RU163762U1

RU163762U1 - DEVICE OF SIMULATION MODELING OF ELECTROPHYSIOLOGICAL SIGNALS

Info

Publication number: RU163762U1
Application number: RU2015122201/14U
Authority: RU
Inventors: Александр Валерьевич Пермяков; Сергей Юрьевич Костенков; Маргарита Александровна Сидорова
Original assignee: Александр Валерьевич Пермяков
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2016-08-10

Abstract

1. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов, характеризующееся тем, что оно включает портативное мобильное устройство с установленным на нем программным обеспечением, в состав которого входит программный имитатор электрофизиологических сигналов и база данных моделей сигналов, и устройство сопряжения, представляющее собой интерфейсную плату вывода сигнала для подключения к тестируемым приборам регистрации и анализа электрокардиографических, электроэнцефалографических, электрореографических, электроокулографических сигналов.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеет гибкую, переналаживаемую структуру за счет применения программного имитатора и возможности воспроизведения тестовых последовательностей электрофизиологических сигналов различной формы и длительности.1. A device for simulating electrophysiological signals, characterized in that it includes a portable mobile device with software installed on it, which includes a software simulator of electrophysiological signals and a database of signal models, and a pairing device, which is an interface signal output card for connection to tested instruments for recording and analysis of electrocardiographic, electroencephalographic, electroreographic, electro okulograficheskih signalov.2. The device according to claim 1, characterized in that it has a flexible, adaptable structure through the use of a software simulator and the ability to play test sequences of electrophysiological signals of various shapes and durations.

Description

УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВDEVICE OF SIMULATION MODELING OF ELECTROPHYSIOLOGICAL SIGNALS

Заявленное техническое решение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам тестирования электрофизиологических приборов, и может быть использовано для метрологического контроля и проверки работоспособности устройств, измеряющих параметры электрофизиологических сигналов.The claimed technical solution relates to the field of medical technology, namely to devices for testing electrophysiological devices, and can be used for metrological control and verifying the operability of devices that measure the parameters of electrophysiological signals.

Из существующего уровня техники известен имитатор электрокардиосигнала (SU 1253624 A1, А61В 5/04, 30.08.1986), содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, соединенный с первым входом блока формирования электрокардиосигнала, блок управления и коммутатор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем имитации мерцательной аритмии, в него введены делитель частоты и генератор случайных чисел, выход которого соединен с входом параллельной записи информации счетчика импульсов, а вход - с первым выходом блока управления и входом синхронизации записи счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора импульса, а второй вход - с выходом коммутатора, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока управления, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а второй выход - с вторым входом блока формирования электрокардиосигнала.A cardiac signal simulator (SU 1253624 A1, A61B 5/04, 08/30/1986) containing a pulse generator, a pulse counter connected to the first input of a cardio-signal generating unit, a control unit and a switch, characterized in that, for the purpose of expansion, is known from the prior art. functionality by simulating atrial fibrillation, a frequency divider and a random number generator are introduced into it, the output of which is connected to the input of the parallel recording of pulse counter information, and the input to the first output of the control unit and a synchronization input for recording the pulse counter, the counting input of which is connected to the output of the frequency divider, the first input of which is connected to the output of the pulse generator, and the second input is connected to the output of the switch, the first and second inputs of which are connected respectively to the second and third outputs of the control unit, the input of which connected to the output of the pulse counter, and the second output to the second input of the block forming the electrocardiogram.

Основным недостатками этого имитатора являются его устаревшая элементная база, аппаратное исполнение на аналоговых элементах и, следовательно, ограниченное количество генерируемых сигналов.The main disadvantages of this simulator are its outdated element base, hardware performance on analog elements and, therefore, a limited number of generated signals.

Известен также генератор сигналов цифрового ЭКГ (US 3938051, опубл. 10.02.1976), содержащий источник тактовых сигналов, счетчик, устройствоAlso known is a digital ECG signal generator (US 3938051, publ. 02/10/1976) containing a clock source, counter, device

для соединения выходов из указанного источника на счетный вход указанного счетчика, счетчик отличается наличием множественных выходов, которые находятся под напряжением в заданной последовательности.to connect the outputs from the specified source to the counting input of the specified counter, the counter is characterized by the presence of multiple outputs that are energized in a given sequence.

Недостатками этого генератора являются ограниченный набор генерируемых последовательностей и отсутствие возможности воспроизведения тестовых сигналов из стандартных баз данных.The disadvantages of this generator are a limited set of generated sequences and the inability to reproduce test signals from standard databases.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в расширении арсенала технических средств, в данной области за счет разработки устройства имитационного моделирования электрофизиологических сигналов, способного воспроизводить различные виды электрофизиологических сигналов из баз данных, стандартизированных и систематизированных по «норме» и «патологиям», а также пополнять базу данных новыми моделями сигналов.The problem to which the claimed technical solution is directed is to expand the arsenal of technical means in this area by developing a simulation device for electrophysiological signals that can reproduce various types of electrophysiological signals from databases standardized and systematized according to the "norm" and "pathologies", and also replenish the database with new signal models.

