блок контрольной уставки, блок индикации, блок управления нагрузкой. Причем датчики соединены со входами блока выделения физиологических параметров, выходы которого соединены с блоком вывода дан- 15 ных и входами блока сравнения. Один из входов блока сравнения соединен с выходом блока контрольной уставки. Выходы блока сравнения соединены со входами блока индикации и блока управления нагрузкой, вы- 20 ход последнего соединен с тренажером,(1).

Однако известное устройство не позволяет регулировать величину физической нагрузки с учетом таких показателей жизнедеятельности организма, как объем крово- 26 обращения, объем дыхания, аритмии, смещения 5Т-сегментов электрокардиосигнала и других, т. е. точно и объективно оценивать состояние пациента в переходных нагрузочных режимах.

Целью изобретения является повышение точности и объективности контроля физиологического состояния пациента по величине резервов его функциональных систем при проведении нагрузочных проб.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для эргометрических исследований дополнительно содержит блок коммутации, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, центральный блок управления, блок измерения выполняемой работы. Причем входы блока коммутации соединены с выходами блока выделения физиологических параметров, а его выход через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом вычислительного блока.

Выходы последнего соединены со входами блока вывода данных и блока сравнения.

Выходы центрального блока управления соединены со входами блоков коммутации, сравнения, вывода данных, контрольной уставки, со входом аналого-цифрового преобразователя и со входом вычислительного блока. Входы блока измерения выполняемой работы соединены с выходом тренажера и выходом блока сравнения, а его выход

644462

3 соединен со входом блока вывода данных, выход блока сравнения соединен со входом блока вывода данных.

Блок вывода данных имеет коммутатор, узел управления коммутатором, узел согласования, преобразователь кода, цифропечатающий узел, узел цифровой индикации, узел управления перфоратором, перфоратор. Выходы коммутатора соединены со входом узла согласования и входом преобразователя кода. Выходы преобразователя кода соединены со входом перфоратора через узел управления перфоратором, со входами цифропечатающего узла и цифровой индикации. Выход узла управления коммутатором соединен со входом коммутатора.

Блок выделения физиологических параметров имеет узел усиления и преобразования, узел выделения первичных признаков, узел измерения RR-интервала электрокардиосигнала, узел измерения аритмии электрокардиосигнала, узел измерения приращений длительности RR-интервала, узел нормализации и масштабирования, узел измерения смещений 5Т-сегмента электрокардиосигнала, узел измерения амплитуды Тзубца электрокардиосигнала, узел измерения объема кровообращения, узел измерения объема дыхания, Входы последних четырех узлов соединены с выходами узла усиления и преобразования, а их выходы соединены со входами узла нормализации и масштабирования, выходы узла выделения первичных признаков соединены со входами узлов измерения RR-интервала, приращений длительности И -интервала и аритмии электрокардиосигнала. Входы узла измерения аритмии электрокардиосигнала соединены с выходами узлов измерения RR-интервала и приращений длительности RR-интервала электрокардиосигнала. Выход узла усиления и преобразования соединен со входом узла выделения первичных признаков.

На чертеже представлена блок-схема устройства для эргометрических исследований.

Устройство содержит тренажер 1 (например, велоэргометр), датчики 2, расположенные на пациенте и соединенные со входами узла 3 усиления и преобразования блока 4 выделения физиологических параметров, который усиливает, измеряет, нормализует и масштабирует физиологические параметры.

Выходы узла 3 усиления и преобразования соединены со входом узла 5 измерения смещения ST-сегмента электрокардиосигнала, узла 6 измерения амплитуды T-зубца электрокардиосигнала, узла 7 измерения объема кровообращения, узла 8 измерения об ьсма дыхания, а через узел 9 первичных признаков со входами узла 10 измерения RR-интервала электрокардиосигнала, узла 11 измерения аритмии электрокардиосигнала, узла 12 измерения приращений длительности

RR-интервала. Выходы узлов 5, 6, 7, 8 через узел 13 нормализации и масштабирования, 10

4 блок 14 коммутации, аналого-цифровой преобразователь 15, включенные последовательно, соединены с вычислительным блоком 16. В вычислительном блоке 16 вычисляется математическое ожидание измеряемых параметров смещения сегмента ST, амплитуды Т-зубца электрокардиосигнала, объема кровообращения и объема дыхания.

