RU2372840C1 - Cardiomonitor for detecting informative parametres of st-segment of electrocardiosignal with increased accuracy - Google Patents
Cardiomonitor for detecting informative parametres of st-segment of electrocardiosignal with increased accuracy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372840C1 RU2372840C1 RU2008114898/14A RU2008114898A RU2372840C1 RU 2372840 C1 RU2372840 C1 RU 2372840C1 RU 2008114898/14 A RU2008114898/14 A RU 2008114898/14A RU 2008114898 A RU2008114898 A RU 2008114898A RU 2372840 C1 RU2372840 C1 RU 2372840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- segment
- group
- input
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, в частности к электрокардиографии, и может быть использовано для выявления информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала (ЭКС), а именно смещения, наклона, формы (выпуклая или вогнутая), отклонения вершины ST-сегмента от его центра и различных комбинаций указанных параметров, а также при анализе изменений параметров ST-сегмента электрокардиосигнала для выявления отклонений от нормы на ранних стадиях развития заболевания сердца.The invention relates to medicine, in particular to electrocardiography, and can be used to identify informative parameters of the ST-segment of an electrocardiogram (EX), namely displacement, tilt, shape (convex or concave), deviations of the apex of the ST-segment from its center and various combinations of these parameters, as well as in the analysis of changes in the parameters of the ST-segment of the electrocardiogram to detect abnormalities in the early stages of the development of heart disease.
Известно устройство для измерения смещения ST-сегмента электрокардиосигнала, реализующее способ, заключающийся в том, что выделяют R-зубец, момент времени выделения R-зубца принимают за начало кардиоцикла (опорную точку), отсчитывают от него определенный временной интервал, чтобы попасть на ST-сегмент, и осуществляют измерение смещения ST-сегмента в данной точке, производят формирование оценки смещения в виде интеграла за время существования ST-сегмента, а полученные величины используют для дальнейшей оценки деятельности сердечно-сосудистой системы (см. патент Российской Федерации №2026637 по заявке на изобретение №5003933/14 от 03.10.1991, опубликован 20.01.1995, кл. A61B 5/04).A device is known for measuring the displacement of the ST-segment of an electrocardiogram, which implements a method, which consists in the fact that an R-wave is extracted, the moment of allocation of the R-wave is taken as the beginning of the cardiocycle (reference point), a certain time interval is counted from it to get to ST- segment, and measure the displacement of the ST segment at a given point, produce an estimate of the displacement in the form of an integral over the lifetime of the ST segment, and the obtained values are used to further evaluate the activity of the cardiovascular th system (see the patent of the Russian Federation No. 2026637 for the application for invention No. 5003933/14 dated 03.10.1991, published on 01.20.1995, class A61B 5/04).
Недостатками указанного устройства являются:The disadvantages of this device are:
фиксированная длительность временного интервала от вершины R-зубца до точки, принимаемой за начало ST-сегмента, что приводит к возникновению погрешностей оценки местоположения ST-сегмента, связанных с изменение частоты сердечных сокращений (ЧСС) и варьированием формы QRS-комплекса. При увеличении или уменьшении ЧСС, а также при наличии индивидуальных особенностей ЭКС точка, принимаемая за начало ST-сегмента, может не совпадать с ее фактическим местоположением. Привязка точки начала ST-сегмента к вершине R-зубца при модификациях QRS-комплекса по типу QS, Qr и т.д. приводит к сбоям диагностического алгоритма;a fixed duration of the time interval from the top of the R-wave to the point taken as the beginning of the ST-segment, which leads to errors in estimating the location of the ST-segment, associated with a change in heart rate (HR) and varying the shape of the QRS complex. With an increase or decrease in heart rate, as well as in the presence of individual characteristics of the ECS, the point taken as the beginning of the ST segment may not coincide with its actual location. The binding of the start point of the ST-segment to the top of the R-wave during modifications of the QRS-complex according to the type of QS, Qr, etc. leads to failures of the diagnostic algorithm;
фиксированная длительность интервала интегрирования, принимаемая за длительность ST-сегмента, в большинстве случаев не совпадает с реальной длительностью, что снижает точность оценки его параметров.the fixed duration of the integration interval, taken as the duration of the ST segment, in most cases does not coincide with the real duration, which reduces the accuracy of the estimation of its parameters.
