RU2269925C2 - Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода - Google Patents
Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269925C2 RU2269925C2 RU2004105657/14A RU2004105657A RU2269925C2 RU 2269925 C2 RU2269925 C2 RU 2269925C2 RU 2004105657/14 A RU2004105657/14 A RU 2004105657/14A RU 2004105657 A RU2004105657 A RU 2004105657A RU 2269925 C2 RU2269925 C2 RU 2269925C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heart
- differential amplifier
- mother
- electrodes
- fetus
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к перинатологии, и может быть использовано для записи биопотенциалов сердца плода. Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода содержит абдоминальные электроды, буферные каскады, дифференциальные усилители, регистратор. Новым в устройстве является введение временного селектора R-зубца материнской ЭКГ, контроллера, делителя напряжения с регулируемым коэффициентом деления. Изобретение позволяет увеличить помехоустойчивость и достоверность выделения биопотенциалов сердца плода при их регистрации, которые обеспечиваются за счет компенсации биопотенциалов сердца матери. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к перинатологии, и может быть использовано для записи биопотенциалов сердца плода.
Известно устройство для регистрации биопотенциалов сердца, включающее электроды, усилитель кардиосигнала и регистратор, однако при использовании для регистрации биопотенциалов сердца плода оно обладает низкой достоверностью выделения биопотенциалов сердца плода из-за сравнимого с сигналом уровня шумов и помех (А.С. СССР №1680068, МПК А 61 В 5/04), обусловленных большим динамическим диапазоном усиливаемых сигналов, снимаемых с электродов абдоминальных отведений, что вызвано значительным превышением биопотенциалами сердца матери биопотенциалов сердца плода.
Присутствие в регистрируемом сигнале больших амплитуд биопотенциалов сердца матери маскирует биопотенциалы сердца плода, что связано, в первую очередь, с нелинейными свойствами усилителя кардиосигнала.
Известно устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода, содержащее три электрода, расположенных на линии, проходящей через сердце матери и ее пупок, причем первый электрод располагается в нижней части живота, второй - в верхней части, а третий - на несколько сантиметров выше второго электрода (Чачава К.В. Прямая электрокардиография плода. - Тбилиси: Медицина, 1965). В разности потенциалов, регистрируемой между первым и вторым электродами, присутствует как биопотенциал сердца матери, так и биопотенциал сердца плода, а в разности потенциалов, регистрируемой между вторым и третьим электродами, лишь биопотенциал сердца матери. После вычитания разности потенциалов, регистрируемой между первым и вторым электродами, из разности потенциалов, регистрируемой между вторым и третьим электродами, получается сигнал, в котором присутствует биопотенциал сердца плода и ослабленный биопотенциал сердца матери.
Недостатком известного устройства является неэффективность применения автоматической обработки зарегистрированного сигнала в системе фетального мониторинга, так как различие амплитуды биопотенциалов сердца матери в использованных отведениях приводит к их неполному удалению в выходном сигнале. Поэтому в условиях реальных помех и артефактов известное устройство не позволяет осуществить регистрацию биопотенциалов сердца плода с достаточной точностью.
В основу изобретения поставлена задача увеличения отношения сигнал/помеха с целью повышения вероятности правильного обнаружения R-зубцов плода.
Данная задача решается за счет того, что в устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода, содержащее электроды, соединенные через буферные каскады, с первым и вторым дифференциальными усилителями, нейтральный электрод, соединенный с подавителем синфазной помехи, третий дифференциальный усилитель, регистратор, введены временной селектор R-зубца материнской ЭКГ, последовательно соединенный с коммутатором и контроллером, делитель напряжения с регулируемым коэффициентом деления, управляющий вход которого соединен с контроллером, причем вход временного селектора подключен к выходу второго дифференциального усилителя, а сигнальный вход коммутатора соединен с выходом третьего дифференциального усилителя.
Электроды накладывают в абдоминальной области на кардиальную линию, проходящую через точку, расположенную на пересечение 5-го межреберья с левой срединно-ключичной линией, и точку, расположенную по центру верхнего края лобкового симфиза. Первый электрод накладывают на кардиальную линию в точке, равноудаленной от верхнего края лобкового симфиза и от пупка, второй электрод накладывают на кардиальную линию на уровне пупка, а третий электрод накладывают на кардиальную линию выше второго электрода, причем расстояние между вторым и третьим электродами выбирают, равным расстоянию между первым и вторым электродами.
Сущность изобретения заключается в том, что в нем разность потенциалов между третьим и вторым электродами, ослабленная в два раза, и разность потенциалов между вторым и первым электродами содержат биопотенциалы матери, одинаковые по форме и амплитуде, благодаря этому при вычитании первой разности из второй происходит компенсация биопотенциалов сердца матери, кроме того, разность потенциалов между вторым и третьим электродами содержит биопотенциалы сердца плода, ослабленные делителем и большим расстоянием до сердца плода, поэтому при ее вычитании из разности потенциалов между вторым и первым электродами компенсация биопотенциалов сердца плода практически не происходит.
