Электромагнитный измеритель потока крови

 

СПИ

ИЗОБ и,655283

Саюз Советских

Социалистических

Республик ф, I (61) Дополнитель (22) Заявлено 14. (23) Приоритст (31) 29бб77 (43) Опубликован (45) Дата опубли

51) М. Кл. А 61В 5/02

Государственный комитет

53) УДК 615,471:616-1.088-073 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

11ностранцы

Генри Джорджиз Долл и Ганс Иоахим Бронер (США) Иностранная фирма

«Долл Рисерч Инкорпорейтед» (США) (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОТОКА КРОВИ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения гемодинамики.

Известен электромагнитный измеритель потока крови, содержащий последовательно включенные измерительные электроды, усилитель, фильтр, источник постоянного магнитного поля, электрокардиографические электроды, схему усреднения, схему управления и измерения и регистрирующий прибор (1).

Однако это устройство производит измерение потока крови с низкой точностью, что затрудняет использование получаемых результатов в диагностических целях.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый электромагнитный измеритель потока крови введены последовательно соединенные схемы синхронизации, счетчик, схема управления, селектор сигналов и блок задатчиков, причем вход схемы синхронизации соединен со схемой усреднения, а селектор сигналов соединен с выходом фильтра, со входом счетчика и со входом схемы усреднения.

Селектор сигналов включает в себя последовательно соединенные схему кратковременной памяти, первый компаратор, второй компаратор, стробирующую схему и последовательно соединенные триггер и схему повторителя, причем два входа триггера соединены с первым и вторым компараторами.

Блок задатчиков включает в себя генератор порогового уровня амплитуд и схемы максимальной и минимальной длительности

10 сердечного цикла, соединенные с селектором сигналов.

При этом источник постоянного магнитного поля установлен на основании, выполненном с возможностью перемещения по на1) правляющим с помощью электромеханического привода, вход которого соединен с выходом схемы управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого электромагнитного измерите20 ля потока крови; на фиг. 2 — структурная схема селектора сигналов и блока задатчнков; на фиг. 3 — источник постоянного магнитного поля; на фиг. 4 — схема подключения электромагнитного измерителя потока 25 крови к пациенту при измерении кровотока через правую бедренную артершо; на фиг.

5 — вариант выполнения источника постоянного магнитного поля.

655283

Электромагнитный измеритель потока крови содержит последовательно включенные измерительные электроды 1, усилитель

2, фильтр 3, источник 4 постоянного магнитного поля, электрокардиографические электроды 5, схему 6 усреднения, схему 7 управления и измерения и регистрирующий прибор 8. Кроме того, измеритель содержит последовательно соединенные схему 9 синхронизации, счетчик 10, схему 11 управления, селектор 12 сигналов и блок 13 задатчиков. Вход схемы 9 синхронизации соединен с электрокардиографическими электродами, второй выход схемы 9 синхронизации линией 14 соединен со схемой 6 усреднения, а селектор 12 сигналов соединен с выходом фильтра 3, со входом счетчика 10 и со входом схемы 6 усреднения.

Селектор 12 сигналов включает в себя последовательно соединенные схему 15 кратковременной памяти, первый компаратор 16, второй компаратор 17, стробирующую схему 18 и последовательно соединенные триггер 19 и схему 20 повторителя, Причем два входа триггера 19 соединены с первым и вторым компараторами 16 и 17.

Блок 13 задатчиков включает в себя генератор 21 порогового уровня амплитуд и схемы 22 и 23 максимальной длительности сердечного цикла, соединенные с селектором 12 сигналов.

Источник 4 постоянного магнитного поля установлен на основании 24, выполненном с возможностью перемещения по направляющим с помощью электромеханического привода 25, вход которого соединен линией 26 с выходом схемы 11 управления.

Измеритель работает следующим образом.

Для схем управления и синхронизации действия ее различных компонентов используется электрокардиографический сигнал в форме волны POP Т, снимаемый электродами 5, которые устанавливают на груди пациента. Синхронизация в точке P волны необходима, поскольку сокращение сердца происходит в какой-то мере с неравномерными интервалами.

Источник 4 постоянного магнитного поля образует магнитное поле 27 одного направления. Однако источник 4 может быть выполнен (фиг. 5) таким образом, что он образует два магнитных поля 28 и 29 противоположного направления. В этом случае источник 4 перемещается между двумя положениями: в первом поле 28 располагается в области кровеносного сосуда, во втором поле 28 удалено, а в области сосуда размещается поле 29.