Известно также устройство для выявления информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала (ЭКС), содержащее блок формирования электрокардиосигнала, блок выделения QRS-комплекса, блок выделения ST-сегмента, блок дискретизации, блок формирования функций Уолша, блок формирования спектральных коэффициентов, блок выявления информативных параметров ST-сегмента и блок индикации с соответствующими частями между ними, причем выход блока формирования ЭКС соединен с входом блока выделения QRS-комплекса и с первым входом блока выделения ST-сегмента, второй вход которого соединен с выходом блока выделения QRS-комплекса, вход блока дискретизации подключен к первому выходу блока выделения ST-сегмента, второй выход блока выделения ST-сегмента подключен к входу блока формирования функций Уолша, выход блока дискретизации подключен к первому входу блока формирования спектральных коэффициентов, образующему первую группу входов этого блока, к входам второй группы которого подключены соответствующие выходы блока формирования функций Уолша, выходы блока формирования спектральных коэффициентов соединены с соответствующими входами блока выявления информативных параметров ST-сегмента, выходы которого подключены к соответствующим входам блока индикации (см. патент Российской Федерации №2242164 по заявке на изобретение №2003105498/14 от 25.02.2003, опубликован 20.12.2004, кл. A61B 5/0402).There is also known a device for identifying informative parameters of the ST segment of an electrocardiosignal (EX), comprising an electrocardiogram generating unit, a QRS complex allocation unit, an ST segment allocation unit, a sampling unit, a Walsh function generation unit, a spectral coefficient generation unit, an ST informative parameter identification unit -segment and display unit with the corresponding parts between them, and the output of the EX-forming unit is connected to the input of the QRS complex extraction unit and to the first input of the ST-seg allocation unit ment, the second input of which is connected to the output of the QRS complex allocation unit, the input of the sampling unit is connected to the first output of the ST segment allocation unit, the second output of the ST-segment allocation unit is connected to the input of the Walsh function formation unit, the output of the sampling unit is connected to the first input of the unit the formation of spectral coefficients, forming the first group of inputs of this block, the inputs of the second group of which are connected to the corresponding outputs of the unit for generating Walsh functions, the outputs of the unit for generating spectral coefficients the customers are connected to the corresponding inputs of the ST-segment informative parameter identification unit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the display unit (see patent of the Russian Federation No. 2242164 according to the application for invention No. 2003105498/14 dated February 25, 2003, published December 20, 2004, cl.
Недостатками данного кардиомонитора являются низкая точность и достоверность оценки информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала, а также ограниченная возможность анализа разнообразия форм ST-сегмента, зависящие от ограниченности функциональных возможностей устройства вследствие использования только одной базисной системы - базисной системы функций Уолша.The disadvantages of this cardiomonitor are the low accuracy and reliability of evaluating the informative parameters of the ST segment of the electrocardiogram, as well as the limited ability to analyze the variety of forms of the ST segment, depending on the limited functionality of the device due to the use of only one basic system - the basic system of Walsh functions.
Целью изобретения является повышение точности и достоверности оценки информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала и расширение возможности анализа большего разнообразия форм ST-сегмента за счет использования в процессе оценки параметров не только спектральных коэффициентов базисной системы функций Уолша, но и спектральных коэффициентов базисной системы функций Варакина.The aim of the invention is to increase the accuracy and reliability of evaluating the informative parameters of the ST segment of an electrocardiogram and expanding the ability to analyze a wider variety of ST segment forms by using not only the spectral coefficients of the basic system of Walsh functions, but also the spectral coefficients of the basic system of Warakin functions.
