RU178010U1

RU178010U1 - Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов

Info

Publication number: RU178010U1
Application number: RU2017122729U
Authority: RU
Inventors: Валерий Викторович Исакевич; Даниил Валерьевич Исакевич; Людмила Тихоновна Сушкова; Валид Ахмед Аль-Хайдри
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Собственный вектор"; Валерий Викторович Исакевич; Даниил Валерьевич Исакевич; Балакирев Александр Николаевич; Черникова Валентина Николаевна
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2018-03-19

Abstract

Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов состоит из: блока коммутатора отведений 1, перестраиваемого фильтра 2, имеющего конечную импульсную биполярную характеристику, длительность которой согласована со средней длительностью R-зубца в отведении, используемом для синхронизации; синхронизатора 3, характеристики которого настраиваются или автоматически или вручную; блока-формирователя синхронных строк 4 и блока первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5, в котором происходит устранение тренда (как правило, линейного) из синхронных строк, сформированных в блоке 4 на основании оценок положения R-зубцов, сформированных синхронизатором 3. В блоке 5 также происходит юстировка положения R-зубцов так, что у R-зубцов всех синхронных строк положение максимумов R-зубцов совпадает, после чего из строк формируется синхронный ансамбль, хранящийся в блоке вплоть до его использования.Устройство обеспечивает повышение точности анализа независимых компонент электрокардиограмм, обладает высоким быстродействием, практически исключает пропуски R-зубцов при формировании синхронного ансамбля и может быть реализовано как в виде аппаратно-программного комплекса, так и в виде отдельного режима в уже действующих устройствах путем модернизации программной части. 7 з.п. ф-лы, 15 ил.

Description

Уровень техники

Полезная модель относится к медицинским кардиологическим приборам и может быть использована в составе кардиоайгеноскопов или кардиологических приборов, использующих метод дисперсионного картирования.

В задаче анализа электрокардиограмм (ЭКГ) все более распространяются методы анализа PQRST-циклов ЭКГ, когда все PQRST-циклы исходной кардиограммы преобразуются в матрицу циклов (матрицу синхронного ансамбля (СА)) так, что положение отсчетов, соответствующих максимумам R-зубцов в каждой строке матрицы, становится фиксированным. Такой подход позволяет раздельно анализировать свойства PQRST-цикла и последовательности R-R интервалов [1].

Известен метод обработки ЭКГ, при котором анализ подготовленного из ЭКГ синхронного ансамбля сводится к вычислению среднего по ансамблю PQRST-цикла и функции среднего квадратического отклонения (СКО) элементов СА от такого среднего. Это метод дисперсионного картирования (ДК) [3]. Другой подход к использованию синхронного ансамбля реализован в патенте на полезную модель «Кардиоайгеноскоп» [4]. В кардиоайгеноскопе - также как и в методе ДК - используется синхронный ансамбль.

Таким образом, формирование из ЭКГ синхронного ансамбля для его последующего анализа является актуальной задачей как для настоящего, так и для будущего.

Аналоги и их недостатки

В качестве аналога и прототипа рассмотрим схему устройства, описанного в монографии [1] и приведенного на фиг. 1. Блоки 22-27 отвечают за формирование оценки медленной волны из сигнала отведения электрокардиограммы, тогда как блоки 4, 8 и 28-30 отвечают за формирование строк синхронного ансамбля.

Оценка медленной волны, формируемая на выходе блока восстановления 27, подается на инвертор 28, после чего вычитается из исходного сигнала электрокардиограммы в блоке 29, с выхода которого ЭКГ с устраненной медленной волной одновременно подается на блок вычисления функции распределения и вычисления процентили 30 и пороговое устройство 8. На выходе блока 30 формируется значение порога (обычно соответствующее уровню 97-ой процентили); в блоке 8 фиксируются моменты превышения R-зубцами уровня порога - эти моменты и рассматриваются в качестве оценок положения R-зубцов. В блоке-формирователе строк синхронного ансамбля 4 на основании оцененных блоком 8 положений R-зубцов из ЭКГ формируются строки синхронного ансамбля так, что каждая строка представляет собой сегмент ЭКГ, состоящий из заранее заданного числа отсчетов.

