FR2512230A1 - Dispositif pour afficher des signaux electriques du type periodique et/ou synchronisable - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE DE SIGNAUX ELECTRIQUES DU TYPE PERIODIQUE ETOU SYNCHRONISABLE. LE DISPOSITIF SELON L'INVENTION COMPREND UNE MEMOIRE 17 POUR LE SIGNAL A AFFICHER, UN CIRCUIT DE RECONNAISSANCE 14 POUR IDENTIFIER UN MODELE ELECTRIQUE PREDETERMINE ET EMETTRE UN SIGNAL DE SYNCHRONISATION CHAQUE FOIS QUE LEDIT SIGNAL CORRESPOND AU MODELE PREDETERMINE, UN MICROPROCESSEUR 11 QUI EFFECTUE LA CORRELATION ENTRE LE SIGNAL DE SYNCHRONISATION ET LEDIT SIGNAL DE MANIERE A IDENTIFIER DANS LA MEMOIRE 17 UNE MULTIPLICITE DE CYCLES DU SIGNAL A AFFICHER, UN TUBE A RAYONS CATHODIQUES 20 AYANT UN ECRAN 19 SUR LEQUEL PEUVENT ETRE AFFICHES LES DIVERS CYCLES DUDIT SIGNAL, ET DES MOYENS DE TRAITEMENT 18 OPERATIONNELS, POUR CHAQUE CYCLE DU SIGNAL MEMORISE, POUR CREER SUR L'ECRAN 19 UNE REPRESENTATION JUXTAPOSEE ET EN PERSPECTIVE DES FORMES D'ONDES RELATIVES AUX CYCLES DU SIGNAL A AFFICHER.

Description

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Dispositif pour afficher des signaux électriques du type

périodique et/ou s Znchronisable.

La présente invention concerne un dispositif pour afficher

des signaux électriques du type périodique et/ou synchroni-

sable. La présente invention concerne en particulier un dispositif d'affichage que l'on peut avantageusement utiliser pour

analyser sur une longue période des signaux électrocar-

diographiques.

Comme on le sait, l'analyse à long terme de signaux électro-

cardiographiques est une technique de diagnostic utilisée

à la fois dans les unités de traitement des vaisseaux coro-

naires et dans l'électrocardiographie dynamique Dans le

premier cas, il est nécessaire de surveiller de façon conti-

nue l'évolution du tracé électrocardiographique des malades à

haut risque afin de pouvoir rapidement déceler des phéno-

mènes électrocardiographiques dangereux Dans le deuxième cas, les tracés électrocardiographiques enregistrés sur de

nombreuses heures, éventuellement sur une journée toute en-

tière, sont analysés par une unité portée par les malades qui suivent leurs activités normales; de cette manière, on

peut identifier des incidents qui, du fait qu'ils se mani-

festent de façon imprévisible et sporadique, ne peuvent être

détectés par un examen électrocardiographique classique.

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Etant donné la quantité énorme d'informations à interpréter dans les deux cas mentionnés ci-dessus, on a prévu des

instruments pour faciliter le diagnostic par le docteur.

En particulier, un premier groupe d'instruments disponi-

bles dans le commerce effectue de manière pratiquement

automatique des analyses des signaux électrocardiographi-

ques, évitant ainsi au docteur de déceler et d'évaluer

les incidents individuels Un deuxième groupe d'instru-

ments, également couramment disponibles dans le commerce,

affiche le tracé électrocardiographique sur un enregis-

treur, laissant ainsi complètement le soin de l'analyse au docteur En conséquence, les systèmes du deuxième groupe présentent diverses limitations Tout d'abord,

ils présentent, soit seulement quelques cycles-électro-

cardiographiques de manière séquentielle et non synchro-

nisée, soit un seul modèle électrocardiographique synchro-

nisé Etant donné la durée limitée pendant laquelle le

modèle électrocardiographique apparait sur l'écran, l'iden-

tification d'une éventuelle anomalie est particulièrement difficile Il est encore plus difficile d'établir la corrélation entre des cycles cardiaques adjacents; or, de telles corrélations sont très importantes pour identifier l'apparition de variations morphologiques lentes et de

variations dans le rythme.

Dans le but d'éliminer certains des inconvénients précités, on a mis au point une technique appelée "contourographie", dans laquelle on enregistre des cycles cardiaques adjacents sur un rouleau de papier en les superposant et en les espaçant de façon appropriée Il est certes-plus aisé de

cette manière d'identifier l'apparition de variations mor-

phologiques lentes et de variations dans le rythme, mais

il apparaît également qu'un système de ce type est totale-

ment impraticable lorsqu'on souhaite analyser des tracés enregistrés sur plus de vingt-quatre heures, du fait du temps nécessaire au docteur pour examiner l'ensemble des

modèles électrocardiographiques.

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3.

