PL65850B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.XII.1972 65850 KI 21e,29/04 MKP GOlr 29/04 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Annamonika Dulewicz, Ryszard Gawronski, Wlodzimierz Kozak Wlasciciel patentu: Polska Akademia Nauk (Instytut Cybernetyki Sto¬ sowanej), Warszawa (Polska) Korelacyjny analizator przerw miedzyimpulsowych Przedmiotem wynalazku jest korelacyjny anali¬ zator przerw miedzyimpulsowych przeznaczony do analizowania impulsów elektrycznych odbieranych w toku pomiarów elektrofizjologicznych. Umozliwia szybkie okreslenie korelacji pomiedzy odstepami miedzy sasiednimi impulsami w przebiegu o zmien¬ nej czestotliwosci.W toku pomiarów elektrofizjologicznych otrzy- -rnuje sie przebiegi, które moga byc opisane przy pomocy róznych parametrów, np. amplitudy, fazy, czestotliwosci, ksztaltu impulsu itp. Zwykla jed¬ nak rejestracja tych przebiegów w postaci krzy¬ wych, nie prowadzi do uzyskania latwych do od¬ czytania i przeanalizowania wyników, co pociaga za soba przeprowadzenie dlugich i trudnych obli¬ czen.Rozwój prac naukowo-badawczych w dziedzinie pomiarów elektrofizjologicznych ostatnio narzuca "koniecznosc coraz bardziej wnikliwego analizowa¬ nia otrzymywanych wyników. Dokonuje sde wiec wstepnej oceny wyników badan w trakcie ich pro¬ wadzenia jak i po zakonczeniu. Pozwala to na wy¬ segregowanie pewnych cech charakterystycznych badania. Tego rodzaju wstepne badania przepro¬ wadza sie na ogól przy uzyciu wyspecjalizowanych urzadzen. Te urzadzeni^ sluza do badania ksztaltu otrzymywanej krzywe. Stosuje sie tez typowe urzadzenia do badania amplitudy, czestotliwosci impulsów lub dlugosci przerw miedzy impulsami.Pomiarów tych dokonuje sie przy pomocy znanych to 15 30 od dawna urzadzen. Jednakze praktyka wykazuje, ze pomiar dlugosci przerw miedzy impulsami w wielu przypadkach zawiera zbyt uboga informa¬ cje o chwilowej zmianie czestotliwosci impulsów analizowanego przebiegu. Dlatego tez czesto oblicza sie dodatkowa krzywa, a mianowicie krzywa ko¬ relacji pomiedzy czasem trwania dwóch kolejnych przerw miedzy impulsami. Obliczenia te sa dlugie i trudne.Znane sa urzadzenia do analizowania przebiegów elektrofizjologicznych dzialajace na zasadzie po¬ miaru czestotliwosci chwilowej. Przykladem takie¬ go urzadzenia jest kardiotachograf wykorzystujacy pomiar okresu tetna. W urzadzeniu takim pomiaru czestosci chwilowej dokonuje sie przy zamianie czasu trwania poszczególnych okresów czasu zawar¬ tych miedzy dwoma impulsami szpilkowymi, na odwrotnie proporcjonalne napiecie. W ukladzie tym szereg impulsów badanych podawanych jest na dyskryminator amplitudy.Przechodzace przez dyskryminator impulsy ot¬ wieraja bramke i przechodza do dwóch ukladów, a mianowicie do ukladu przerzutnflka i do ukladu opózniajacego impulsy. Symetryczne napiecia wyjs¬ ciowe przerzutnika steruja ukladami przemiennego ladowania dwu kondensatorów wyjsciowych i uk¬ ladami ich rozladowywania. Napecia obu konden¬ satorów oddzialywuja na uklad wybierania napiecia wyzszego. Wybrane wyzsze napiecie porównywane jest nastepnie z pewnym napieciem stalym i pow- 35 850stala?J|itS|^S0^i' porównania' róznica