Данная задача решается за счет того, что устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов включает портативное мобильное устройство с установленным на нем программным обеспечением, в состав которого входит программный имитатор электрофизиологических сигналов и база данных моделей сигналов, и устройство сопряжения, представляющее собой интерфейсную плату вывода сигнала для подключения к тестируемым приборам регистрации и анализа электрокардиографических, электроэнцефалографических, электрореографических, электроокулографических сигналов. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов позволяет воспроизводить тестовые сигналы из баз данных электрофизиологических сигналов, таких как MIT-BIH, AHA, NST, CU. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов позволяет формировать модели низкочастотных сигналов с добавлением различных шумов и помех и записывать их в базу данных для последующего воспроизведения. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов имеет гибкую, переналаживаемую структуру за счет примененияThis problem is solved due to the fact that the device for simulating electrophysiological signals includes a portable mobile device with software installed on it, which includes a software simulator of electrophysiological signals and a database of signal models, and a pairing device, which is an interface card for signal output for connection to tested instruments for recording and analysis of electrocardiographic, electroencephalographic, electroreographic, electrooculographic signals. The device simulating electrophysiological signals allows you to play test signals from databases of electrophysiological signals, such as MIT-BIH, AHA, NST, CU. The device for simulation of electrophysiological signals allows you to generate models of low-frequency signals with the addition of various noise and interference and record them in a database for subsequent playback. The device for simulation of electrophysiological signals has a flexible, readjustable structure due to the use of

программного имитатора и возможности воспроизведения тестовых последовательностей электрофизиологических сигналов различной формы и длительности.software simulator and the ability to play test sequences of electrophysiological signals of various shapes and durations.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность формирования различных тестовых последовательностей электрофизиологических сигналов и произвольного моделирования временных и амплитудных параметров сигналов по задаваемой пользователем программе. Применение устройства имитационного моделирования электрофизиологических сигналов увеличивает количество воспроизводимых сигналов и тем самым повышает точность контроля работы приборов для измерения, регистрации и анализа формы электрофизиологических сигналов.The technical result provided by the given set of features is the possibility of generating various test sequences of electrophysiological signals and arbitrary modeling of the time and amplitude parameters of the signals according to a user-defined program. The use of a device for simulation of electrophysiological signals increases the number of reproduced signals and thereby increases the accuracy of monitoring the operation of devices for measuring, recording and analyzing the shape of electrophysiological signals.

Работает устройство следующим образом. Пользователь соединяет устройство сопряжения с портативным мобильным устройством проводом для передачи цифровой информации, а интерфейсную плату вывода сигнала с тестируемым электрофизиологическим изделием и запускает программное обеспечение. Программное обеспечение воспроизводит из базы данных тестовую последовательность, основанную на математических моделях стандартизованных форм и длительностей электрофизиологических сигналов, которая в цифровом виде передается на устройство сопряжения, где происходит цифроаналоговое преобразование. В аналоговом виде смоделированный электрофизиологический сигнал поступает на вход тестируемого изделия. Пользователь может менять характеристики моделируемого сигнала с помощью изменения значений параметров в программном обеспечении имитатора или выбирать другую модель сигнала из базы данных. После завершения процедуры тестирования пользователь закрывает программное обеспечение и отключает провода от разъемов.The device operates as follows. The user connects the interface device to the portable mobile device with a wire for transmitting digital information, and the interface signal output board with the tested electrophysiological product and launches the software. The software reproduces from the database a test sequence based on mathematical models of standardized forms and durations of electrophysiological signals, which is digitally transmitted to the interface device, where digital-to-analog conversion takes place. In analog form, the simulated electrophysiological signal is fed to the input of the test product. The user can change the characteristics of the simulated signal by changing the parameter values in the simulator software or select a different signal model from the database. After completing the test procedure, the user closes the software and disconnects the wires from the connectors.

Claims

1. A device for simulating electrophysiological signals, characterized in that it includes a portable mobile device with software installed on it, which includes a software simulator of electrophysiological signals and a database of signal models, and a pairing device, which is an interface signal output card for connection to tested instruments for recording and analysis of electrocardiographic, electroencephalographic, electroreographic, electro okulograficheskih signals.

2. The device according to claim 1, characterized in that it has a flexible, adaptable structure through the use of a software simulator and the ability to play test sequences of electrophysiological signals of various shapes and durations.