Le but de la présente invention est de procurer un dispo-

sitif pour afficher des signaux électriques, notamment

des signaux électrocardiographiques, qui ne pré-

sente pas les inconvénients des dispositifs connus du type précité. Ce but est atteint par la présente invention en ce qu'elle concerne un dispositif pour afficher un signal électrique du type périodique et/ou synchronisable, caractérisé par le fait qu'il comporte:

une mémoire dans laquelle le signal électrique à affi-

cher est mémorisé en séquence; un circuit de reconnaissance pour identifier un modèle

électrique prédéterminé et émettre un signal de synchroni-

sation chaque fois que le signal électrique à afficher cor-

respond au modèle électrique prédéterminé;

des moyens de microprocesseur qui effectuent la corré-

lation entre ce signal de synchronisation et le signal

électrique à afficher et mémorisé dans la mémoire,de ma-

nière à identifier dans la mémoire une multiplicité de cycles dudit signal à afficher; un tube à rayons cathodiques ayant un écran sur lequel

les divers cycles du signal mémorisé dans la mémoire peu-

vent être affichés: et des moyens de traitement qui transforment le signal mémorisé dans la mémoire en signaux de déflexion horizontale et verticale du tube à rayons cathodiques, lesdits moyens de traitement étant opérationnels pour dériver, pour chaque cycle du signal mémorisé, des valeurs correspondantes des signaux de déflexion de manière à créer sur l'écran du tube à rayons cathodiques une représentation juxtaposée et en perspective des foroes d'ondes relatives aux cycles du signal

à afficher.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description détaillée, donnée ci-après,à titre d'exemple

seulement, d'une réalisation préférée en liaison avec' le dessin joint sur lequel

la figure 1 est un schéma bloc d'un dispositif d'affi-

chage selon les principes de la présente invention; la figure 2 est un schéma bloc détaillé d'un détail de la figure 1;

la figure 3 a montre des graphiques représentant la va-

riation dans le temps de plusieurs signaux traités par le dispositif en question selon les diverses formules indiquées sur les figures 3 b et 3 c; la figure 4 est un exemple de la manière dont les signaux électriques sont affichés par le dispositif considéré; et la figure 5 montre une portion équivalente d'un tracé

tel qu'il serait enregistré sur une imprimante.

On se reporte maintenant particulièrement à la figure 1; un dispositif d'affichage de signaux électriques du type périodique et/ou synchronisable est repéré dans son ensemble en 10;ce dispositif est formé selon les principes de la présente invention, et est essentiellement

basé sur un microprocesseur 11, par exemple le micro-

processeur à huit bits du type 2650 de la firme Signetics ayant une mémoire ROM (mémoire morte) de 4 K pour le programme résident et une mémoire RAM (mémoire à accès aléatoire) de 1 K pour les variables à traiter Le signal

à afficher est amené à une borne 12 Au cas o le dispo-

sitif 10 est utilisé pour une analyse du type ambulatoire,

et notamment pour analyser les tracés électrocardiogra-

phiques enregistrés pendant de nombreuses heures par une unité portative, la borne 12 est de préférence alimentée par le signal électrique à une vitesse très supérieure à la vitesse d'enregistrement, par exemple à 32 à 64 fois

cette vitesse Si le dispositif 10 est utilisé pour super-

viser de façon continue l'évolution du tracé électro- cardiographique d'un malade dans une unité de traitement des vaisseaux coronaires, le signal électrocardiographique

est amené à la borne 12 en temps réel.

La borne 12 est raccordée à l'entrée d'un amplificateur 13

dont la sortie est raccordée à la fois à un bloc 14 de re-

connaissance des pics QRS d'un cycle électrocardiographique

(figure 3 a) et à l'entrée d'un convertisseur analogique/numé-

rique 15 dans lequel le signal électrocardiographique est échantillonné à une fréquence prédéterminée, par exemple échantillons par seconde de temps réel Le bloc 14 est

pratiquement de type connu et en particulier est basé sur l'a-

nalyse de la différentielle du signal électrographique; ce bloc utilise un algorithme, qui est traité, en partie par le matériel et en partie par le logiciel, pour satisfaire les exigences de rapidité de traitement dans le cas o l'analyse du tracé électrocardiographique est effectuée par reproduction

accélérée du tracé enregistré en temps réel Le microproces-

seur ll est raccordé à une mémoire 17, dans laquelle les si-

gnaux provenant du convertisseur analogique/numérique 15

sont mémorisés en séquence En particulier, le microproces-

seur 11, chaque fois qu'il reçoit du bloc 14 un signal qui indique la reconnaissance d'un modèle QRS (ensemble des trois pics d'un cycle électrocardiographique), introduit dans la mémoire 17 un mot code (marque QRS) dans une cellule de cette mémoire o est contenu un échantillon du signal qui précède