На фиг. 12 показан пример работы прототипа (см. пояснения в описании фигуры) для II отведения пациента №286 из [2] (аритмический синдром). Как видно, прототип в ряде случаев пропускает R-зубцы (случаю, когда положение R-зубцов определено, на фиг. 12б) соответствуют кружочки, а в случае пропуска R-зубца - кружочки отсутствуют). Пропуск R-зубцов является значимым недостатком прототипа. Действительно, пропуск R-зубцов недопустим, когда, например, информация об их положении используется в кардиоайгеноскопе для восстановления ЭКГ. Не меньшим недостатком является паразитная синхронизация по Т-зубцу, пример которой приведен на фиг. 12в) и 12г).

Как показывают результаты имитационного моделирования [1], качество работы прототипа, представленного на фиг. 1 зависит от:

1. Типа и параметров ансамбля (траекторная матрица или асинхронный ансамбль), используемых в блоке формирования ансамблей 22 для формирования ковариационной матрицы в блоке вычисления собственных векторов 23.

2. Набора собственных векторов, которые используются в блоке формирования оператора матричной фильтрации 25 (поступают с выхода селектора собственных векторов 24).

3. Способа восстановления медленной волны (с использованием асинхронного ансамбля или траекторной матрицы) в блоке восстановления 27.

Из предложенных в [1] вариантов элиминирования медленной волны из ЭКГ в блоке 29 к использованию пригодны все четыре варианта, которые приводятся ниже в последовательности уменьшения точности элиминирования:

1. С вычислением собственных векторов в блоке 23 по траекторной матрице и восстановлением медленной волны в блоке 27 также по траекторной матрице.

2. С вычислением собственных векторов в блоке 23 по асинхронному ансамблю и восстановлением медленной волны в блоке 27 по траекторной матрице.

3. С вычислением в блоке 23 собственных векторов по траекторной матрице и восстановлением медленной волны в блоке 27 по асинхронному ансамблю.

4. С вычислением собственных векторов в блоке 23 по асинхронному ансамблю и восстановлением медленной волны в блоке 27 также по асинхронному ансамблю.

Указанные варианты требуют большого времени вычислений, которое (в основном) тратится на вычисление ковариационной матрицы. Таким образом, использование прототипа связано с техническим противоречием между скоростью обработки и качеством формирования синхронного ансамбля.

Основными техническими результатами от предлагаемого устройства являются:

1. Повышение точности анализа независимых компонент электрокардиограмм, возникающее за счет значительного уменьшения числа пропусков R-зубцов,

2. Многократное уменьшение времени формирования СА.

Раскрытие полезной модели. Причинно-следственные связи

Целью конструкции, предлагаемой в полезной модели, является формирование синхронного ансамбля, обеспечивающее повышение точности анализа независимых компонент электрокардиограмм и уменьшение времени формирования СА.

Технический результат, состоящий в повышении точности анализа независимых компонент ЭКГ, причинно обусловлен:

1. Введением после блока коммутатора отведений 1 перестраиваемого фильтра 2 с конечной импульсной характеристикой специальной формы, согласованной с характерной средней длительностью R-зубца и обеспечивающей на выходе фильтра фиксацию (в виде положительных и отрицательных импульсов) переднего и заднего фронтов R-зубца.

2. Подключением к выходу перестраиваемого фильтра 2 синхронизатора 3, который обеспечивает обработку положительных импульсов сигнала с выхода фильтра, фиксируя переходы положительных импульсов через пороговое значение, задаваемое автоматически или вручную.

3. Сочетанием блока-формирователя синхронных строк 4, на входы которого подаются сигнал ЭКГ и последовательность положений R-зубцов, определенная в синхронизаторе 3, с блоком первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5. В этих блоках осуществляется формирование строк заданной длины (с фиксированным положением в каждой строке R-зубца), устранение из каждой строки ее тренда и далее юстировка строк (малый сдвиг до совмещения максимумов всех R-зубцов), после чего строки приводятся к единой длине и передаются на хранение - вплоть до использования синхронного ансамбля.

Все перечисленные выше операции выполняются на стандартных средствах вычисления за миллисекунды, что и обеспечивает существенный выигрыш предлагаемого устройства по быстродействию (в отличие от прототипа, в котором быстродействие существенно уменьшается в связи с использованием при вычислениях матричных операций).