Jest' odwrot¬ nie projrorcjonafna do bkresow ladowania, a wiec jest miara czestosci badanego ciagu impulsów.Przedstawiony kardiotachograf jest wiec jednym z przyrzadów .który mierzy i moze zobrazowac przy zastosowaniu rejestratora tylko jeden z cha¬ rakterystycznych parametrów ciagu impulsów nie wnikajac we wzajemne zaleznosci istniejace w prze¬ biegu. Nie "analizuje on zaleznosci miedzy nastepu¬ jacymi po sobie zmianami parametru, w tym przy¬ padku czestosci chwilowej, lecz tylko mierzy je lub rejestruje, ? Celem wynalazku jest opracowanie automatycz¬ nego analizatora przerw miedzy impulsowych W przebiegu otrzymanym przy badaniu elektrofi- zjologicznym, który pozwoli szybko i w sposób la¬ twy do odczytania otrzymac skorelowane wartosci przerw pomiedzy sasiednimi impusami.Cel ten zostal osiagniety w korelacyjnym anali¬ zatorze przerw miedzyimpulsowyeh, dzialajacym za zasadzie zamiany czasu trwania przerw miedzy impulsami na amplitude napiecia.Korelacyjny analizator przerw miedzyimpulso- wych zawiera na wejsciu uklady ksztaltujace im¬ pulsy, a mianowicie uklady: wejsciowy, formujacy i opózniajacy. Dalej korelator ma dwa równolegle tory pamietajace steroWane z ukladu skal i z prze- rzutnika. Kazdy tor pamietajacy ma uklad pamie¬ tajacy.Istotna cecha korelacyjnego analizatora jest to, ze wyjscia ukladów pamietajacych polaczone sa poprzez elektroniczny przelacznik tych ukladów ze wzmacniaczami odchylania plamki w lampie oscyloskopowej. Ze wzmacniaczem odchylania po¬ ziomego polaczony jest ten z ukladów pamietaja¬ cych, w którym jest zapamietana wielkosc amplitu¬ dy obrazujacej przerwe miedzy n-1 -szym i n-tym impulsem biologicznym, a ze wzmacniaczem od¬ chylania pionowego ten z ukladów pamietajacych, * W którym zapamietana jest wielkosc amplitudy obrazujacej przerwe miedzy n-tym i n+1 -szym •impulsem biologicznym. Wyjscie ukladu opózniaja¬ cego polaczone jest ze wzmacniaczem impulsu roz¬ jasniajacego laczonym z elektroda rozjasniajaca lampy oscyloskopwej.Dzieki korelacyjnemu analizatorowi wedlug wy¬ nalazku otrzymuje sie na ekranie lampy oscylos¬ kopowej plamke ulozona coraz to w innym miej¬ scu w stosunku do prostej nachylonej pod katem 45p do osi ukladu x—y. Ustawienie plamki, a wiec odleglosc od prostej oraz polozenie jej w czesci ekranu pomiedzy osia x i prosta pod katem 45° lub w czesci pomiedzy osia y i ta prosta, stanowi • o korelacji pomiedy przerwami miedzy sasiednimi impulsami w ciagu impulsów modulowanych cze- stotliwosciowo.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przyk¬ ladzie Wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy analizatora.Do ukladu wejsciowego i formujacego 1 dolaczo¬ ny jest na wejsciu wzmacniacz biologiczny, na wyj¬ sciu zas dolaczone sa uklad opózniajacy 2 i uklad bramek. Do wyjscia ukladu opózniajacego 2 do¬ laczone sa wzmacniacz impulsów rozjasniajacych 3, przerzutnik 4, uklad skal 5, oraz uklad opóznia¬ lo 15 65 850 C ^ *;¦ :Qf^-,;;i; 4 \ ^ ... v ;. ' jacy 6. Wyjscia tych czlonów podawane ^a, do bra¬ mek bedacych iloczynami logicznyip^ skad sygna¬ ly podawane sa do dwóch ukladów pamietajacych 7 i 8 oraz dwóch ukladów formujacych 9 i 10.Wyjscia ukladów formujacych 9 i 10 polaczone sa z ukladami pamietajacymi 8 i 7. Wyjscia ukladów pamietajacych 1 i 8, poprzez przefeoznilt elektro¬ niczny 11 dolaczone sa do w^acjiiaclzy odchyla¬ nia plamki w lampie oscyloskopowej.; ,.