Поставленная цель достигается тем, что в известный кардиомонитор, содержащий блок формирования электрокардиосигнала, блок выделения QRS-комплекса, блок выделения ST-сегмента, блок дискретизации, блок формирования функций Уолша, блок формирования спектральных коэффициентов, блок выявления информативных параметров ST-сегмента и блок индикации с соответствующими частями между ними, причем выход блока формирования ЭКС соединен с входом блока выделения QRS-комплекса и с первым входом блока выделения ST-сегмента, второй вход которого соединен с выходом блока выделения QRS-комплекса, вход блока дискретизации подключен к первому выходу блока выделения ST-сегмента, второй выход блока выделения ST-сегмента подключен к входу блока формирования функций Уолша, выход блока дискретизации подключен к первому входу блока формирования спектральных коэффициентов, образующему первую группу входов этого блока, выходы блока формирования спектральных коэффициентов соединены с соответствующими входами блока выявления информативных параметров ST-сегмента, выходы которого подключены к соответствующим входам блока индикации, введены первая группа из 2n коммутаторов (где 2n - количество спектральных коэффициентов базисной системы функций, совокупностью которых может быть представлен сигнал ST-сегмента), вторая группа из 2n коммутаторов, элемент односторонней проводимости, двухразрядный регистр сдвига, двухвходовый коммутатор, умножитель и 2n умножителей группы, причем информационные входы i-х коммутаторов первой группы (где 
Для выявления информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала, а именно смещения, наклона, формы (выпуклая или вогнутая), отклонения вершины ST-сегмента от его центра и различных комбинаций указанных параметров, а также при анализе изменений параметров ST-сегмента электрокардиосигнала для выявления отклонений от нормы на ранних стадиях развития заболевания сердца, число точек дискретизации исследуемого сигнала должно быть не менее N=16, при объеме базисной системы функций также не менее 16 (см. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ / А.Л.Барановский, А.Н.Калиниченко, Л.А.Манило и др. Под ред. А.Л.Барановского и А.П.Немирко. - М.: Радио и связь, 1993, а также см. Справочник по электрокардиографии / Под ред. В.П.Медведева. - СПб.: Питер, 2000).To identify the informative parameters of the ST segment of the cardiac signal, namely, displacement, tilt, shape (convex or concave), deviations of the top of the ST segment from its center and various combinations of these parameters, as well as when analyzing changes in the parameters of the ST segment of the cardiac signal to detect deviations from norms in the early stages of the development of heart disease, the number of sampling points of the test signal should be at least N = 16, with the volume of the basic system of functions also at least 16 (see Cardiomonitors. Equipment is continuous ECG monitoring / A.L. Baranovsky, A.N. Kalinichenko, L.A. Manilo, etc. Under the editorship of A.L. Baranovsky and A.P. Nemirko. - M .: Radio and communications, 1993, and also see the Handbook of Electrocardiography / Edited by V.P. Medvedev. - St. Petersburg: Peter, 2000).
При этом погрешность оценки информативных параметров в случае применения не только одной базисной системы функций Уолша, но и другой базисной системы функций, уменьшается на 50%.Moreover, the error in estimating informative parameters in the case of using not only one basic system of Walsh functions, but also another basic system of functions, is reduced by 50%.
Выбор для использования кардиомонитором второй базисной системы функций с целью повышения точности и достоверности оценки информативных параметров ST-сегмента и расширения возможности анализа большего разнообразия форм ST-сегмента электрокардиосигнала должен быть основан на рациональном подходе, учитывающем следующие моменты.The choice for the cardiomonitor to use the second basic system of functions in order to increase the accuracy and reliability of evaluating the informative parameters of the ST segment and expand the ability to analyze a wider variety of forms of the ST segment of the cardiac signal should be based on a rational approach that takes into account the following points.
1. Целесообразно выбирать базис таким образом, чтобы каждая из базисных функций принимала сравнительно небольшое число значений, что упрощает реализацию всей системы (см. Карповский М.Г., Москалев Э.С. Спектральные методы анализа и синтеза дискретных устройств. - Л.: Энергия, 1973, стр.9, второй абзац сверху). То есть желательно, чтобы функции базисной системы имели два значения: +1 и -1.1. It is advisable to choose a basis in such a way that each of the basis functions takes a relatively small number of values, which simplifies the implementation of the entire system (see Karpovsky MG, Moskalev ES Spectral methods of analysis and synthesis of discrete devices. - L .: Energy, 1973, p. 9, second paragraph above). That is, it is desirable that the functions of the base system have two values: +1 and -1.
2. Наряду с базисной системой функций Уолша иногда для спектрального анализа сигналов и спектральных методов оценки сложности схем применяют и базисную систему функций Хаара (см. Карповский М.Г., Москалев Э.С. Спектральные методы анализа и синтеза дискретных устройств. - Л.: Энергия, 1973, стр.85, нижний абзац и стр.86, верхний абзац). Однако использование базиса Уолша предпочтительнее использования базиса Хаара с точки зрения объема памяти для хранения спектральных коэффициентов. Это связано с тем, что каждый из коэффициентов разложения по Уолшу в отличие от разложения по Хаару учитывает поведение функции (или исследуемого ST-сегмента электрокардиосигнала) на всем интервале задания (то есть на интервале исследования ST-сегмента электрокардиосигнала) (см. Карповский М.Г., Москалев Э.С. Спектральные методы анализа и синтеза дискретных устройств. - Л.: Энергия, 1973, стр.132, второй абзац сверху).2. Along with the basic system of Walsh functions, sometimes for the spectral analysis of signals and spectral methods for estimating circuit complexity, a basic system of Haar functions is also used (see Karpovsky MG, Moskalev ES Spectral methods for the analysis and synthesis of discrete devices. - L. : Energy, 1973, p. 85, lower paragraph and p. 86, upper paragraph). However, the use of the Walsh basis is preferable to the use of the Haar basis in terms of the amount of memory for storing spectral coefficients. This is due to the fact that each of the Walsh expansion coefficients, in contrast to the Haar expansion, takes into account the behavior of the function (or the studied ST segment of the electrocardiogram) over the entire task interval (that is, the study interval of the ST segment of the electrocardiogram) (see Karpovsky M. G., Moskalev ES Spectral methods of analysis and synthesis of discrete devices. - L .: Energia, 1973, p. 132, second paragraph above).