Конструкция полезной модели

Ниже приведено описание конструкции заявляемого устройства по порядку следования пунктов формулы полезной модели (ФПМ).

На фиг. 2 представлена конструкция устройства формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по первому пункту ФПМ.

Блок коммутатор отведений 1 в случае, если обрабатывается единственное отведение, подает сигнал со своего входа на оба своих выхода. В том случае, когда устройство обрабатывает несколько отведений, на свой первый выход, соединенный со входом блока 2, блок коммутатор отведений 1 подает сигнал того отведения, которое выбрано в качестве синхронизирующего, а на свой второй выход подает сигналы всех отведений.

На фиг. 13в) представлен сигнал, поступающий на вход перестраиваемого фильтра 2 и в блок-формирователь строк синхронного ансамбля 4. Сигнал в перестраиваемом фильтре преобразуется так, что на его выходе каждому R-зубцу (в случае, если R-зубец положителен) соответствует пара «положительный импульс - отрицательный импульс». Первый импульс соответствует переднему фронту R-зубца, второй - заднему фронту R-зубца (см. пример на фиг. 13а)). При отрицательном R-зубце полярность импульсов меняется на противоположную.

Сигнал с выхода перестраиваемого фильтра 2 поступает на вход синхронизатора 3. Фиг. 13б) иллюстрирует обработку сигнала, поступившего с выхода перестраиваемого фильтра в синхронизаторе 3 в соответствии с пунктом 3 ФПМ. В синхронизаторе этот сигнал подвергается одностороннему ограничению и сравнению с порогом. Моменты превышения порога рассматриваются как оценки моментов времени, определяющие положение R-зубцов. Последовательность значений этих моментов поступает на второй вход блока-формирователя строк синхронного ансамбля 4 и на первый выход устройства формирования синхронного ансамбля кардиоциклов.

В блоке-формирователе строк синхронного анасамбля 4 на основании последовательности моментов времени, поступающей на второй вход блока, и ЭКГ, поступающей на первый вход, происходит формирование строк синхронного ансамбля (пример приведен на фиг. 14а)). Строки содержат в себе тренды, определяемые медленной волной ЭКГ, которые устраняются в блоке первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5 (см. фиг. 14б)). На фиг. 15а) и 15б) приведены примеры обработки в блоке 5 совокупности строк, переданных в него из блока 4. Фиг. 15а) иллюстрирует строки после удаления из поступивших строк линейного тренда, а фиг. 15б) показывает синхронный ансамбль после юстировки положения R-зубцов.

Остановимся на работе перестраиваемого фильтра 2. Перестраиваемый фильтр 2, используемый в предлагаемом устройстве, имеет конечную импульсную характеристику (ИХ), представленную на фиг. 10. ИХ имеет равное число N ненулевых положительных N₊ и ненулевых отрицательных N_- отсчетов, имеющих одинаковое абсолютное значение. Число отсчетов выбирается из условия

где F - частота дискретизации ЭКГ в Гц,

ceil (…) - целая часть,

T_R - интервал времени, соизмеримый с половиной ширины R-зубца (0.02-0.03 секунды).

ИХ перестраиваемого фильтра описывается соотношением

где τ≥1 - дискретное время.

Число отсчетов ИХ перестраиваемого фильтра 2 может меняться - как автоматически, что соответствует конструкции, представленной на фиг. 5, так и вручную, что соответствует конструкции, представленной на фиг. 6.

При использовании конструкции перестраиваемого фильтра 2, представленной на фиг. 5 (четвертый пункт ФПМ) в блоке формирования числа ненулевых отсчетов 11 оценивается частота дискретизации, и на выходе блока формируется величина, соответствующая соотношению (1).

Если используется конструкция перестраиваемого фильтра 2, представленная на фиг. 6 (пятый пункт ФПМ), то число ненулевых отсчетов задается вручную непосредственно в блоке ввода числа ненулевых значений и формирования импульсной характеристики 14. Выход блока формирования импульсной характеристики 12 (конструкция фиг. 5 по третьему пункту ФПМ) или блока ввода числа ненулевых значений и формирования импульсной характеристики 14 (конструкция фиг. 6 по пятому пункту ФПМ) соединен со вторым входом цифрового фильтра 13, который осуществляет свертку сигнала, поступившего на его первый вход, с импульсной характеристикой, поступившей на его второй вход.