de plusieurs instants le modèle QRS De même, le microproces-

seur 11 introduit dans la mémoire 17 un mot avec le même co-

de en relation avec un QRS (marque QRS), même si elle ne re-

çoit aucun signal du bloc 14 pendant un intervalle supérieur à un seuil prédéterminé De façon appropriée, la mémoire 17 est constituée par une mémoire RAM de 16 K octets, est statique et a un temps d'accès de 250 ns Elle est utilisée came élément tampon circulaire; en particulier, chaque nouvel échantillon d'un signal périodique est nemrisé dans la position de

l'échantillon le plus ancien, de telle manière que la nrémire 17 oer-

tienne toujours les 160 dernières secondes du tracé électrocardiogra-

phique De nâm, la mémoire 17 est raccordée à une unité arithmé-

tique 18, qui reçoit également des signaux du microproces-

seur 11 Cette unité arithmétique 18 a trois sorties res-

pectivement raccordées aux bornes 21, 22, 23 qui consti-

tuent les bornes d'alimentation des axes x, y, z respec-

tivement d'un système de déflexion d'un tube à rayons cathodiques 20 De façon appropriée, la mémoire 17 est du type à accès multiple de manière à permettre à la fois la mémorisation de nouveaux échantillons et de marques QRS par le microprocesseur 11 et le balayage de la mémoire 17 elle-même pour renouveler l'image sur l'écran 19 du tube à rayons cathodique 20 par l'unité arithmétique 18 De façon appropriée, le balayage de la mémoire 17 est effectué à une fréquence de 800 K Hz de manière à renouveler l'image sur le tube à rayons cathodiques

à la fréquence de trame de 50 Hz.

Selon la présente invention, l'unité arithmétique 18 qui est illustrée en détail sur la figure 2, transforme les signaux relatifs à chaque échantillon mémorisé dans la mémoire 17 en une paire correspondante de signaux x, y dont chacun commande le système de déflexion du tube à rayons cathodiques 20 de manière à représenter sous forme

compacte les divers cycles cardiaques, superposés et synchro-

nisés sur le modèle QRS et avec -une mise à jour continuelle

de l'image pour autant que chaque nouveau cycle est intro-

duit dans la partie inférieure de l'écran 19 décalant simul-

tanément vers le haut le modèle le plus ancien Ces carac-

téristiques apparaîtront mieux dans ce qui suit, en se re-

portant à la figure 2 relative à la structure de l'unité arithmétique 18 qui permet, selon la présente invention, la représentation en perspective avec des points de fuite variables de la totalité des divers cycles cardiaques

mémorisés dans la mémoire 17.

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Le microprocesseur est de même raccordé à un clavier

de programmation 24 et à une imprimante 25 dont les opé-

rations seront décrites ci-après.

En se reportant particulièrement à la figure 2, l'unité

arithmétique 18 reçoit une multiplicité de signaux élec-

triques sur des bornes de raccordement qui sont raccordées d'une manière non représentée au microprocesseur 11 ou à la mémoire 17 et qui sont indiquées, dans l'ordre, par

les repères 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37.

A côté de chaque borne e-s t u N e lettre ou un mot

dont la signification sera expliquée ci-après.

En particulier, les bornes 27 et 28 reçoivent deux signaux électriques multiples a, b dont chacun concerne un nombre qui définit sur l'écran du tube à rayons cathodiques 20 (voir fig 4) les extrémités d'une bande de cycles cardiaques dont la luminosité est plus grande que celle des cycles adjacents Dans ce qui suit, cette borne sera appelée bande intensifiée Les valeurs a et b sont imposées par

le clavier 24 et sont mémorisées dans des mémoires respec-

tives 38 et 39 dont les sorties sont respectivement raccor-

dées à des entrées'de seuil 40 a, 40 b d'un comparateur 40

dont la sortie est raccordée à la borne 23.

La borne 29 est raccordée d'une manière non représentée à la sortie de la mémoire 17 et reçoit de cette dernière, en séquence, le signal qui y est mémorisé etqui, de temps à autre, concerne un cycle cardiaque prédéterminé La borne 29 est raccordée à une mémoire temporaire 41 dont

la sortie est raccordée à la première entrée d'un compa-

rateur 42 et à la première entrée d'un bloc multiplicateur 43

formé de façon appropriée par un convertisseur numéri-

que/analogique Un signal codé est amené à la deuxième entrée du comparateur 42 depuis la porte 35 et concerne la valeur prédéterminée (marque QRS) que le microprocesseur il a introduit dans la mémoire 17 chaque fois que le bloc 14 détecte un modèle QRS Enfin, le comparateur 42 a une sortie qui est raccordée à l'entrée d'un compteur 44 dont-la

sortie est raccordée à l'entrée de signaux du compa-

rateur 40; en outre, la sortie du comparateur 42 est raccordée à une première entrée d'une porte logique 45 du type OU à trois entrées. Les bornes 30 et 31 reçoivent du microprocesseur 11 des signaux concernant respectivement l'adresse de balayage de la mémoire 17 et l'adresse de la marque QRS relative au dernier cycle atteint dans la mémoire 17 elle-même et respectivement indiqués IS, I (QRS) Les bornes 30 et-31 sont toutes deux raccordées aux entrées d'un comparateur 47, qui a une sortie raccordée à une deuxième entrée de la

porte OU 45, à l'entrée de re'ise à zéro 48 d'un géné-

rateur de rampe 49 et à une entrée de remise à zéro 50

du compteur 44.