Таким образом, использование кардиомонитором в качестве второй базисной системы совокупности функций Хаара с целью повышения точности и достоверности оценки информативных параметров ST-сегмента и расширения возможности анализа большего разнообразия форм ST-сегмента электрокардиосигнала полностью исключается.Thus, the use of a combination of Haar functions as a second basic system of a cardiac monitor in order to increase the accuracy and reliability of evaluating the informative parameters of the ST segment and expand the ability to analyze a greater variety of forms of the ST segment of an electrocardiogram is completely eliminated.
В качестве второй базисной системы в предлагаемом кардиомониторе используется базисная система функций Варакина, представленная в нескольких источниках, например в книге Варакина Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. В указанном источнике на странице 113, рис.4.4, а представлен один из сигналов базисной системы функций Варакина, который является первым в составе системы функций Варакина.As the second basic system in the proposed cardiomonitor, the basic system of Varakin’s functions is used, presented in several sources, for example, in the book of L. Varakin. Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985. In the indicated source on page 113, Fig.4.4, a one of the signals of the basic system of Varakin’s functions is presented, which is the first in the Varakin’s system of functions.
Свойства базисной системы функций Варакина можно охарактеризовать следующим образом.The properties of the basis system of Varakin functions can be characterized as follows.
1. Функции базисной системы Варакина имеют только два значения:1. The functions of the Varakin basis system have only two values:
+1 и -1 (см. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр.113, рис.4.4, а).+1 and -1 (see Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. - M.: Radio and Communications, 1985, p. 113, Fig. 4.4, a).
2. Требуемый объем памяти для хранения спектральных коэффициентов точно такой же, как и у базисной системы функций Уолша, что не приводит к изменению схемы блока 6 формирования спектральных коэффициентов, используемого в прототипе (см. патент Российской Федерации №2242164 по заявке на изобретение №2003105498/14 от 25.02.2003, опубликован 20.12.2004, кл. A61B 5/0402) и в предлагаемом кардиомониторе.2. The required amount of memory for storing spectral coefficients is exactly the same as that of the basic system of Walsh functions, which does not lead to a change in the scheme of the
3. Объем базисной системы функций Варакина равен объему системы Уолша (см. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр.113, нижний абзац).3. The volume of the base system of functions of Varakin is equal to the volume of the Walsh system (see Varakin LE Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communications, 1985, p. 113, lower paragraph).
4. Наконец, функции базисной системы Варакина обладают лучшими корреляционными свойствами, чем функции базисной системы Уолша (см. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр.114, четвертый абзац сверху). Так, для базисной системы функций Варакина коэффициент эксцесса гораздо меньше коэффициента эксцесса систем Уолша. Вероятность ошибки при использовании базисной системы Варакина на порядок (примерно в 10 раз) ниже, чем в случае использования базисной системы функций Уолша (см. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр.114, второй абзац сверху). Этот фактор дополнительно повышает точность и достоверность оценки информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала и расширяет возможности анализа большего разнообразия форм ST-сегмента электрокардиосигнала в случае использования базисной системы функций Варакина.4. Finally, the functions of the Varakin basis system have better correlation properties than the functions of the Walsh basis system (see L. Varakin, Communication Systems with Noise-Like Signals. - M.: Radio and Communications, 1985, p. 114, fourth paragraph from above) . So, for a basic system of Varakin functions, the excess coefficient is much smaller than the excess coefficient of Walsh systems. The probability of error when using the Varakin basis system is an order of magnitude (about 10 times) lower than in the case of using the basic system of Walsh functions (see L. Varakin, Communication Systems with Noise-Like Signals. - M.: Radio and Communication, 1985, p. .114, second paragraph above). This factor additionally increases the accuracy and reliability of the estimation of informative parameters of the ST-segment of an electrocardiogram and expands the possibilities of analyzing a wider variety of forms of the ST-segment of an electrocardiogram in the case of using the base system of Varakin functions.
