RU2552876C2 - Electrocardiograph for non-invasive real-time micropotential recording on electrocardiogram - Google Patents
Electrocardiograph for non-invasive real-time micropotential recording on electrocardiogram Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552876C2 RU2552876C2 RU2013147321/14A RU2013147321A RU2552876C2 RU 2552876 C2 RU2552876 C2 RU 2552876C2 RU 2013147321/14 A RU2013147321/14 A RU 2013147321/14A RU 2013147321 A RU2013147321 A RU 2013147321A RU 2552876 C2 RU2552876 C2 RU 2552876C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- outputs
- analogue
- amplitude
- lead
- 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 медицинской технике, а именно к устройствам для измерения биоэлектрических потенциалов, используемых преимущественно в приборах медицинской диагностики.The invention relates to medical equipment, namely to devices for measuring bioelectric potentials, used mainly in medical diagnostic devices.
Известно устройство [Куриков С.Ф., Прилуцкий Д.А., Селищев С.В. Применение сигма-дельта-аналого-цифрового преобразования в многоканальных электрокардиографах uran.donetsk.ua>~masters…fkita/pichka/librar], в котором применяются дельта-сигма аналого-цифровые фильтры (АЦП), при этом во входных цепях не применяются традиционные фильтры - заграждающий 50 Гц, антитреморный, фильтр высокой частоты и фильтр низкой частоты. Постоянная составляющая на входе ЭКГ компенсируется за счет 5-6 дополнительных бит сигма-дельта-АЦП. Недостатком данного устройства является использование программных фильтров, выполненных на компьютере, для улучшения отношения сигнал/шум с целью повышения разрешающей способности измерительных каналов, которые приводят к искажению тонкой структуры биопотенциала. Достигнуты следующие технические параметры:A device is known [Kurikov S.F., Prilutsky D.A., Selishchev S.V. The use of sigma-delta-analog-to-digital conversion in multi-channel electrocardiographs uran.donetsk.ua> ~ masters ... fkita / pichka / librar], which use delta-sigma analog-to-digital filters (ADCs), while traditional input circuits do not use Filters - 50 Hz blocking, anti-tremor, high-pass filter and low-pass filter. The constant component at the input of the ECG is compensated by 5-6 additional bits of sigma-delta-ADC. The disadvantage of this device is the use of software filters made on a computer to improve the signal-to-noise ratio in order to increase the resolution of the measuring channels, which lead to distortion of the fine structure of the biopotential. The following technical parameters have been achieved:
- диапазон входных напряжений от 1,2 мкВ; 5 мкВ; 10 мкВ до 10 мВ;- input voltage range from 1.2 μV; 5 uV; 10 μV to 10 mV;
- диапазоны частот - (0-40)/(0-146) Гц;- frequency ranges - (0-40) / (0-146) Hz;
- частота квантования - 2000 Гц.- quantization frequency - 2000 Hz.
Известно электродное устройство [SU 2469642, МПК A61B, опубл. 20.12.2012 г. Бюл. №35], содержащее диэлектрический корпус, в котором расположен диэлектрический пористый контактный элемент, на нерабочей стороне которого выполнено углубление с нанесенным на его поверхность слоем серебра, соединенным с отводящим элементом спаем, причем для насыщения диэлектрического пористого контактного элемента использован электролит, отличающееся тем, что весь объем пор диэлектрического пористого контактного элемента заполнен наночастицами серебра, покрытыми хлоридом серебра, и пропитан электролитом, при этом слой серебра через токоотводящий серебряный элемент с помощью спая электрически связан с проводником, подключенным к входу электрографического прибора, а на нерабочую сторону контактного элемента нанесен герметик, покрывающий углубление и место спая.Known electrode device [SU 2469642, IPC A61B, publ. December 20, 2012 Bull. No. 35], containing a dielectric body in which a dielectric porous contact element is located, on the non-working side of which a recess is made with a silver layer applied to its surface and connected to a discharge element, and an electrolyte is used to saturate the dielectric porous contact element, characterized in that the entire pore volume of the dielectric porous contact element is filled with silver nanoparticles coated with silver chloride and impregnated with an electrolyte, while the silver layer through the current-conducting silver element by means of a junction is electrically connected to a conductor connected to the input of the electrographic device, and a sealant is applied to the non-working side of the contact element, covering the recess and the junction.