Un signal d'horloge (CK) présent à une borne 51 est amené à la fois au générateur de rampe 49 et à une entrée d'un générateur de rampe 52 qui a une entrée de remise à zéro 53 raccordée à la sortie de la porte OU 45 La sortie du

générateur de rampe 49 est raccordée à l'entrée d'un cir-

cuit échantillonneur b 1 o q u e u r 54, qui a une entrée d'échantillonnage 55 également raccordée à la sortie de la porte OU 45 La sortie du générateur de rampe 52 est raccordée à une première entrée d'un comparateur 57 et à une première entrée d'un bloc multiplicateur 58, formé

de façon appropriée Par un convertisseur numérique/ana-

logique Une deuxième entrée du comparateur 57 est raccordée à la sortie d'une mémoire 59 dont l'entrée est raccordée à la borne 32; dans cette mémoire 59 est stocké un signal NX établi de façon appropriée par l'utilisateur et introduit

par le clavier 24 et pratiquement relatif à la durée maxi-

male supposée d'un cycle cardiaque La sortie du compa-

rateur 57 est finalement raccordée à une troisième entrée

* de la porte OU 45.

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La sortie du circuit 54 est raccordée à l'entrée d'in-

version (-) d'amplificateurs opérationnels 60, 61 A la porte de noninversion (+) de l'amplificateur 60 est raccordée la sortie d'un convertisseur numérique/analogique 62 à l'entrée duquel est amené un signal provenant d'une mémoire 63 raccordée à la borne 33 A cette borne 33

est amené, par le microprocesseur 11, un signal propor-

tionnel à une valeur LH constituant l'une des coordonnées d'un point de vue F (voir fig 3 a) par rapport auquel doit être construit le signal de perspective sur l'écran 19 d'un tube à rayons cathodiques 20 De même, la borne 33

est raccordée à l'entrée de non-inversion (+) d'un ampli-

ficateur opérationnel 64, dont une entrée d'inversion (-)

est raccordée à la borne 36 et à l'entrée de non-inver-

sion (+) de l'amplificateur opérationnel 61 A la borne 36 est amené le signal indiqué TO et correspondant sur la

figure 3 a à l'origine des temps La sortie de l'amplifi-

cateur opérationnel 60 est raccordée, au moyen d'une unité d'inversion 66, à une borne d'échantillonnage 67 d'un commutateur 68 qui a une autre borne d'échantillonnage 69 raccordée à une borne 70, raccordée elle-même d'une

manière non représentée à une source de courant continu.

Le commutateur 68 a une borne commune 71 qui est raccordée respectivement à une unité de multiplication 72 qui reçoit également la sortie de l'amplificateur opérationnel 61,

et à une première entrée d'une première unité de multi-

plication 73 Cette dernière est de façon appropriée formée

par un convertisseur numérique/analogique et à une deu-

xième entrée qui est raccordée à la sortie de l'amplifi-

cateur 64 au moyen d'une mémoire 74 La sortie de l'unité de multiplication 73 est raccordée à une deuxième entrée de l'unité de multiplication 58 et à une deuxième entrée de l'unité de multiplication 43 La sortie de l'unité 58 est raccordée à une première entrée de non- inversion (+) d'un amplificateur opérationnel 76 dont la sortie est raccordée à la borne 21 La sortie du bloc multiplicateur 43 est raccordée à une première entrée de non-inversion (+) d'un amplificateur opérationnel 77 dont la sortie est

raccordée à la borne 22.

La sortie du bloc multiplicateur 72 est raccordée à une première entrée d'unités de multiplication 78, 79 formées

de fa-on appropriée par des convertisseurs du type numé-

rique/analogique A une deuxième entrée de ces unités 78, 79 est amené, respectivement, un signal H 1, H 2 en provenance des bornes 34, 37, ces signaux étant mémorisés dans une mémoire respective 81, 82 La sortie de l'unité

de multiplication 78 est raccordée à une borne d'échan-

tillonnage 83 d'un commutateur 84 qui a une autre borne d'échantillonnage 85 raccordée à la terre et une borne

commune 86 raccordée à une deuxième entrée de non-inver-

sion (+) de l'amplificateur opérationnel 76 La sortie de l'unité de multiplication 79 est d'autre part raccordée à une deuxième entrée de noninversion de l'amplificateur

opérationnel 77.