На фиг.1 представлена структурная схема кардиомонитора для выявления информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала, на фиг.2 - временные диаграммы, иллюстрирующие процесс формирования ортогональной функции Т(12,θ) базисной системы функций Варакина в предлагаемом кардиомониторе, на фиг.3 - временные диаграммы базисной системы функций Уолша, используемых в прототипе и в предлагаемом кардиомониторе, на фиг.4 - временные диаграммы базисной системы функций Варакина, используемых в предлагаемом кардиомониторе в качестве второй системы базисных функций.Figure 1 presents a structural diagram of a cardiomonitor to identify informative parameters of the ST-segment of an electrocardiogram, figure 2 is a timing diagram illustrating the formation of the orthogonal function T (12, θ) of the base system of Varakin functions in the proposed cardiomonitor, figure 3 - time diagrams of the basic system of Walsh functions used in the prototype and in the proposed cardiomonitor, Fig. 4 is a timing diagram of the basic system of Warakin functions used in the proposed cardiomonitor as a second system We basis functions.
Кардиомонитор содержит блок 1 формирования электрокардиосигнала, блок 2 выделения QRS-комплекса, блок 3 выделения ST-сегмента, блок 4 дискретизации, блок 5 формирования функций Уолша, блок 6 формирования спектральных коэффициентов, блок 7 выявления информативных параметров ST-сегмента, блок 8 индикации, коммутаторы 9 первой группы, коммутаторы 10 второй группы, элемент 11 односторонней проводимости, двухразрядный регистр 12 сдвига, двухвходовый коммутатор 13, умножитель 14 и умножители 15 группы, вход 16 установки режима использования базисной системы функций Уолша или базисной системы функций Варакина.The cardiomonitor contains an
Устройство, состав элементов и принцип работы блока 1 формирования электрокардиосигнала, блока 2 выделения QRS-комплекса, блока 3 выделения ST-сегмента, блока 4 дискретизации, блока 5 формирования функций Уолша, блока 6 формирования спектральных коэффициентов, блока 7 выявления информативных параметров ST-сегмента, блока 8 индикации очень подробно представлены в описании прототипа (см. патент Российской Федерации №2242164 по заявке на изобретение №2003105498/14 от 25.02.2003, опубликован 20.12.2004, кл. A61B 5/0402).The device, the composition of the elements and the principle of operation of the electric cardio
Предлагаемый кардиомонитор работает следующим образом.The proposed cardiomonitor operates as follows.
Перед началом работы кардиомонитора на вход 16 установки режима использования базисной системы функций подается сигнал «0», а разряды регистра 12 сдвига устанавливаются в нулевое состояние.Before starting the operation of the cardiomonitor, the signal “0” is input to the input 16 for setting the use mode of the basic system of functions, and the bits of the
Выбор режима работы кардиомонитора выбирается подачей на вход 16 установки режима использования базисной системы функций сигнала «0» (базисная система функций Уолша) или подачей сигнала «1» (базисная система функций Варакина).The choice of the operation mode of the cardiomonitor is selected by applying to the input 16 the setting of the use of the basic system of signal functions “0” (basic system of Walsh functions) or by applying the signal “1” (basic system of Varakin functions).
Блок 1 формирования электрокардиосигнала выполняет обычные операции: усиливает электрокардиосигнал, освобождает его от действия помехи промышленной частоты с помощью фильтрации и устраняет дрейф изолинии с помощью фильтра высоких частот или путем выделения сигнала дрейфа изолинии с помощью сплайн-аппроксимации с последующим вычитанием полученного сигнала из исходного электрокардиосигнала (см. патент Российской Федерации №2242164 по заявке на изобретение №2003105498/14 от 25.02.2003, опубликован 20.12.2004, кл. A61B 5/0402). Очищенный от действия помех электрокардиосигнал поступает на входы блока 2 выделения QRS-комплекса и блока 3 выделения ST-сегмента. В блоке 2 выделения QRS-комплекса формируется сигнал начала очередного кардиоцикла (точка отсчета), поступающий на второй вход (вход управления) блока 3 выделения ST-сегмента. На основе известной структуры ЭКС и точки отсчета в блоке 3 формируются точки начала и конца ST-сегмента. Выделенный из ЭКС ST-сегмент поступает в блок 4 дискретизации, где преобразуется в последовательность дискретных отсчетов.The
Сигнал на управляющем выходе блока 3 выделения ST-сегмента инициализирует работу блока 5 формирования функций Уолша посредством подачи на его тактовый вход последовательности тактовых импульсов, при этом на соответствующих выходах блока 5 формирования функций Уолша формируются функции Уолша.The signal at the control output of the ST-
С выхода блока 4 дискретизации дискретные отсчеты ST-сегмента поступают на информационный вход блока 6 формирования спектральных коэффициентов.From the output of
На вторую группу входов блока 6 формирования спектральных коэффициентов поступают либо функции Уолша, либо функции Варакина с выходов коммутаторов 10 второй группы, в зависимости от выбранного режима работы кардиомонитора.Either the Walsh functions or the Varakin functions from the outputs of the
Если на вход 16 установки режима использования базисной системы функций подается сигнал «0», то кардиомонитор использует функции Уолша, если на вход 16 подается подается сигнал «1», то кардиомонитор использует функции Варакина.If the input “16” uses the “0” signal, the cardiomonitor uses the Walsh functions, and if the signal “1” is applied to the input 16, the cardiomonitor uses the Varakin functions.