-*.Urzadzenie dziala na zasadzie zapamietywania kolejnych informacji o odleglosci miedzy impulsami n-1, n i n+1. Analizowane impulsy ze wzmacnia¬ cza biologicznego podawane sa na uklad wejscio¬ wy 1 analizatora.Sygnal z ukladu wejsciowego i formujacego 1 zostaje podany do ukladu skal 5 poprzez uklad opózniajacy 2 i bezposrednio do ukladu bramek.Impuls z wyjscia ukladu formujacego w ukladzie opózniajacym 2 jest standartowy. W wykonanym przykladowo analizatorze wszystkie impulsy wyjs¬ cioweopóznione sa w stosunku doiimpulsów wejscio¬ wych o 40 \is. Szerokosc impulsów jest stala i wynosi 160 m impulsami sterujacymi czterema innymi ukladami a mianowicie wzmacniaczem impulsów rozjasnia¬ jacych 3, przerzutnikiem 4, ukladem skal 5 i ukla¬ dem opózniajacym 6. Na wyjsciu przerzutnika 4 otrzymuje sie dwa rodzaje impulsów do sterowa¬ nia iloczynów logicznych. Praca przerzutnika 4 ste¬ ruja impulsy z ukladu opózniajacego 2 i odbywa sie ona w ten sposób, ze co drugi impuls wyjscio¬ wy z przerzutnika trafia do tej samej bramki.W ten sposób steruje sie czasem zablokowania i od¬ blokowania toru pamietajacego dla impulsu bada¬ nego. Torami pamietajacymi sa uklady pamietaja¬ ce 7 i 8.Uklad skal 5 realizuje zróznicowanie czestotli¬ wosci przychodzacych impulsów, to jest transpo- nuje odleglosci miedzy kolejnymi, sasiednimi im¬ pulsami lub czestotliwosci chwilowe na zmiany amplitudy. Dalej, impuls doprowadza sie do ukla¬ du bramek sterowanych impulsem z przerzutnika 4 oraz impulsem z ukladu wejsciowego 1. Uklady bramek maja za zadanie podawanie przemiennie ciagu impulsów analizowanych na jeden z dwóoh torów pamietajacych.Uklad opózniajacy 6 sluzy do wytwarzania prze¬ sunietego impulsu, który po rodzieleniu na dwa tory w ukladzie bramek jest podawany dalej na uklady formujace 9 i 10 wytwarzajace impulsy ze¬ rujace. W rezultacie otrzymuje sie dwa impulsy automatycznie zerujace uklady pamietajace 7 i 8.Opóznienie ich w stosunku do impulsów standar¬ towych wynosi 60 (is.Uklady pamietajace 7 i 8 maja za zadanie zapa¬ mietanie informacji o wielkosci odleglosci pomiedzy sasiednimi impulsami lub czestotliwosci chwilowej do momentu pojawienia sie nastepnego impulsu.Z obydwu torów pamietajacych informacja o wielkosci odleglosci pomiedzy sasiednimi im¬ pulsami lub o czestotliwosci chwilowej, zostaje przekazana poprzez przelacznik elektroniczny 11 do lampy oscyloskopowej, gdzie zostaje odzwier¬ ciedlona jako odpowiednie wychylenie plamki wzdluz osi x i y. 30 35 40 45 50 55 60 6565 850 6 W jednym z ukladów pamietajacych, przyklado¬ wo w ukladzie oznaczonym 7, zostaje zapamietana, w postaci amplitudy, informacja o odleglosci mie¬ dzy impulsami n-1 i n. Wielkosc ta, poprzez prze¬ lacznik 11 podawana jest do wzmacniacza odchy¬ lania poziomego plamki w lampie oscyloskopowej.Jednoczesnie zapamietana w drugim ukladzie pa¬ mietaj acyon 8, informacja o odleglosci miedzy impulsami n i n+r zostaje przekazana