En se reportant particulièrement à la figure 3 a, on voit,

en fonction du temps t, la variation du signal électro-

cardiographique amené à la borne 12 de la figure 1 En particulier, deux cycles complets sont illustrés,repérés

respectivement M (i) et M (i+l), qui se suivent et com-

mencent respectivement à l'instant tqi et à l'instant

tqi+ 1; la figure 3 a montre également deux axes xy perpen-

diculaires l'un à l'autre et situés dans un plan perpen-

diculaire à l'axe des temps t; chaque échantillon M et Mi+ 1 est tourné de 90 autour de l'axe y et indiqué en tirets sur le plan défini par les axes x y En outre, en correspondance avec le point sur l'axe des temps indiqué TO et correspondant à l'origine des temps (qui est un

point qui se déplace avec le temps réel), on voit la cons-

truction en perspective de l'échantillon Mi+ 1 qui, à l'instant TO, est indiqué MP (i+l) En particulier, cette construction a été réalisée en supposant que le point de vue F a les coordonnées LH, H 1, H 2, comme indiqué sur la

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figure 3 Les figures 3 b et 3 q montrent deux formules qui permettent de calculer les coordonnées x et y dans le plan de perspective de l'échantillon général Mi Il est clair que la valeur (i) peut varier de 1 à N, N étant le nombre de cycles cardiaques stockés dans la mémoire 17. En se reportant en particulier à la figure 4, on voit, à grande échelle, l'écran 19 du tube à rayons cathodiques 20 sur lequel sont représentés, en perspective, plusieurs

des cycles de 1 à N stockés dans la mémoire 17 En par-

ticulier, les cycles contenus entre les cycles MP (a) et MP (b) sont plus prononcés en ce que, comme on le verra

ci-après, l'unité arithmétique 18 a provoqué une intensi-

fication du signal relatif à l'axe z du tube à rayons

cathodiques 20 en correspondance avec ces signaux.

Enfin, en se reportant à la figure 5, on voit les cycles situés entre MP (a) et MP (b), représentés dans leurs dimensions réellesqui sont stockées dans la mémoire 17, tels qu'ils sont tracés pour être représentés sur une feuille 89 produite par l'imprimante 27 sous la commande

du microprocesseur 11.

Le dispositif 10 fonctionne pratiquement comme suit.

En se reportant à la figure 1, le signal électrocardio-

graphique est envoyé à la borne 12 et, au moyen du bloc de

reconnaissance des Q Rs 14 et du convertisseur analogique/numé-

rique 15 est envoyé par l'intermédiaire du microproces-

seur 11 à la mémoire 17 Dans cette phase, comme il a été

déjà partiellement expliqué ci-dessus, chaque cycle cardia-

que identifié par un modèle QRS respectif est mémorisé dans la mémoire-17 avec une marque de valeur prédéterminée qui est imprimée sur une cellule de cette mémoire chaque fois que le bloc 14 identifie un modèle QRS Cette marque est introduite dans la mémoire 17, même si le bloc 14 ne reconnaît pas un modble QRS pendant une durée supérieure à un seuil prédéterminé Du fait, comme il a été déjà indiqué, que la mémoire 17 est utilisée comme registre circulaire, chaque échantillon qui provient du convertisseur analogique/ numérique 15 est mémorisé dans la position de l'échantillon le plus ancien de manière que la mémoire contienne toujours les informations relatives aux dernières secondes du signal

en provenance de la borne 12.

Le balayage de la mémoire 17, effectué de façon appropriée à une fréquence de 800 K Hz, permet de transmettre à l'unité

arithmétique 18 les échantillons relatifs au:cycle cardia-

que;mémorisé, l'adresse (IS) du balayage de chaque cycle

et l'adresse I (QRS) du dernier QRS complet reçu.

En se reportant particulièrement à la figure 2, les divers échantillons relatifs à chaque cycle cardiaque sont de temps en temps transférés dans la mémoire 11 Chacun de ces échantillons est comparé dans le comparateur 42 au signal amené à la borne 35 et, lorsque les signaux présents aux

deux entrées du comparateur 42 sont identiques, ceci indi-

que qu'il est contenu dans la mémoire 41 les informations

relatives au modèle QRS Dans ces conditions, le compara-

teur 42 émet un signal qui augmente d'une unité le contenu du compteur 44 et envoie simultanément un signal de remise à zéro à l'entrée 53 du générateur de rampe 52 et un signal

de validation à l'entrée 55 du circuit 54 L'instant o coin-

cident les signaux présents aux entrées du comparateur 42 identifie, pour chaque cycle cardiage, l'instant initial tq du cycle lui-même A la sortie du générateur de rampe 52 sera donc présent un signal électrique proportionnel à

la différence entre l'instant t et l'instant ta.