Поясним этот принцип работы кардиомонитора подробнее.Let us explain this principle of the cardiomonitor in more detail.
Коммутаторы 9 представляют собой устройства с одним управляющим входом, одним информационным входом и двумя информационными выходами. Они устроены таким образом, что при поступлении на управляющий вход «0» информация, поступающая на его информационный вход, появляется на первом информационном выходе коммутатора 9, а при поступлении на управляющий вход «1» информация, поступающая на его информационный вход, появляется на втором информационном выходе коммутатора 9. То есть при поступлении на управляющий вход «0» соответствующая функция Уолша подается на первый информационный выход коммутатора 9, а при поступлении на управляющий вход «1» соответствующая функция Уолша подается на второй информационный выход коммутатора 9. В первом случае функция Уолша поступает на первый информационный вход соответствующего коммутатора 10, во втором случае - на второй вход соответствующего умножителя 15 группы.The
Коммутаторы 10 представляют собой устройства с одним управляющим входом, двумя информационными входами и одним информационным выходом. Они устроены таким образом, что при поступлении на управляющий вход «0» на выходе коммутатора 10 появляется информация, поступающая на его первый информационный вход, а при поступлении на управляющий вход «1» на выходе коммутатора 10 появляется информация, поступающая на его второй информационный вход.The
Схемы коммутаторов 9 и коммутаторов 10 часто используются в составе различных дискретных устройств и представлены, например, в источнике: Основы дискретной техники АСУ и связи. Под общей редакцией Гриненко Г.Ф. - Л.: ВИКИ им. А.Ф.Можайского, 1980, с.461.The circuitry of the
Таким образом, в случае подачи «0» на вход 16 установки режима использования базисной системы кардиомонитора функции Уолша поступают на вторую группу входов блока 6 формирования спектральных коэффициентов.Thus, in the case of applying “0” to the input 16 of the installation of the basic system of the cardiomonitor, the Walsh functions are applied to the second group of inputs of the spectral
С выходов блока 6 формирования спектральных коэффициентов сигналы последних поступают на соответствующие входы блока 7 выявления информативных параметров ST-сегмента.From the outputs of
Возможная реализация блока выявления 7 информативных параметров ST-сегмента для случая представления спектральных коэффициентов в виде двоичного кода подробно приведена при описании прототипа (см. патент Российской Федерации №2242164 по заявке на изобретение №2003105498/14 от 25.02.2003, опубликован 20.12.2004, кл. A61B 5/0402).A possible implementation of the unit for detecting 7 informative parameters of the ST segment for the case of representing spectral coefficients in the form of a binary code is given in detail in the description of the prototype (see the patent of the Russian Federation No. 2242164 for the application for invention No. 2003105498/14 of February 25, 2003, published on December 20, 2004,
Сигналы выявленных информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала поступают на входы блока 8 индикации, где могут быть визуализированы в виде подсветки соответствующих транспарантов или любым иным из известных способов, например на жидкокристаллическом дисплее или плазменном экране.The signals of the identified informative parameters of the ST-segment of the electrocardiogram are fed to the inputs of the
В случае же подачи «1» на вход 16 установки режима использования базисной системы кардиомонитора функции Уолша со вторых информационных выходов коммутаторов 9 поступают на вторые входы умножителей 15 группы. На первые входы умножителей 15 группы подается сигнал с выхода умножителя 14, который формируется следующим образом.In the case of supplying “1” to the input 16 of the installation mode of the basic system of the cardiomonitor, the Walsh functions from the second information outputs of the
С началом поступления тактовых импульсов с выхода блока 3 выделения ST-сегмента электрокардиосигнала на тактовый вход блока 5 формирования функций Уолша (фиг.2, а) на его выходах формируются функции Уолша, поступающие на вторые входы соответствующих умножителей 15 группы. Функция Уолша Wal(1,θ), формируемая на втором выходе блока 5 (фиг.2, б), подается на вход элемента 11 односторонней проводимости (в качестве которого может использоваться обычный диод), с выхода которого на информационный вход регистра 12 сдвига поступает только положительная часть функции Уолша Wal(1,θ) (фиг.2, в). На тактовый вход регистра 12 сдвига поступают импульсы с выхода блока 3 выделения ST-сегмента электрокардиосигнала.With the beginning of the arrival of clock pulses from the output of