Как видно из сравнения графика фиг. 13в), на котором представлен сигнал на входе перестраиваемого фильтра 2, и графика фиг. 13а), на котором представлен сигнал на выходе перестраиваемого фильтра 2, даже при значительных вариациях нулевой линии на входе фильтра сигнал на его выходе в среднем близок к нулевой линии и имеет ярко выраженные положительные и отрицательные пики, соответствующие передним и задним фронтам R-зубцов входного сигнала ЭКГ.

Таким образом, если ИХ перестраиваемого фильтра соответствует соотношению (2), то это гарантирует как устранение медленных вариаций ЭКГ, так и оценку положения R-зубцов. Очевидно, что эффект одновременного устранения медленных вариаций ЭКГ и оценки положения R-зубцов причинно связан с видом импульсной характеристики перестраиваемого фильтра 2.

Перейдем к описанию вариантов конструкции синхронизатора 3. На фиг. 3 представлена конструкция синхронизатора 3, отвечающая второму пункту ФПМ, а на фиг. 4 - третьему пункту ФПМ.

В соответствии со вторым пунктом ФПМ синхронизатор включает в свой состав перестраиваемый односторонний ограничитель 6, блок вычисления среднего значения 7 и пороговое устройство 8. Перестраиваемый односторонний ограничитель 6 имеет передаточную функцию, представленную на фиг. 11. При перестройке у характеристики меняется положение точки излома. Сигнал с выхода перестраиваемого одностороннего ограничителя 6 одновременно поступает:

- на вход блока вычисления среднего значения 7, где формируется опорное значение, поступающее на первый вход порогового устройства 8 (это опорное значение показано пунктирной линией на фиг. 13б));

- на второй вход порогового устройства 8, в котором фиксируются моменты времени перехода этого сигнала через пороговое значение, поступающее на первый вход порогового устройства 8.

Конструкция перестраиваемого одностороннего ограничителя выполняется или в соответствии с шестым пунктом ФПМ (фиг. 7), или в соответствии с седьмым пунктом ФПМ (фиг. 8). Опишем эти конструкции.

Положение точки излома в случае конструкции, представленной на фиг. 7, задается значением выходного сигнала блока автоматического регулирования опорного уровня 17 (шестой пункт ФПМ). Опорный уровень (выходной сигнал) в блоке автоматического регулирования опорного уровня 17 формируется на основе медианы, среднего значения или другой статистической оценки (например, квантили заданного уровня), вычисляемой для сигнала, поступающего с входа детектора 16, выход которого подключен к входу блока 17.

В случае конструкции, представленной на фиг. 8, сигнал на второй вход блока вычитания 15 формируется вручную и поступает из блока регулирования опорного уровня 18 (седьмой пункт ФПМ). Сигнал, равный разности входного сигнала, поступающего на первый вход блока вычитания 15, и опорного уровня, поступающего на второй вход блока вычитания 15, подается на вход детектора 16.

Детекторы, используемые в конструкциях, представленных на фиг. 7 и 8 (шестой и седьмой пункту ФПМ, соответственно), имеют передаточную функцию

где F_вoзp(X) - возрастающая функция х.

Другой вариант конструкции синхронизатора 3, отвечающий третьему пункту ФПМ, представлен на фиг. 4. В эту конструкцию входят детектор 9, пороговое устройство 8 и блок регулирования опорного напряжения 10. Детектор в этой конструкции также имеет передаточную характеристику (3). На его выходе обрезается отрицательная часть сигнала, представленного на фиг. 13а), после чего оставшаяся ненулевой положительная часть сигнала сравнивается с порогом, задаваемым на выходе блока 10 и поступающим на первый вход порогового устройства 8 (на графике 13а) значение порога показано сплошной горизонтальной линией).

Блок-формирователь строк синхронного ансамбля 4 из поступающего на его первый вход сигнала ЭКГ формирует строки, которые получаются путем выделения из сигнала ЭКГ сегментов заданной длины, лежащих вокруг каждого момента времени, задаваемого с выхода синхронизатора 3, и поступающих на второй вход блока-формирователя строк синхронного ансамбля 4.