Электродное устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве электролита выбран состав, мас.%:The electrode device according to
Метрологические и эксплуатационные параметры медицинских наноэлектродов превышают параметры всех известных в мире медицинских электродов.The metrological and operational parameters of medical nanoelectrodes exceed the parameters of all medical electrodes known in the world.
Известно устройство [SU 2240720, МПК A61B 5/04, опубл. 27.11.2004 г. Бюл. №48], выбранное в качестве прототипа, содержащее блок питания, два электрода и последовательно соединенные процессор, блок оптронной развязки и компьютер, оно дополнительно содержит еще два электрода, конвертер питания, коммутатор (блок компенсации потенциала смещения между электродами) и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с первым входом процессора, второй вход которого соединен со вторым выходом блока оптронной развязки. Выходы блока питания через конвертер питания подключены к питающим входам коммутатора, блока компенсации потенциала смещения между электродами, АЦП, процессора, блока оптронной развязки и компьютера, выход которого через блок оптронной развязки соединен со вторым входом процессора, третий выход которого соединен с третьим входом блока компенсации потенциала смещения между электродами, а четвертый выход соединен с пятым входом коммутатора, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены с одним из четырех электродов, а каждый выход соединен с соответствующим входом блока компенсации потенциала смещения между электродами.A device is known [SU 2240720, IPC
В качестве электродов в данном устройстве использованы серийно изготавливаемые стеклянные электроды, например ЭВЛ-1МЗ. Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано для проведения обследования (скрининга) населения с целью выявления патологии внутренних органов на ранних стадиях заболевания.Serially manufactured glass electrodes, for example EVL-1MZ, were used as electrodes in this device. Most effectively, the present invention can be used to conduct an examination (screening) of the population in order to identify pathology of the internal organs in the early stages of the disease.
Диапазон измерения величины снимаемого биопотенциала, обеспечиваемый устройством, находится в пределах от 0,1 мВ до 200 мВ.The measurement range of the biopotential potential provided by the device is in the range from 0.1 mV to 200 mV.
Недостатками данного устройства является низкая разрешающая способность (0,1 мВ), в устройстве применяются стеклянные образцовые электроды сравнения ЭВЛ-1М3, которые не приспособлены для крепления на теле человека и являются неударопрочными, наличие программных фильтров на процессоре, которые приводят к искажению регистрируемого биопотенциала, то есть искажают его тонкую структуру.The disadvantages of this device are the low resolution (0.1 mV), the device uses glass reference electrodes of comparison EVL-1M3, which are not adapted for mounting on the human body and are shockproof, the presence of software filters on the processor, which lead to distortion of the recorded biopotential, that is, they distort its fine structure.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение разрешающей способности электрокардиографа высокого разрешения для неинвазивной регистрации микропотенциалов на электрокардиограмме в реальном масштабе времени без применения как аналоговых, так и программных фильтров, без накопления кардиоимпульсов, которые приводят к искажениям истинной биоэлектрической активности сердца, с целью ранней диагностики заболеваний сердца и исключения случаев внезапной сердечной смертности (ВСС).The objective of the invention is to increase the resolution of a high-resolution electrocardiograph for non-invasive recording of micropotentials on an electrocardiogram in real time without the use of both analog and software filters, without the accumulation of cardio pulses that lead to distortions of the true bioelectric activity of the heart, with the aim of early diagnosis of heart diseases and exceptions for sudden cardiac mortality (BCC).
Поставленная задача решена за счет того, что устройство, так же как в прототипе, содержит блок питания, электроды, микроконтроллер, компьютер, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, блок компенсации постоянной составляющей.The problem is solved due to the fact that the device, as in the prototype, contains a power supply, electrodes, a microcontroller, a computer, an analog-to-digital converter, a digital-to-analog converter, a DC component compensation unit.