В связи с тем, что в разрядах двухзарядного регистра 12 сдвига в исходном состоянии были записаны нули, информация на его выходе оказывается сдвинутой относительно информации на его входе на два такта (фиг.2, г). Последовательность единиц и нулей с выхода регистра 12 сдвига поступает на управляющий вход двухвходового коммутатора 13, устроенного таким образом, что при поступлении на управляющий вход «0» на выходе коммутатора 13 появляется информация, поступающая на его первый вход, а при поступлении на управляющий вход «1» на выходе коммутатора 13 появляется информация, поступающая на его второй вход. То есть коммутатор 13 устроен так же, как и коммутаторы 10 второй группы.Due to the fact that zeros were recorded in the discharges of a double-charged
Таким образом, вид сигнала на выходе коммутатора 13 (фиг.2, ж) определяется видом сигнала Уолша Wal(5,θ) (фиг.2, д) и видом сигнала Уолша Wal(8,θ) (фиг.2, e).Thus, the type of signal at the output of the switch 13 (Fig.2, g) is determined by the type of Walsh signal Wal (5, θ) (Fig.2, e) and the type of Walsh signal Wal (8, θ) (Fig.2, e) .
Сигнал с выхода коммутатора 13 (фиг.2, ж) поступает на первый вход умножителя 14, на второй вход которого подается сигнал Wal(1,θ) (фиг.2, б) со второго выхода блока 5 формирования функций Уолша, в результате чего на выходе умножителя 14 появляется сигнал, поступающий на первые входы всех умножителей 15 группы (см. фиг.2, з). Поскольку на вторые входы умножителей 15 группы подаются соответствующие сигналы Уолша Wal(i,θ), на их выходах формируются функции T(i,θ), являющиеся функциями базисной системы Варакина, имеющие вид, отличающийся от вида функций Уолша Wal(i,θ).The signal from the output of the switch 13 (Fig. 2, g) is supplied to the first input of the multiplier 14, to the second input of which the signal Wal (1, θ) (Fig. 2, b) is supplied from the second output of the Walsh
На фиг.2 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие процесс формирования функции Варакина Т(12,θ) в предлагаемом кардиомониторе для случая 2n=16.Figure 2 shows the timing diagrams illustrating the process of forming the function of the Varakin T (12, θ) in the proposed cardiomonitor for the
На диаграммах показано временное состояние:The diagrams show the temporary state:
а) второго выхода блока 3 выделения ST-сегмента, на котором формируются тактовые импульсы;a) the second output of the
б) второго выхода блока 5 формирования функций Уолша, на котором формируется функция Wal(1,θ);b) the second output of the Walsh
в) выхода элемента 11 односторонней проводимости;C) the output element 11 of one-sided conductivity;
г) выхода двухразрядного регистра 12 сдвига;d) the output of a two-
д) шестого выхода блока 5 формирования функций Уолша, на котором формируется функция Wal(5,θ);e) the sixth output of the Walsh
е) девятого выхода блока 5 формирования функций Уолша, на котором формируется функция Wal(8,θ);f) the ninth output of the Walsh
ж) выхода коммутатора 13;g) the output of the switch 13;
з) выхода умножителя 14;h) the output of the multiplier 14;
и) тринадцатого выхода блока 5 функций Уолша, на котором формируется функция Wal (12,θ);i) the thirteenth output of the
к) выхода тринадцатого умножителя 15 группы, на котором формируется функция базисной системы функций Варакина Т(12,θ).j) the output of the thirteenth multiplier of
На фиг.3 приведены временные диаграммы функций Уолша, используемых в прототипе и в предлагаемом кардиомониторе. На фиг.4 приведены временные диаграммы базисной системы функций Варакина Т(i,θ), используемых предлагаемым кардиомонитором.Figure 3 shows the timing diagrams of the Walsh functions used in the prototype and in the proposed cardiomonitor. Figure 4 shows the timing diagrams of the basis system of Varakin functions T (i, θ) used by the proposed cardiomonitor.
В ортогональности сигналов базисной системы функций Варакина можно убедиться путем перемножения любых функций этой базисной системы и интегрирования результата за время, равное периоду функций.The orthogonality of the signals of the basis system of Varakin’s functions can be verified by multiplying any functions of this basis system and integrating the result in a time equal to the period of the functions.