Lorsque l'adresse de balayage (IS) coïncide avec l'adresse de la dernière marque QRS mémorisée I (QRS), la sortie du comparateur 47 émet un signal qui sert à remettre à zéro le compteur 44 et les générateurs de rampe 52 et 49 Du

fait que cette remise à zéro s'effectue en particulier seu-

lement à chaque exploration complète de la mémoire 17, un signal présent à la sortie du générateur de rampe 49 sera proportionnel au temps t et aura une forme en dents de scie avec une période correspondant pratiquement au temps nécessaire pour effectuer un balayage complet de la mémoire 17 Le signal présent à la sortie du cir- cuit 54 sera d'autre part proportionnel à la valeur de temps tq (voir fig 3 a) et aura globalement une forme en dents scie similaire à celle du temps t, mais avec une forme d'onde qui augmente par gradin du fait que l'échantillonnage est effectué chaque fois qu'un signal provenant de la porte OU 45 arrive à l'entrée 55 de ce

circuit 54.

La porte OU 45 émet un signal de sortie, non seulement pour les raisons déjà indiquées (reconnaissance d'un modèle QRS par le comparateur 42, coïncidence entre l'adresse de balayage (IS) et l'adresse de la dernière marque QRS mémorisée (I QRS), mais également lorsque le signal de sortie du générateur de rampe 52 alors présent à l'entrée du comparateur 57 dépasse la valeur du signal

(NX) mémorisé dans la mémoire 59 En particulier, le.

signal NX est fixé par le microprocesseur 11 et corres-

pond à une durée maximale du cycle cardiaque à l'intérieur duquel on doit trouver un modèle QRS; en conséquence, s'il n'apparaît pas un modèle possible au-delà de ce temps prédéterminé, le générateur de rampe 52 est excité à nouveau automatiquement grâce au comparateur 57 et

à la porte OU 45.

Les signaux tq et (t-tq) sont alors additionnés, soustraits et multipliés par la partie de l'unité arithmétique 18 située en aval du générateur de rampe 52 et du circuit 54 de manière à obtenir aux bornes 21, 22 les valeurs de x, y tel qu'on le voit sur les figures 3 b et 3 c En particulier, les valeurs requises de LH, Hi et H 2 sont envoyées par le microprocesseur 11 aux bornes 33, 34 et 37

respectivement et peuvent de façon appropriée être pro-

grammées par l'utilisateur au moyen du clavier 24 De cette manière, l'utilisateur peut choisir le point de fuite F le plus approprié pour afficher la totalité des cycles cardiaques mémorisés dans la mémoire 17 et ceci est également possible en agissant sur les commutateurs 68 et 84 de la figure 2 de manière à exclure tout addendum ou facteur apparaissant dans les formules citées dans les figures 3 b et 3 c En conséquence, en référence à la

figure 4, on obtient une représentation perspective dyna-

mique des divers cycles cardiaques en ce sens que chaque nouveau cycle est introduit dans la partie inférieure de l'écran 19 faisant glisser simultanément vers le haut les cycles plus -anciens,tandis que le cycle le plus ancien (MP 1) disparait de la partie supérieure de l'écran Le temps pris pour le déplacement sur l'écran 19 dépend de la vitesse d'analyse; en particulier, cette vitesse sera plutôt

faible dans le cas de la surveillance continue de l'évo-

lution du tracé électrocardiographique d'un malade à haut

risque dans une unité de traitement des vaisseaux coro-

naires, tandis qu'elle sera plutôt élevée (de l'ordre de 32 à 64 fois la vitesse d'enregistrement) dans le cas de

l'analyse des tracés enregistrés sur plusieurs heures.

Comme on le voit sur la figure 4, l'utilisateur peut inten-

sifier un groupe de cycles cardiaques représentés sur l'écran 19 en agissant sur le clavier 24 de manière à mettre dans les mémoires 38 et 39 de la figure 2 deux nombres (a, b) qui identifient les extrémités de la bande que l'on désire intensifier Dans ce cas, lorsque

le signal de sortie émis par le compteur 44 et corres-

pondant au nombre de cycles cardiaques représentés -à cet instant, se trouve entre les nombres contenus dans les mémoires 38 et 39, la sortie du comparateur 40 émet un signal qui est envoyé par la borne 23 à l'axe y dutube à rayons cathodiques 20 En conséquence, ce signal sert à augmenter l'intensité lumineuse du rayon frappant l'écran 19

pour chacun des cycles situés entre les extrémités a et b.

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Si l'utilisateur souhaite maintenant imprimer ces cycles sur un papier (voir fig 5), il suffit d'arrêter le flux d'informations arrivant à la borne 12 et, au moyen du

clavier 24, commander l'impression des informations conte-

nues dans la mémoire 17 et relatives aux cycles cardiaques dont les repères sont situés entre les extrémités a et b

mentionnées ci-dessus.