Конструкция блока первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5 (восьмой пункт ФПМ) представлена на фиг. 9. Конструкция состоит из каскадно включенных блока устранения тренда 19, блока юстировки 20 и блока хранения синхронного ансамбля 21, по вторым своим входам управляемым со второго входа заявляемого устройства. Блок 19 устраняет линейные тренды из строк синхронного ансамбля; блок 20 производит юстировку, так, чтобы максимумы всех R-зубцов совпадали, а затем производит подравнивание всех строк так, чтобы все строки имели одинаковую длину. В блоке 21 строки, образующие синхронный ансамбль, хранятся до получения запроса на их использование.

Доказательства технических результатов

С целью доказательства достижения технического результата, состоящего в уменьшении числа пропусков R-зубцов и повышении точности анализа независимых компонент электрокардиограмм, было проведено испытание программной модели устройства в составе демонстрационной версии кардиоайгеноскопа [5] на ЭКГ из базы данных [2].

Сравнение проведено с конструкцией из [4], представленной на фиг. 1. В качестве синхронизирующего отведения использованы те отведения ЭКГ, на которых R-зубцы наблюдаются визуально. На всех ЭКГ из [2] формирование синхронного ансамбля происходит вне зависимости от характера медленной волны без пропусков R-зубцов. В отличие от предлагаемого технического решения, прототип пропускал до трети R-зубцов при меньшем на порядок быстродействии (см. фиг. 12б)) или допускал ложную синхронизацию (см. фиг. 12г)).

Описание фигур и чертежей

Фиг. 1. Прототип устройства формирования синхронного ансамбля кардиоциклов [1]:

22 - блок формирования ансамблей,

23 - блок вычисления собственных векторов,

24 - селектор собственных векторов,

25 - блок формирования матрицы оператора матричной фильтрации,

26 - матричный перемножитель,

27 - блок восстановления,

28 - инвертор,

29 - сумматор,

30 - блок вычисления функции распределения и вычисления процентили.

Управляющий вход блока 22 обеспечивает управление режимом формирования ансамблей; управляющий вход блока 24 задает номера СВ; управляющий вход блока 30 задает процент для вычисления процентили.

Блок 4 - блок-формирователь строк синхронного ансамбля и блок 8 - пороговое устройство являются общими для прототипа и для заявляемого устройства.

Фиг. 2. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по первому пункту ФПМ:

1 - блок коммутатор отведений;

2 - перестраиваемый фильтр,

3 - синхронизатор,

4 - блок-формирователь строк синхронного ансамбля,

5 - блок первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля.

Фиг. 3. Синхронизатор по второму пункту ФПМ:

6 - перестраиваемый односторонний ограничитель,

7 - блок вычисления среднего значения,

8 - пороговое устройство.

Фиг. 4. Синхронизатор по третьему пункту ФПМ:

9 - детектор,

10 - блок регулирования опорного уровня.

Фиг. 5. Перестраиваемый фильтр 2 по четвертому пункту ФПМ:

11 - блок формирования числа ненулевых отсчетов,

12 - блок формирования импульсной характеристики,

13 - цифровой фильтр.

Фиг. 6. Перестраиваемый фильтр 2 по пятому пункту ФПМ:

14 - блок ввода числа ненулевых значений и формирования импульсной характеристики.

Фиг. 7. Перестраиваемый односторонний ограничитель 6 по шестому пункту ФПМ:

15 - блок вычитания,

16 - детектор,

17 - блок автоматического регулирования опорного уровня.

Фиг. 8. Перестраиваемый односторонний ограничитель 6 по седьмому пункту ФПМ:

18 - блок регулирования опорного уровня ограничения.

Фиг. 9. Блок первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5 по восьмому пункту ФПМ:

19 - блок устранения тренда,

20 - блок юстировки,

21 - блок хранения синхронного ансамбля.

Фиг. 10. Импульсная характеристика перестраиваемого фильтра 2. Число отсчетов в положительной и отрицательной части определяется соотношением N₊=N_-=ceil(T_R*F), где F - частота дискретизации ЭКГ в Гц, ceil(…) - целая часть, а величина T_R выбирается соизмеримой с половиной ширины R-зубца (0.02-0.03 секунды). По оси абсцисс - дискретное время, по оси ординат - значение ИХ. Показана ИХ при

N₊=N_-=10.