Выходы узлов 6, 7, 8 и вычислительного блока 16 соединены со входами коммутатора 17 блока 18 вывода данных. К выходу коммутатора 17 через узел 19 согласования подключают ЭВМ, а через преобразователь

20 кода вЂ” цифропечатающий узел 21 и узел

15 22 цифровой индикации. Узел 19 согласования через узел 23 управления перфоратором соединен с перфоратором 24. Выходы узла

11 измерения аритмии и вычислительного блока 20 соединены со входами блока 25

20 сравнения, один из входов которого подключен к блоку 26 контрольной установки, а выходы соединены с блоком 27 индикации, с блоком 28 управления нагрузкой и с блоком 29 измерения выполняемой работы. Вы25 ход блока 28 управления нагрузкой соединен со входом тренажера 1, а один из выходов последнего соединен со входом блока

29 измерения выполняемой работы, выход которого соединен с цифропечатающим узЗО лом 21. Устройство имеет центральный блок

30 управления, который соединен с блоком

14 коммутации, аналого-цифровым преобразователем 15, вычислительным блоком 16, блоком 24 сравнения, блоком 26 контроль35 ной уставки и коммутатором 17 через узел управления коммутатором 31.

Устройство работает следующим образом.

Пациент располагается на тренажере 1.

Сигналы с датчиков 2, расположенных на

40 пациенте, поступают на вход узла 3 преобразования и усиления биологических сигналов. Выходные сигналы узла 3 поступают на входы узлов 5 вЂ” 8 и на вход узла 9 выделения первичных признаков, который выраба45 тывает синхроимпульсы по R-зубцам электрокардиограммы. Выходные сигналы узла

9 поступают на узлы 10, 11, 12, которые по временным и логическим признакам измеряют длительность интервалов, приращение

50 RR-интервала определяют наличием экстрасистол N=q (RR, ЬКВ). В узлах 5 вЂ” 8 происходит измерение по функциональным и логическим признакам смещения ST-сегмента амплитуды зубца электрокардиограммы, 55 объема кровообращения и объема дыхания.

Выходные сигналы этих узлов, представленные в аналоговой форме, поступают на входы узла 13 нормализации и масштабирования, который обеспечивает их приведе60 ние к единой шкале измерений. Выходные сигналы с узла 13 поочередно подключаются блоком коммутатора 14 к аналого-цифровому преобразователю 15. Блок аналогоцифрового преобразователя 15 преобразует

65 поступающие аналоговые сигналы в цифро644462

5 вой двоичный код. Выходные сигналы этого блока в той же закономерности поступают на входы вычислительного блока 16. В вычислительном блоке 16 происходит измерение математического ожидания измеряемых параметров смещения сегментов $Т, амплитуды Т-зубца электрокардиосигнала объема кровообращения и объема дыхания в интервале времени, соизмеримом с постоянной времени регулирования сердечно-сосудистой системы, что повышает точность измерения указанных параметров и в переходных, во время нагрузочной пробы, режимах. Выходные сигналы узлов 10 вЂ” 12 и блока 16 поступают на входы коммутатора 17 блока 18 вывода данных и блока 25 сравнения. В случае выхода одного или нескольких параметров организма за пределы поля допуска уставок, вводимых блоком 26 контрольной уставки, с выхода блока 25 сравнения появляются сигналы, которые поступают на входы блока 28 управления нагрузкой, отключающего нагрузку, обеспечивая тем самым безопасность проведения нагрузочной пробы, на входы блока 29 измерения выполненной работы, определяющего выполненную работу исследуемым, что характеризует количественно резерв сердечно-сосудистой и дыхательной систем, выраженный в единицах работы, на входы блока 27 индикации и на входы блока 18 вывода данных. Организация работы всех узлов устройства построена на комбинированной схеме управления вЂ” синхронно-асинхронному принципу и осуществляется центральным блоком управления 30, выходы которого соединены со входом блоков 14, 15, 16, 25, 18, 26, повышая тем самым надежность работы устройства и системность организации работы всех блоков устройства. Выходные сигналы с узла 19 согласования поступают на вход ЭВМ.

