PL100568B1 - Analizator sygnalu elektromiograficznego - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.02.1979 100568 Int. CI\A61B 5/04 GUC 19/00 Twórcawynalazku: Wlodzimierz Grzegorz Malanowski Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Analizator sygnalu elektromiograficznego Przedmiotem' wynalazku jest analizator sygnalu elektromiograficznego z elektrod w miesniu ludzkim, sterujacy wejscie elektronicznej maszyny cyfrowej. v Znany analizator sygnalu elektromiograficznego zawiera wzmacniacz na którego wejscie doprowadzony jest analizowany sygnal. Wyjscie tego wzmacniacza polaczone jest przez dwa kondensatory sprzegajace z wejsciem ukladu mierzacego przyrosty napiecia elektromiograficznego, oraz z wejsciem ukladu okreslajacego znak tych przyrostów. Uklad mierzacy przyrosty napiecia zawiera dwa komparatory porównujace napiecie na kondensato¬ rze sprzegajacym z dodatnim, lub ujemnym napieciem odniesienia, zwanym napieciem progowym przyrostów.

Zrównanie napiec powoduje wyzwolenie odpowiedniego komparatora i wytworzenie krótkiego impulsu rozladowujacego kondensator do wartosci napiecia bliskiej zeru. Dalszy przyrost napiecia sygnalu elektromiogra¬ ficznego powoduje ponowne ladowanie kondnesatora i przy przekroczeniu napiecia progowego powtórne wyzwolenie odpowiedniego komparatora. W ten sposób okreslonemu przyrostowi napiecia odpowiada jeden impuls rozladowujacy kondensator. Ciag tych impulsów, zwanych amplitudowymi zostaje doprowadzony do wejscia elektronicznej maszyny cyfrowej przetwarzajacej je dla celów diagnostycznych.

Uklad okreslajacy znak przyrostów napiecia zawiera równiez dwa komparatory porównujace napiecie na drugim kondensatorze sprzegajacym z dodatnim, lub ujemnym napieciem odniesienia zwanym napieciem progowym znaku. Zrównanie napiecie na kondnesatorze sprzegajacym % dodatnim, lub ujemnym napieciem progowym znaku powoduje wyzwolenie odpowiedniego komparatora. Wyjscia obu komparatorów polaczone sa z wejsciami przerzutnika dwustanowego. Wyzwolenie komparatora napiec dodatnich ustawia przerzutnik w jednym stanie, zas wyzwolenie komparatora napiec ujemnych ustawia przerzutnik wstanie przeciwnym.

Wyjscia przerzutnika polaczone sa z dwoma ukladami rozladowujacymi kondensator sprzegajacy, Wyzwolenie jednego z dwóch komparatorów powoduje rozladowanie kondensatora do napiecia bliskiego zeru i uniemozliwia jego powtórne ladowanie napieciem, którego przyrost ma ten sam znak. Dopiero zmiana znaku przyrostu sygnalu pozwala na ladowanie kondensatora w kierunku przeciwnym, wyzwolenie drugiego komparatora i zmiane stanu przerzutnika. Dzieki temu na wyjsciach przerzutnika otrzymuje sie impulsy o czasie trwania« 2 100 568 • ¦ - okreslajacym odstepy miedzy kolejnymi zmianami znaku przyrostu analizowanego napiecia. Impulsy te doprowadza sie równiez do wejscia elektronicznej maszyny cyfrowej dla uzyskania danych diagnostycznych.

Znany analizator odznacza sie ta niedogodnoscia, ze zawiera dwie pary komparatorów, których progi wyzwalania ustawione wstepnie róznia sie miedzy soba w ten sposób, ze napiecie progowe znaku jest zwykle wielokrotnoscia napiecia progowego przyrostów, co wynika z wymagan diagnostycznych. Ilosc zastosowanych komparatorów, ich niezalezna regulacja, oraz oddzielne uklady rozladowujace komplikuja budowe i obsluge analizatora, wplywajac niekorzystnie na jego koszt i dokladnosc, oraz utrudniajac wybór optymalnego napiecia progowego znaku w czasie przeprowadzania analizy sygnalu.

Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci w dotychczas znanych analizatorach i budowa analizatora o mniejszej ilosci elementów i nieskomplikowanej budowie, zapewniajacego dokladnosc, oraz latwosc wyboru optymalnego napiecia progowego znaku w czasie przeprowadzania analizy sygnalu.

Istota wynalazku polega na zbudowaniu analizatora sygnalu elektromiograficznego w którym wyjscia multiwibratorów monostabilnych polaczone sa z wejsciami rejestru przesuwnego, przy czym wyjscie jednego multiwibratora monostabilnego polaczone jest z wejsciem zegarowym tego rejestru przesuwnego, zas impulsy okreslajace znak przyrostu analizowanego sygnalu doprowadzone sa do wyjscia analizatora z jednego z wyjsc rejestru.

Zaleta analizatora wedlug wynalazku jest jego nieskomplikowana budowa, posiada bowiem tylko jedna pare komparatorów napiecia, oraz rejestr przesuwny. Z odpowiednich wyjsc rejestru przesuwnego otrzymuje sie impuls znakowy po okreslonej ilosci impulsów amplitudowych. Dzieki temu zmiana znaku przyrostu sygnalu elektromiograficznego moze byc wykrywana po n-kiotnym przekroczeniu przez sygnal wielkosci progowej przerostów napiecia, gdzie n jest liczba calkowita. Dzieki doprowadzeniu obu rodzajów impulsów do wejscia maszyny matematycznej zapewniona jest dokladna analiza sygnalu elektromiograficznego przy duzej prostocie ukladowej analizatora.

Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku, który jest schematem ideowym ukladuanalizatora. # Sygnal elektromiograficzny doprowadzony jest do wejscia wzmacniacza 1, którego wyjscie polaczone jest przez kondensator 2 z jednym z wejsc komparatora napiec dodatnich 3 i równolegle z jednym z wejsc komparatora napiec ujemnych 4. Drugie wejscie komparatora 3 polaczone jest ze zródlem dodatniego napiecia odniesienia, zas drugie wejscie komparatora 4 polaczone jest ze zródlem ujemnego napiecia odniesienia. Wyjscia obu komparatorów polaczone sa z wejsciami przerzutnika dwustanowego 5, oraz z wejsciami multiwibratora monostabilnego 6 wyzwalanego skokiem potencjalu na dowolnym wejsciu. Wyjscie tego multiwibratora polaczone jest z wejsciem zegarowym rejestru przesuwnego 7, z ukladem rozladowujacym 8, oraz z wyjsciem impulsów amplitudowych analizatora. Wyjscia przerzutnika dwustanowego 5 polaczone sa z wejsciami drugiego multiwibratora monostabilnego 9 wyzwalanego skokiem potencjalu na dowolnym wejsciu. Wyjscie drugiego multiwibratora polaczone jest z drugim wejsciem rejestru przesuwnego 7 ustalajacym stan poczatkowy tego rejestru. Przelacznik 10 laczy wyjscie impulsów znakowych analizatora z dowolnym wyjsciem rejestru przesuwnego 7, lub z wyjsciem multiwibratora monostabilnego 6.

Komparatory porównuja napiecie na kondesatorze sprzegajacym 2 z dodatnim, lub ujemnym napieciem odniesienia, zwanym napieciem progowym przyrostów. Wyjscia obu komparatorów 3 i 4 polaczone sa z wejsciami przerzutnika dwustabilnego 5, oraz wejsciami multiwibratora monostabilnego 6. Dodatni, lub ujemny przyrost napiecia na kondensatorze 2 powyzej wielkosci napiecia progowego powoduje wyzwolenie odpowiednie-. go komparatora i powstanie na wyjsciu multiwibratora 6 krótkotrwalego impulsu rozladowujacego kondensator 2 do napiecia bliskiego zeru. Dalsze przyrosty napiecia sygnalu elektromiograficznego powoduja ponowne ladowanie kondensatora 2 do napiecia progowego i rozladowywanie go przez kolejne impulsy rozladowujace.

Zmiana znaku przyrostu napiecia sygnalu powoduje ladowanie kondesatora 2 w kierunku przeciwnym, wyzwolenie drugiego komparatora i zmiana stanu przerzutnika dwustabilnego 5.

Kazda zmiana stanu przerzutnika powoduje wygenerowanie impulsu znakowego na wyjsciu drugiego multiwibratora monostabilnego 9, którego wejscia polaczone sa z wyjsciami przerzutnika 5. Drugi multiwibrator 9 wyiwalany jest skokiem potencjalu na dowolnym wejsciu. Odstepy czasowe pomiedzy impulsami znakowymi odpowiadaja odstepom czasowym, miedzy kolejnymi zmianami znaku przyrostu analizowanego sygnalu elektromiograficznego.

Impulsy znakowe oraz impulsy rozladowujace doprowadzane sa do wejsc rejestru przesuwnego 7, przy czym impulsy rozladowujace spelniaja role impulsów zegarowych Równoczesnie impulsy/ rozladowujace doprowadzane sa do jednego z wyjsc analizatora, tworzac ciag wyjsciowych impulsów amplitudowych. Wstepnie ustawiona impulsem znakowym zawartosc rejestru przesuwnego 7 przesuwa sie w prawo synchronicznie100 568 3 z pojawieniem sie kolejnych impulsów zegarowych. Tak wiec wyjsciowy impuls znakowy pojawia sie na kolejnych równoleglych wyjsciach rejestru przesuwnego 7, opózniony o odpowiednia ilosc impulsów zegaro¬ wych. Zadane opóznienie impulsu znakowego moze byc wybierane przy pomocy przelacznika 10, laczacego odpowiednie wyjscie rejestru przesuwnego 7, z drugim wyjsciem analizatora. Napiecie progowe znaku moze byc wiec w zaleznosci od polozenia przelacznika równe napieciu progowemu przyrostów, lub jego wielokrotnosci.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Analizator sygnalu elektromiograficznego zawierajacy wzmacniacz, którego wyjscie polaczone jest za posrednictwem kondensatora sprzegajacego z wejsciami dwóch komparatorów napiecia, których wyjscia polaczone sa z wejsciami multiwibratora monostabilnego sterujacego uklad rozladowujacy, przy czym wyjscie tego multiwibratora monostabilnego jest wyjsciem impulsów amplitudowych analizatora, znamienny tym, ze do wyjscia tych komparatorów (3,4) podlaczone jest równiez wejscie rejestru przesuwnego (7) poprzez przerzutnik (5) i polaczony z nim szeregowo drugi multiwibrator monostabilny (9), przy czym wyjscie multiwibratora monostabilnego (6) polaczone jest z wejsciem zegarowym tego rejestru przesuwnego, zas impulsy okreslajace znak przyrostu analizowanego sygnalu doprowadzone sa do wyjscia analizatora z jednego z wyjsc rejestru przesuwnego (7).