D'un examen des caractéristiques du dispositif 10 formé selon les principes de la présente invention, on peut

* voir qu'il permet d'atteindre les buts précités.

En particulier, on peut observer en étudiant la figure 4 la manière dont ce type de représentation fait apparaître très clairement à la fois le détail morphologique des cycles cardiaques et les variations de rythme En outre, cette représentation rend très évidentes les variations entre des cycles adjacents, en ce sens que ces derniers sont maintenant pratiquement superposés de telle sorte que même

les plus petites différences sont maintenant aisément iden-

tifiables. Le comportement dynamique du dispositif 10, non perceptible dans la représentation statique de la figure 4, augmente en réalité fortement la capacité d'analyse En fait, la capacité de perception de l'observateur est augmentée par la correspondance qui existe entre le déplacement de l'image

et l'évolution naturelle dans le temps du signal électro-

cardiographique Le dispositif 10 peut être avantageusement utilisé à la fois pour la surveillance à long terme du signal électrocardiographique de malades soumis à un contrôle ambulatoire et pour la surveillance continue de malades

dans des unités de soins coronaires intensifs Dans le pre-

mier cas, il est en fait possible d'analyser le tracé tout entier de vingt-quatre heures de manière précise et en un temps relativement court (de l'ordre de vingt minutes); dans le deuxième cas, la représentation sur une longue période permet à la fois une observation discontinue de l'écran 19

par l'équipe de surveillance et la corrélation de nom-

breux cycles cardiaques sur un contexte suffisamment

large de l'ordre de 2 à 3 minutes.

Il est finalement apparent que le dispositif 10 peut être modifié et que des variantes peuvent y être introduites sans s'écarter de la portée de la présente invention En particulier, bien que le dispositif 10 ait été décrit

pour afficher des cycles cardiaques, il se prête égale-

ment à l'affichage de tout signal pseudo-périodique et/ou synchronisable, les caractéristiques de l'invention, à savoir la possibilité de régler la position du point de vue F, la représentation dynamique des cycles et la possibilité de régler la vitesse de représentation des

cycles eux-mêmes, restant identiques.

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Claims (14)

Revendications

1 Dispositif d'affichage ( 10) d'un signal électrique du type périodique et/ou synchronisable, caractérisé en ce qu'il comporte: une mémoire ( 17) dans laquelle le signal électrique à afficher est mémorisé en séquence; un circuit de reconnaissance ( 14) pour identifier un modèle électrique prédéterminé et émettre un signal de synchronisation chaque fois que le signal électrique à afficher correspond au modèle électrique prédéterminé; des moyens de microprocesseur ( 11) qui effectuent la corrélation entre le signal de synchronisation et le signal électrique à afficher et mémorisé dans la mémoire ( 17) de

manière à identifier dans cette mémoire ( 17) une multi-

plicité de cycles de ce signal à afficher; _ un tube à rayons cathodiques ( 20) ayant un écran ( 19) sur lequel peuvent être affichés les divers cycles du signal mémorisé dans la mémoire ( 17); et des moyens de traitement ( 18) qui transforment le

signal mémorisé dans la mémoire ( 17) en signaux de défle-

xion horizontale (x) et verticale (y) du tube à rayons

cathodiques ( 20), ces moyens de traitement étant opéra-

tionnels pour dériver, pour chaque cycle du signal mémorisé, des valeurs correspondantes des signaux de déflexion (x, + de manière à c r é e r sur l'écran ( 19) du tube à rayons

cathodiques ( 20) une représentation juxtaposée et en-perspec-

tive des formes d'ondes relatives auxcyclesdu signal à afficher. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de microprocesseur ( 11) comportent des moyens ( 24) pour régler la valeur des coordonnées (LH, Hi, H 2) d'un point de vue (F) de la représentation perspec tive. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou la revendi-

cation 2, caractérisé en ce qu'il comporte un convertis-

seur analogique/numérique qui transforme le signal élec-

trique à afficher en une multiplicité correspondante d'échantillons numériques dont chacun est transmis en

séquence à la mémoire ( 17) par les moyens de micropro-

cesseur ( 11).

4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la mémoire ( 17) est utilisée sous forme de registre

circulaire dans lequel chaque nouvel échantillon numé-

rique provenant du convertisseur analogique/numérique est mémorisé dans la position de l'échantillon contenu

dans la mémoire depuis le temps le plus long.

5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que les moyens de micro-

processeur, lors de la réception du signal de synchroni-

sation émis par le circuit de redonnaissance ( 14) lors de la reconnaissance d'un état électrique prédéterminé, provoquent dans la mémoire ( 17) l'enregistrement d'un

signal prédéterminé (marque QRS).