То есть в случае подачи «1» на вход 16 установки режима использования базисной системы кардиомонитора на выходах коммутаторов 10 формируются функции базисной системы Варакина, и кардиомонитор осуществляет анализ ST-сегмента электрокардиосигнала в базисе функций Варакина.That is, in the case of applying “1” to the input 16 of the setting mode for using the basic system of a cardiomonitor, the outputs of the
Предложенный кардиомонитор позволяет повысить точность и достоверность оценки информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала и расширить возможности анализа большего разнообразия форм ST-сегмента за счет использования в процессе оценки параметров не только спектральных коэффициентов базисной системы функций Уолша, но и спектральных коэффициентов базисной системы функций Варакина.The proposed cardiomonitor allows one to increase the accuracy and reliability of evaluating the informative parameters of the ST segment of an electrocardiogram and expand the analysis capabilities of a wider variety of ST segment forms by using not only the spectral coefficients of the basic system of Walsh functions, but also the spectral coefficients of the basic system of Warakin functions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008114898/14A RU2372840C1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Cardiomonitor for detecting informative parametres of st-segment of electrocardiosignal with increased accuracy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008114898/14A RU2372840C1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Cardiomonitor for detecting informative parametres of st-segment of electrocardiosignal with increased accuracy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2372840C1 true RU2372840C1 (en) | 2009-11-20 |
Family
ID=41477701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008114898/14A RU2372840C1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | Cardiomonitor for detecting informative parametres of st-segment of electrocardiosignal with increased accuracy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2372840C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532297C1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Device for suppressing power-frequency noise effect on electric cardiosignal |
| RU2704437C1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-10-29 | Сергей Александрович Турко | Cardiac monitor for detecting informative parameters |
-
2008
- 2008-04-15 RU RU2008114898/14A patent/RU2372840C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ. Под ред Барановского А.Л. и др. - М.: Радио и связь, 1993, с.168-169, 194-204. Выявление информативных параметров ST-сегмента электрокардиосигнала. ж. Обозрение. Медтехника. - 2007, №5. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2532297C1 (en) * | 2013-08-01 | 2014-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" | Device for suppressing power-frequency noise effect on electric cardiosignal |
| RU2704437C1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-10-29 | Сергей Александрович Турко | Cardiac monitor for detecting informative parameters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Costa et al. | Multiscale entropy analysis of complex physiologic time series | |
| US7383079B2 (en) | Nonlinear method and apparatus for electrocardiogram pacemaker signal filtering | |
| US8606353B2 (en) | Method, medium, and apparatus measuring biological signals using multi-electrode module, with a lead search | |
| US7409242B2 (en) | Active muscle display device | |
| CN104135917A (en) | Pulse monitor and program | |
| TWI583355B (en) | Heart rate detection method and heart rate detection device | |
| JP4262955B2 (en) | Method and system for measuring T-wave alternation by aligning alternating median beats to a cubic spline | |
| CN102271576A (en) | Method and system for measuring heart rate variability | |
| RU2372840C1 (en) | Cardiomonitor for detecting informative parametres of st-segment of electrocardiosignal with increased accuracy | |
| CN108403101A (en) | A kind of model training method and device, the method and device for measuring blood pressure | |
| CN109567780A (en) | Rate calculation method, apparatus, electronic equipment and storage medium by shooting | |
| WO2008029587A1 (en) | Medical measurement device for outputting information useful for diagnosis | |
| CN107822615B (en) | Blood pressure measuring apparatus and signal processing method | |
| US10064560B2 (en) | System for cardiac pathology detection and characterization | |
| CN106604679B (en) | Heartbeat detection method and heartbeat detection device | |
| RU2704437C1 (en) | Cardiac monitor for detecting informative parameters | |
| KR102533262B1 (en) | Method and apparatus for simulating body tissues and recording responses | |
| CN105326482A (en) | Device and method for recording physiological signal | |
| JPS59164037A (en) | Pulse discriminating method and blood pressure measuring apparatus | |
| JP2015217060A (en) | Heartbeat detection method and heartbeat detector | |
| RU2308876C2 (en) | Device for setting multicomponent diagnosis of cardiac activity from pulse examination data | |
| CN106874679B (en) | To the verification method and device of blood pressure algorithm | |
| RU2312593C1 (en) | Method and device for detecting cardio cycle start in real time mode | |
| RU2242164C2 (en) | Method and device for determining electrocardiogram st-segment parameters significant from information content point of view | |
| CN116172609B (en) | Blood pressure measuring device, blood pressure measuring system, storage medium, and electronic apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100416 |