Измерительные электроды 1, размещенные на исследуемом кровеносном сосуде, воспринимают индуцированный кровотоком сигнал вместе с компонентом его кардиограммы. Полученный сигнал усиливается усилителем 2 (нежелаемые высокие и низ5

1О

3О

GO

65 кие частоты, шум, а также сетевая наводка устраняются фильтром 3) и поступает на селектор 12 сигналов. В селекторе импульсов компаратор 16 детектирует сигнал, принятый из схемы 15 кратковременной памяти, который из-за паразитного шума превышает максимально допустимую амплитуду, устанавливаемую генератором 21 блока 13 задатчиков. Сигнал, превышающий пороговый уровень, устраняется и не сосчитывается в счетчике 10, который с помощью триггера 19 через линию 30 отключается на время действия аномально большого сигнала.

Если предварительно установленное число сигналов, превысивших порог, будет превышсно в данной последовательности, то заполненное среднее значение в схеме 6 усреднения сбрасывается и последовательность измерения начинается повторно с помощью схемы 20 повторителя. Сигналы в пределах приемлемого диапазона амплитуд. поступают к второму компаратору 17, где определяется, находится ли продолжительность цикла сокращения сердца (интервал

P — P) в максимальных пределах, как определено схемами 22 и 23. Сигналы с приемлемыми интервалами P — P поступают от схемы 15 кратковременной памяти к схеме 6 усреднения через стробирующую схему 18, что обеспечивается сигналом по линии 31 на выходе компаратора 17.

Сигналы с интервалами P — P, которые являются слишком короткими или длительными, обрабатываются так же, как и сигналы аномальной амплитуды и, следовательно, подавляются. Таким образом, сигналы каждого цикла направляются от схемы 15 кратковременной памяти в стробирующую схему 18 и далее по линии 32 к схеме 6 усреднения и одновременно через линию 30 к счетчику 10. Электроды 5 передают электрокардиографические сигналы для использования в схеме 9 синхронизации, которая обеспечивает триггерные импульсы для счетчика 10 и схемы 6 усреднения.

Счетчик 10 находится в состоянии ожидания для каждого входного сигнала до тех пор, пока требуемое число циклов в этой последовательности не будет достигнуто.

Это число циклов предварительно устанавливается и вводится в счетчик 10 вручную через линию 33.

После завершения усреднения приемлемых форм волн счетчик 10 передает импульсы к схеме 11 управления, которая производит затем задержку совокупности дополнительных сигналов и передает по линии

26 команду для перемещения источника 4 постоянного магнитного поля. Когда источник 4 переместится в предварительно установленное положение, где магнитное поле на участке артерии достаточно ослаблено, схемой 11 управления вырабатывается сигнал и передается по линии 34. Этот сигнал вызывает инвертирование сигналов, посту655283 пающих в схему 15. Схема 11 управления затем начинает набор ряда сигналов, равного по количеству первому ряду.

После завершения усреднения второго ряда сигналов схема 6 содержит только форму волны кровотока, свободную в этот момент от кардиограммы и случайного шума, которая передается затем со схемы 6 усреднения для регистрации на прибор 8.

Формула изобретения

1. Электромагнитный измеритель потока крови, содержащий последовательно включенные измерительные электроды, усилитель, фильтр, источник постоянного магнитного поля, электрокардиографические электроды, схему усреднения, схему управления и измерения и регистрирующий прибор, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные схема синхронизации, счетчик, схема управления, селектор сигналов и блок задатчиков, причем вход схемы синхронизации соединен с электрокардиографическими электродами, второй вход схемы синхронизации соединен со схемой усреднения, а селектор сигналов соединен с выходом фильтра, со входом счетчика и со входом схемы усреднения.

2. Измеритель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что селектор сигналов включает в себя последовательно соединенные схему кратковременной памяти, первый компаратор, второй компаратор, стробирующую схему н последовательно соединенные трипер и схему повторителя, причем два входа триггера соединены с первым и вторым компараторами.

3. Измеритель по п. 1, отличающийс я тем, что блок задатчиков включает в сеоя генератор порогового уровня амплитуд и схемы максимальной и минимальной длительности сердечного цикла, соединенные с селектором сигналов.

4. Измеритель по и. 1, о тл пч аю щ и йс я тем, что источник постоянного магнитноэ0 ro поля установлен на основании, выполненном с возможностью перемещения по направляющим с помощью электромеханического привода, вход которого соединен с выходом схемы управления.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШЛ N 3659591, кл. 128 — 2.05, опублик. 1975.

65Ы83 ! ! ! !

1 ! ! з2 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! фа7г 2

$k$ ф .1|!

Риз 5

Риа. Ф

Составитель М. Цнмбалов

Редактор Н. Хубларова Техред Н, Строганова Корректор И. Позняковская

Заказ 1049/12 Изд. № 256 Тираж 680 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2