Фиг. 11. Пример амплитудной характеристики перестраиваемого одностороннего ограничителя 3 при величине квантили, оцененной в блоке автоматического регулирования опорного уровня 13, равной 1.25. По оси абсцисс - сигнал на входе, по оси ординат - сигнал на выходе перестраиваемого одностороннего ограничителя.

Фиг. 12. Иллюстрация работы прототипа на ЭКГ из II отведения пациента №286 [2] для случая, когда восстановление медленной волны осуществляется с использованием асинхронного ансамбля, а для формирования матрицы оператора в блоке 23 используются собственные векторы асинхронного ансамбля. На графике а) сплошной линией показан сигнал на выходе блока 27 (ЭКГ с вычтенной из нее восстановленной в блоке 25 медленной волной), пунктирной линией - величина порога, равная квантили уровня 0.97, подаваемая с выхода блока 28 на нижний вход блока 5. На графике б) показана исходная ЭКГ с нанесенными на нее (кружочки) определенными на выходе блока 5 значениями положений R-зубцов (видно, что около трети R-зубцов прототип пропускает). На графиках в) и г) - аналогичные результаты для случая пациента №166 из [2]. Как видно из графика г), в отличие от предыдущего случая наблюдается паразитная синхронизация по Т - зубцу.

Фиг. 13. Иллюстрация работы синхронизатора 3 по второму пункту ФПМ:

а) Сигнал на выходе перестраиваемого фильтра 2 в случае, если на его вход подается ЭКГ, показанная на фиг. 13в).

б) Сигнал на выходе перестраиваемого одностороннего ограничителя 6 синхронизатора 3; пунктиром показан сигнал на первом входе порогового устройства 8.

в) Исходная ЭКГ (соответствует II отведению для пациента №286 [2]) с нанесенными на нее (кружочки) определенными на выходе блока 3 значениями положений R-зубцов (пропуски R-зубцов отсутствуют). На графиках г), д) и е) приведены аналогичные результаты для пациента №166 из [2].

Фиг. 14. Иллюстрация функционирования блока устранения тренда 19 по пятому пункту ФПМ: на фиг. 14а) и фиг. 14б) строки синхронного ансамбля до устранения линейного тренда (вход блока 19) и после устранения линейного тренда (выход блока 19), соответственно.

Фиг. 15. Иллюстрация функционирования блока юстировки 20 по пятому пункту ФПМ: на фиг. 15а) и фиг. 15б) строки синхронного ансамбля до юстировки (вход блока 20) и после юстировки (выход блока 20), соответственно.

Осуществление полезной модели

Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов реализуется в виде аппаратно-программного комплекса или в виде отдельного режима в уже действующих устройствах путем модернизации, например, программной части.

Источники информации

1. Исакевич Д.В., Исакевич В.В. Кардиоайгеноскоп - новая полезная модель обработки электрокардиограмм. - М. Издательство Перо, 2014. - 138 с. ISBN 978-5-00086-280-3.

2. The РТВ Diagnostic ECG Database - The PTB Diagnostic ECG Database - http://www.physionet.org/physiobank/database/ptbdb/

3. Иванов Г.Г., Супа A.C. Дисперсионное ЭКГ-картирование: теоретические основы и клиническая практика. М. Техносфера, 2009, 192 с.

4. Исакевич В.В., Исакевич Д.В., Батин А.С. Кардиоайгеноскоп. Полезная модель №128470 RU. http://bankpatentov.ru/node/378077.

5. Исакевич Д.В., Исакевич В.В. Кардиоайгеноскоп: Демонстрационная версия на Scilab. - М. Издательство Перо, 2016. - 133 с. ISBN 978-5-906851-75-8.

Claims

1. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов, содержащее блок-формирователь строк синхронного ансамбля 4, отличающееся тем, что устройство также содержит: блок коммутатор отведений 1, перестраиваемый фильтр 2, синхронизатор 3 и блок первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5, при этом вход устройства подключен к входу блока коммутатора отведений 1, первый выход которого подключен к входу перестраиваемого фильтра 2, а второй выход блока коммутатора отведений 1 подключен к первому входу блока-формирователя строк синхронного ансамбля 4; выход перестраиваемого фильтра 2 подключен ко входу синхронизатора 3, выход которого одновременно подключен ко второму входу блока-формирователя строк синхронного ансамбля 4 и является первым выходом устройства; выход блока-формирователя строк синхронного ансамбля 4 подключен к первому входу блока первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5, выход которого является выходом устройства, а второй вход блока 5 является управляющим входом устройства.

2. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 1, отличающееся тем, что синхронизатор 3 состоит из перестраиваемого одностороннего ограничителя 6, блока вычисления среднего значения 7 и порогового устройства 8, при этом вход синхронизатора 3 подключен ко входу перестраиваемого одностороннего ограничителя 6, выход которого одновременно подключен ко входу блока вычисления среднего значения 7 и ко второму входу порогового устройства 8; выход блока вычисления среднего значения 7 подключен к первому входу порогового устройства 8, выход которого является выходом синхронизатора 3.

3. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 1, отличающееся тем, что синхронизатор 3 состоит из порогового устройства 8, детектора 9 и блока регулирования опорного уровня 10, при этом вход синхронизатора 3 подключен ко входу детектора 9, выход которого подключен ко второму входу порогового устройства 8; выход блока регулирования опорного уровня 10 подключен к первому входу порогового устройства 8, выход которого является выходом синхронизатора 3.

4. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 1, отличающееся тем, что перестраиваемый фильтр 2 состоит из блока формирования числа ненулевых отсчетов 11, блока формирования импульсной характеристики 12 и цифрового фильтра 13, при этом вход перестраиваемого фильтра 2 одновременно подключен ко входу блока формирования числа ненулевых отсчетов 11 и к первому входу цифрового фильтра 13; выход блока формирования числа ненулевых отсчетов 11 подключен ко входу блока формирования импульсной характеристики 12, выход которого подключен ко второму входу цифрового фильтра 13; выход цифрового фильтра 13 является выходом перестраиваемого фильтра 2.

5. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 1, отличающееся тем, что перестраиваемый фильтр 2 состоит из цифрового фильтра 13 и блока ввода числа ненулевых значений и формирования импульсной характеристики 14, при этом вход перестраиваемого фильтра подключен к первому входу цифрового фильтра 13; выход блока ввода числа ненулевых значений и формирования импульсной характеристики 14 подключен ко второму входу цифрового фильтра 13, выход которого является выходом перестраиваемого фильтра 2.

6. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 2, отличающееся тем, что перестраиваемый односторонний ограничитель 6 состоит из блока вычитания 15, двух детекторов 16 и блока автоматического регулирования опорного уровня 17, при этом вход перестраиваемого одностороннего ограничителя 6 одновременно подключен к первому входу блока вычитания 15 и ко входу первого детектора 16, выход которого подключен ко входу блока автоматического регулирования опорного уровня 17; выход блока автоматического регулирования опорного уровня 17 подключен ко второму входу блока вычитания 15, выход которого подключен ко входу второго детектора 16; выход второго детектора 16 является выходом перестраиваемого одностороннего ограничителя 6.

7. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 2, отличающееся тем, что перестраиваемый односторонний ограничитель 6 состоит из детектора 16, блока вычитания 15 и блока регулирования опорного уровня ограничения 18, при этом вход блока перестраиваемого одностороннего ограничителя 6 подключен к первому входу блока вычитания 15, ко второму входу которого подключен выход блока регулирования опорного уровня ограничения 18; выход блока вычитания 15 подключен ко входу детектора 16, выход которого является выходом блока перестраиваемого одностороннего ограничителя 6.

8. Устройство формирования синхронного ансамбля кардиоциклов по п. 1, отличающееся тем, что блок первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5 состоит из блока устранения тренда 19, блока юстировки 20, блока хранения синхронного ансамбля 21, при этом вход блока первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5 является первым сигнальным входом блока устранения тренда 19, выход которого подключен к первому сигнальному входу блока юстировки 20; выход блока юстировки 20 подключен к первому сигнальному входу блока хранения синхронного ансамбля 21, выход которого является выходом блока первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5; второй управляющий вход блока первичной обработки строк и хранения синхронного ансамбля 5 одновременно подключен ко вторым управляющим входам блока устранения тренда 19, блока юстировки 20 и блока хранения синхронного ансамбля 21.