6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le signal prédéterminé (marque (QRS) est stocké dans la mémoire ( 17) en plusieurs échantillons avant le signal électrique correspondant au modèle électrique prédéterminé. 7 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent un premier comparateur ( 42) qui compare un signal de référence égal au signal prédéterminé (marque QRS) au signal stocké dans

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la mémoire ( 17) et qui émet un signal pour la synchro-

nisation de l'axe de déflexion horizontale (x) du tube

à rayons cathodiques ( 20) chaque fois que le signal mémo-

risé est égal au signal prédéterminé (marque QRS).

8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la sortie du premier comparateur ( 42) est

raccordée à une entrée de remise à zéro ( 53) d'un géné-

rateur de signaux de déflexion ( 52) pour l'axe (x) du

tube à rayons cathodiques ( 20).

9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé

en ce que le générateur ( 52) est un générateur de rampe.

10 Dispositif selon la revendication 8 ou la revendi-

cation 9, caractérisé en ce que la sortie du généra-

teur ( 52) est raccordée à une première entrée d'un compa-

rateur de seuil ( 57) ayant une deuxième entrée à laquelle est amené un signal dont l'amplitude est réglable, et une sortie raccordée à l'entrée de remise à zéro ( 53)

du générateur ( 52).

11 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 5 à 10, caractérisé en ce que les moyens de trai-

tement ( 18) comportent un deuxième comparateur ( 47) auquel sont amenés respectivement un signal électrique relatif à l'adresse de balayage (IS) de la mémoire ( 17) et un signal relatif à l'adresse (I QRS) du dernier des signaux prédéterminés (marque QRS) mémorisés dans la mémoire ( 17), et qui émet un signal de synchronisation pour l'axe de déflexion verticale (y) du tube à rayons cathodiques ( 20) chaque fois que le signal relatif à l'adresse de balayage (IS) est égal au signal relatif à l'adresse I QRS) du dernier signal prédéterminé mémorisé

(marque QRS).

12 Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en

ce que la sortie du deuxième comparateur ( 47) est rac-

cordée à l'entrée de remise à zéro ( 48) d'un généra-

teur de signaux de déflexion de l'axe (Y) ( 49) du tube

à rayons cathodiques ( 20).

13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé

en ce que le générateur ( 49) est un générateur de rampe.

14 Dispositif selon la revendication 12 ou le reven-

dication 13, caractérisé en ce que la sortie du géné-

rateur ( 49) est raccordée à l'entrée d'un circuit d'échan-

tillonnage du type échantillonneur bloqueur, le

circuit d'échantillonnage comportant un circuit d'autori-

sation d'échantillonnage ( 48) respectivement raccordé à la sortie du premier et/ou du deuxième comparateur ( 42)

et/ou à la sortie du comparateur de seuil ( 57).

Dispositif selon la revendication 14 et de l'une

quelconque des revendications 8 à 13, caractérisé en ce

que les moyens de traitement ( 18) comportent des moyens pour calculer les signaux de déflexion (x, y),ces moyens de calcul étant situés en aval des générateurs de rampe ( 9, 52), et étant raccordés à des moyens de mémoire ( 63, 81,

82) dans lesquels sont stockées des valeurs des coordon-

nées (LH, H 1, H 2) du point de vue (F) de la représentation en perspective

16 Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 11 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte un comp-

teur ( 44) ayant une première entrée de signaux raccordée à la sortie du premier comparateur ( 42), une entrée de

remise à zéro ( 50) raccordée à la sortie du deuxième compa-

rateur ( 47), et une sortie raccordée à une première entrée d'un comparateur de seuil ( 40), ledit comparateur ( 40) comportant une deuxième ( 40 a) et une troisième ( 40 b)

entrées auxquelles peuvent être amenés des signaux élec-

triques d'une valeur prédéterminée définissant respective-

ment les valeurs de seuilsupérieure et inférieure, et

une sortie raccordée à l'axe (Z) du tube à rayons catho-

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diques( 20), de façon à produire une intensification de la forme d'onde des signaux contenus dans la mémoire chaque fois que la valeur du signal présent à la première entrée du comparateur ( 40) est comprise entre les valeurs

des signaux présentes à la deuxième et à la troisième en-

trée 17 Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les signaux électriques définissant les seuils supérieur et inférieur sont contenus dans des mémoires

respectives ( 38, 39) et peuvent être réglés par le micro-

processeur ( 11).

18 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une impri-

mante ( 25) pour imprimer les signaux contenus dans la

mémoire ( 17).

19 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé par le fait que le signal affiché

est directement dérivé d'un détecteur d'activité cardiaque.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à

18, caractérisé en ce que le signal à afficher est prélevé

sur un enregistreur raccordé à un détecteur d'activité car-

diaque et est amené au dispositif à une vitesse supérieure

à la vitesse à laquelle il a été enregistré.