do wzmac¬ niacza odchylania pionowego plamki w lampie os¬ cyloskopowej.Jednoczesnie tez na elektrode rozjasniajaca lam¬ py oscyloskopowej podaje sie ze wzmacniacza 3 Odpowiednio wzmocniony impuls rozjasniajacy.Po przygaszeniu jaskrawosci plamki na ekranie oscyloskopu obserwuje sie jasna plamke, która przesuwa sie przy zmianie czestotliwosci przycho¬ dzacych impulsów.Wzmacniacz impulsu rozjasniajacego 3, sterowa-, ny z ukladu opózniajacego 2 daje impuls rozjas¬ niajacy plamke ibedaca w polozeniu narzuconym przez impulsy skierowane do wzmacniaczy odchy¬ lenia z przelacznika elektronicznego 11. Uklady pa¬ mietajace 7 i 8 oraz przerzutnik 4, po zakonczeniu jednego cyklu pracy i przed rozpoczeciem nastep¬ nego, to znaczy przed rozpoczeciem annalizy na¬ stepnego ciagu impulsów wymagaja zerowania — dokonuje sie go recznie.W czasie analizowania ciagu impulsów biolo¬ gicznych, np. otrzymanego z komórki nerwowej, przy stosowaniu korelacyjnego analizatora wedlug wynalazku otrzymuje sie na ekranie lampy oscylos¬ kopowej plamke polozona coraz to w innym miej¬ scu. Odleglosc plamki od prostej nachylonej pod katem 45° do osi uklaldu x—y oraz ulozenie plamki pomiedzy ta prosta a osia x lub y obrazuja korelacje pomiedzy przerwami miedzyimpulsowy- mi w badanym ciagu impulsów.Po odczytaniu informacji o korelacji dwóch sa¬ siednich odleglosci lub czestotliwosci impulsu, przelacznik elektroniczny przelacza tor pamietaja¬ cy informacje pózniejsza na wejscia wzmacniacza odchylania poziomego, a tor pamietajacy informa¬ cje wczesniejsza (o wczesniejszej odleglosci) jest 5 zerowany przez automatyczny uklad zerowania skladajacy sie z dwóch ukladów formujacych 9 i 10, ukladu bramek sterowanych z ukladu opóz¬ niajacego 6 oraz z przerzutnika 4. 10 PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Korelacyjny analizator przerw miedzy impul* 15 sowyeh, dzialajacy ha zasadzie zamiany czasu trwania przerw miedzy impulsami na amplitude i okreslajacy korelacje pomiedzy* sasiednimi przer¬ wami w ciagu impulsów modulowanych czestotli- wosciowo, zawierajacy na wejsciu uklady ksztal- 20 tujace impulsy, a mianowicie uklady wejsciowy, formujacy i opózniajacy, a dalej dwa równolegle tory pamietajace sterowane z ukladu skal i prze¬ rzutnika, z których kazdy zawiera uklad pamieta¬ jacy, znamienny iym, ze wyjscia ukladów pamie- 25 tajacych polaczone sa poprzez przelacznik elektro¬ niczny ze wzmacniaczami odchylania plamki w lampie oscyloskopowej, przy czym ze wzmac¬ niaczem odchylania poziomego polaczony jest ten z. ukladów pamietajacych, w którym jest zapamie- 30 tana wielkosc amplitudy obrazujacej przerwe mie¬ dzy n-1 szym i n-tym impulsem biologicznym a ze wzmacniaczem odchylania pionowego ten uklad pamietajacy, w którym zapamietana jest wielkosc amplitudy obrazujacej przerwe miedzy 35 n-tym i n+1 -szym impulsem biologicznym.

2. Korelacyjny analizator wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze wyjscie ukladu opózniajacego po¬ laczone jest ze wzmacniaczem impulsu rozjasniaja¬ cego polaczonym z elektroda rozjasniajaca lampy 40 oscyloskopowej.65 850 MKP GOlr 29/04 Typo Lódz, zam. 645/72 — 200 egz. Cena zl 10,- PL PL