Таким образом, за счет предлагаемого расположения электродов и ослабления разности потенциалов в 2 раза регистрируемые биопотенциалы сердца плода содержат существенно ослабленные R-зубцы матери, что повышает соотношение сигнал/помеха до 10 единиц и увеличивает вероятность правильного обнаружения R-зубца плода до 0.95.
Пример. Роженица З., 35 лет. Диагноз: Вторая беременность, 40 неделя беременности, головное предлежание, I позиция, задний вид. 15.10.2003 записана ЭКГ беременной и плода по предлагаемому способу. Электроды располагались на кардиальной линии, проходящей через точку, расположенную на пересечение 5-го межреберья с левой срединно-ключичной линией, и точку, расположенную по центру верхнего края лобкового симфиза, причем первый электрод располагался на кардиальной линии в точке, равноудаленной от верхнего края лобкового симфиза и от пупка, второй электрод располагался на кардиальной линии на уровне пупка, а третий электрод располагался на кардиальной линии выше второго электрода, причем расстояние между вторым и третьим электродами было равным расстоянию между первым и вторым электродами.
Зарегистрированная ЭКГ представлена на фиг.2 (2,а - разность потенциалов между вторым и первым электродами, 2,б - разность потенциалов между третьим и вторым электродами, 2,в - выходной сигнал, полученный вычитанием сигналов, представленных на фиг.2,а и 2,б, в котором отношение сигнал/помеха больше 10). Приведенные данные иллюстрируют получение свободного от артефактов кардиоритма плода, который может быть подвергнут автоматической обработке.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства.
Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода содержит электроды 1-3, соединенные через буферные каскады 5-7, согласовывающие сопротивление электродов и сопротивление инструментальных усилителей, обеспечивая тем самым линейный режим усиления, с первым и вторым дифференциальными усилителями 8 и 9, нейтральный электрод 4, соединенный с подавителем синфазной помехи 13, третий дифференциальный усилитель 11, регистратор 12, временной селектор R-зубца материнской ЭКГ 15, последовательно соединенный с коммутатором 16 и контроллером 14, делитель напряжения 10 с регулируемым коэффициентом деления, управляющий вход которого соединен с контроллером 14, причем вход временного селектора 15 подключен к выходу второго дифференциального усилителя 9, а сигнальный вход коммутатора 16 соединен с выходом третьего дифференциального усилителя 11.
Устройство работает следующим образом.
Потенциал электрода 1, расположенного на пересечение кардиальной линии и срединой линии живота, через буферный каскад 5 поступает на инвертирующий вход дифференциального усилителя 8, потенциал электрода 2, расположенного выше первого в точке, находящейся на кардиальной линии за пределами проекции плода, через буферный каскад 6 поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 8 и на инвертирующий вход дифференциального усилителя 9, а потенциал электрода 3, находящегося на кардиальной линии выше второго электрода на расстоянии, равном расстоянию между первым и вторым электродами, через буферный каскад 7 поступает на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 9. На выходе дифференциальных усилителей 8 и 9 получаются разности потенциалов U2-U1 и U3-U2 соответственно, которые поступают на инвертирующий и неинвертирующий входы дифференциального усилителя 11, причем U3-U2 ослабляется делителем напряжения 10, разность потенциалов U3-U2 поступает на временной селектор 15, который формирует импульсы управления коммутатором 16, сигнал с выхода дифференциального усилителя 11, представляющий разность (U3-U2)-(U2-U1), поступает на вход регистратора 12 и сигнальный вход коммутатора 16. Кроме того, сигналы с буферных каскадов 5-7 поступают на подавитель синфазной помехи 13, где суммируются и инвертируются, после чего поступают на нейтральный электрод 4, что позволяет получить необходимое подавление синфазной помехи.
Сущность изобретения заключается в том, что временной селектор 15 формирует стробирующие импульсы, соответствующие R-зубцам матери, которые поступают на управляющий вход коммутатора 16. Таким образом, на вход контроллера 14 с выхода коммутатора 16 поступают фрагменты выходного сигнала дифференциального усилителя 11, в которых присутствуют R-зубцы матери. Контроллер 14 выполняет аналого-цифровое преобразование сигнала и формирует код управления делителем 10 по критерию минимизации амплитуды R-зубцов матери в выходном сигнале. Для этого необходимо ослабить сигнал, поступающий с дифференциального усилителя 9, в два раза. Так как благодаря расположению электродов биопотенциалы сердца матери синфазны, то на выходе третьего дифференциального усилителя 11 они компенсируются.
Контроллер 14 работает по следующему алгоритму: если величина R-зубца матери на входе контроллера положительна, тогда контроллер 14 увеличивает коэффициент ослабления делителя 10, что ведет к уменьшению величины R-зубца матери в выходном сигнале; если величина R-зубца матери на входе контроллера отрицательна, тогда контроллер 14 уменьшает коэффициент ослабления делителя 10, что ведет к увеличению величины R-зубца матери в выходном сигнале. Таким образом, достигается полное подавление R-зубца матери в выходном сигнале.