Конструкция системы предусматривает предъявление стандартной стратсгии нагрузки всем обследуемым пациентам (в пределах исследуемой группы), что позволяет получить сравнимые результаты при исследовании различных пациентов или при повторном обследовании одного пациента. Измеряемые параметры соотносятся с величиной выполненной работы, что существенно повышает диагностическую информативность проводимой пробы.

Высокая степень автоматизации предлагаемого устройства позволяет использовать ее как высокоэффективное средство для контроля за динамикой показателей обследуемых лиц, для профессионального отбора, для раннего выявления патологии сердечнососудистой системы.

Формула изобретения

1. Устройство для эргометрических исследований, содержащее тренажер, датчики, блок выделения физиологических парамет5

25 зо

6 ров, блок вывода данных, блок сравнения, блок контрольной уставки, блок индикации, блок управления нагрузкой, причем датчики соединены со входами блока выде-. ления физиологических параметров, выходы которого соединены с блоком вывода данных и входами блока сравнения, один из входов блока сравнения соединен с выходом блока контрольной уставки, выходы блока сравнения соединены со входами блока индикации и блока управления нагрузкой, выход последнего соединен с тренажером, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и объективности контроля физиологического состояния пациента по величине резервов его функциональных систем при проведении нагрузочных проб, оно имеет блок коммутации, аналого-цифровой преобразователь, вычислительный блок, центральный блок управления, блок измерения выполняемой работы, причем входы блока коммутации соединены с выходами блока выделения физиологических параметров, а его выход через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом вычислительного блока, выходы последнего соединены со входами блока вывода данных и блока сравнения, выходы центрального блока управления соединены со входами блоков коммутации, сравнения, вывода данных, контрольной уставки, со входом аналогоцифрового преобразователя и со входом вычислительного блока, входы блока измерения выполняемой работы соединены с выходом тренажера и выходом блока сравнения, а его выход соединен со входом блока вывода данных, выход блока сравнения соединен со входом блока вывода данных.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок вывода данных имеет коммутатор, узел управления коммутатором, узел согласования, преобразователь кода, цифропечатающий узел, узел цифровой индикации, узел управления перфоратором, перфоратор, причем выходы коммутатора соединены со входом узла согласования и входом преобразователя кода, выходы преобразователя кода соединены со входом перфоратора через узел управления перфоратором, со входами цифропечатающего узла и узла цифровой индикации, выход узла управления коммутатором соединен со входом коммутатор а.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в нем блок выделения физиологических параметров имеет узел усиления и преобразования, узел выделения первичных признаков, узел измерения RR-интервала электрокардиосигнала, узел измерения аритмии электрокардиосигнала, узел измерения приращений длительности RR-интервала, узел нормализации и масштабирования, узел измерения смещений S T- сегмента электр окардиосигнала, узел измерения амплитуды Т-зубца электрокардиосигнала, 644462

Составитель В. Котенкова

Редактор Н. Грязнова Техред С. Антипенко Корректор 3, Тарасова

Заказ 575/6 Изд. № 100 Тираж 680 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

7 узел измерения объема кровообращения, узел измерения объема дыхания, причем входы последних четырех узлов. соединены с выходами узла усиления и преобразования, а их выходы соединены со входами узла нормализации и масштабирования, выходы узла выделения первичных признаков соединены со входами узлов измерения

RR-интервала, приращений длительности

RR-интервала и аритмии электрокардиосигнала, входы узла измерения аритмии электрокардиосигнала соединены с выхояами узлов измерения И-интервала и приращений длительности RR-интервала электрокардносигнала, вывод узла усиления и пре5 образования соединен со входом узла выделения первичных признаков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10 1. Патент США № 3845576, кл. 128 вЂ” 2, опублик. 1974.