В предлагаемом устройстве, благодаря использованию регулируемого делителя напряжения, происходит выравнивание амплитуды биопотенциалов сердца матери на входах дифференциального усилителя 11. При отклонении равенства расстояний между электродами 1 и 2 и электродами 2 и 3 осуществляется автоматическая подстройка коэффициента ослабления делителя 10.
Использование предлагаемого способа для целей фетального мониторинга обеспечивает высокое соотношение сигнал/помеха и, как следствие, выделение R-зубцов сердца плода, даже в тех случаях, когда они совпадают с R-зубцами сердца матери.
Использование устройства в электрокардиографии плода позволяет получить биопотенциалы сердца плода, свободные от биопотенциалов сердца матери, которые могут быть подвергнуты автоматической обработке.
Claims (1)
- Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода, содержащее электроды, соединенные через буферные каскады с первым, вторым дифференциальными усилителями, нейтральный электрод, соединенный с подавителем синфазной помехи, третий дифференциальный усилитель и регистратор, отличающееся тем, что в него введены временной селектор R-зубца материнской ЭКГ, соединенный через коммутатор с контроллером, делитель напряжения с регулируемым коэффициентом деления, управляющий вход которого соединен с контроллером, при этом вход временного селектора R-зубца подключен к выходу второго дифференциального усилителя и к входу делителя напряжения с регулируемым коэффициентом деления, выход которого и выход первого дифференциального усилителя подключены к входам третьего дифференциального усилителя, связанного с регистратором, а сигнальный вход коммутатора соединен с выходом третьего дифференциального усилителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105657/14A RU2269925C2 (ru) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004105657/14A RU2269925C2 (ru) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004105657A RU2004105657A (ru) | 2005-08-10 |
RU2269925C2 true RU2269925C2 (ru) | 2006-02-20 |
Family
ID=35844606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004105657/14A RU2269925C2 (ru) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2269925C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676002C2 (ru) * | 2013-09-09 | 2018-12-25 | Конинклейке Филипс Н.В. | Выделение частоты сердечных сокращений плода из материнской абдоминальной экг |
-
2004
- 2004-02-25 RU RU2004105657/14A patent/RU2269925C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ЧАЧАВА К.В. Прямая электрокардиография плода. Тбилиси, 1965, 53 с. * |
ЧИМАРОВ В.М. Анализ кардиоинтервалограмм у детей. Тюмень, 1988, 15 с. ТРУСОВ Ю.В. Функциональное состояние плода. М.: МЕДпрессинформ, 2003, с.120. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2676002C2 (ru) * | 2013-09-09 | 2018-12-25 | Конинклейке Филипс Н.В. | Выделение частоты сердечных сокращений плода из материнской абдоминальной экг |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004105657A (ru) | 2005-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Haberl et al. | Frequency analysis of the surface electrocardiogram for recognition of acute rejection after orthotopic cardiac transplantation in man. | |
US7747316B2 (en) | Blind adaptive filter extraction of fetal electrocardiogram signal estimate | |
Hon et al. | Instrumentation of fetal electrocardiography | |
US9603532B2 (en) | Automated identification of occlusion location in the cuprit coronary artery | |
US4261369A (en) | His bundle cardiography | |
Vincent et al. | Noninvasive recording of electrical activity in the PR segment in man. | |
US3822696A (en) | Electrocardiography st analyzer and method | |
US5615687A (en) | Heart monitoring system and method with reduced signal acquisition range | |
Wheeler et al. | Measurement of the fetal heart rate during pregnancy by a new electrocardiographic technique | |
US20180344261A1 (en) | Signal processing apparatus, imaging apparatus, and signal processing method | |
RU2269925C2 (ru) | Устройство для регистрации биопотенциалов сердца плода | |
US20040127803A1 (en) | Arrangement and method for recording signals of biological origin | |
Flowers et al. | Analysis of PR subintervals in normal subjects and early studies in patients with abnormalities of the conduction system using surface His bundle recordings | |
Berson et al. | Distortions in infant electrocardiograms caused by inadequate high-frequency response | |
Jadvar et al. | Computer analysis of the electrocardiogram during esophageal pacing cardiac stress | |
Jumahat et al. | Automatic QRS onset detection of ECG signal using secant line slope formula | |
RU134773U1 (ru) | Устройство для регистрации сердечного ритма и реограммы плода с абдоминальных электродов | |
Hsia et al. | Late potentials and their relation to ventricular function in human immunodeficiency virus infection | |
Sheikh et al. | An enhanced threshold free-method for T-Wave detection in noisy environment | |
Goldberger et al. | Peak-to-peak amplitude of the high-frequency QRS: A simple, quantitative index of high-frequency potentials | |
SU1026776A1 (ru) | Способ определени потенциала пучка Гиса | |
Berbari et al. | The state of the art in high resolution electrocardiography | |
Wang et al. | Detection of acute myocardial ischemia by vessel-specific leads derived from the 12-lead electrocardiogram | |
RU1811380C (ru) | Способ диагностики заболеваний сердца | |
Matveev et al. | Assessment of the infarct size in high-resolution electrocardiograms |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080226 |