Согласно изобретению устройство имеет многоканальную структуру и содержит несколько идентичных каналов, в устройстве в качестве электродов используют медицинские наноэлектроды для съема ЭКГ с грудной клетки, выходы наноэлектродов подключены к входам измерительных усилителей, выходы измерительных усилителей подключены к первым входам операционных усилителей, выходы которых соединены с входами АЦП, выходы АЦП подсоединены к входам микроконтроллера, выходы которого соединены с компьютером и через ЦАП со вторыми входами операционных усилителей.According to the invention, the device has a multi-channel structure and contains several identical channels, the device uses medical nanoelectrodes as electrodes for ECG removal from the chest, the outputs of nanoelectrodes are connected to the inputs of the measuring amplifiers, the outputs of the measuring amplifiers are connected to the first inputs of the operational amplifiers, the outputs of which are connected to the inputs ADC, ADC outputs are connected to the inputs of the microcontroller, the outputs of which are connected to the computer and through the DAC with the second inputs of the operating preamplifier.
Медицинские наноэлектроды благодаря высоким метрологическим параметрам и особому строению внутренней структуры позволяют регистрировать не инвазивно микропотенциалы на электрокардиограмме в реальном масштабе времени без применения стандартных как аналоговых, так и программных фильтров, накопления кардиоимпульсов, которые приводят к искажениям истинной биоэлектрической активности сердца, с целью диагностики заболеваний сердца и исключения случаев внезапной сердечной смертности (ВСС).Due to the high metrological parameters and the special structure of the internal structure, medical nanoelectrodes make it possible to record non-invasively micropotentials on an electrocardiogram in real time without the use of standard analog or software filters, the accumulation of cardio pulses that lead to distortions of the true bioelectric activity of the heart in order to diagnose heart diseases and exceptions for sudden cardiac mortality (BCC).
Предлагаемая структура устройства обеспечивает высокое качество передачи биопотенциалов с наноэлектродов в компьютер:The proposed structure of the device provides high quality transfer of biopotentials from nanoelectrodes to a computer:
1. В структуре устройства отсутствует коммутатор, который вносит коммутационные помехи в известном устройстве.1. In the structure of the device there is no switch that introduces switching interference in the known device.
2. В устройстве используются высокоразрядные АЦП и ЦАП.2. The device uses high-performance ADCs and DACs.
3. В качестве АЦП применяется малошумящий сигма-дельта-АЦП (не менее 24 разряда).3. The low-noise sigma-delta-ADC (at least 24 bits) is used as an ADC.
4. Микроконтроллер организует обмен с компьютером и управляет ЦАПом для компенсации постоянной составляющей на входе.4. The microcontroller organizes the exchange with the computer and controls the DAC to compensate for the DC component at the input.
5. Устройство изоляции сигнала обеспечивает защиту от поражения электрическим током.5. The signal isolation device provides protection against electric shock.
6. Зарегистрированные электрокардиограммы в компьютере запоминаются, вычисляются амплитудно-временные параметры зубцов ЭКГ и пиков на зубцах, автоматически выдается рекомендация по состоянию сердечно-сосудистой системы для врача, который устанавливает окончательный диагноз.6. The registered electrocardiograms are stored in a computer, the amplitude-time parameters of the ECG teeth and peaks on the teeth are calculated, a recommendation on the state of the cardiovascular system for the doctor who sets the final diagnosis is automatically issued.
7. Питание устройства осуществляется от аккумуляторных батарей.7. The device is powered by rechargeable batteries.
Данное устройство позволило зарегистрировать не инвазивно низкоамплитудные зубцы электрокардиографического сигнала и пики на них уровнем 1 мкВ, единицы и десятки микровольт без применения традиционных как аналоговых, так и программных фильтров, которые вносят амплитудные и фазовые искажения, то есть зарегистрировать не инвазивно истинную биоэлектрическую активность сердца без искажения формы низкоамплитудных зубцов.This device made it possible to register non-invasively low-amplitude teeth of the electrocardiographic signal and peaks at them at a level of 1 μV, units and tens of microvolts without the use of both traditional analog and software filters that introduce amplitude and phase distortions, that is, register non-invasively true bioelectric activity of the heart without distortions in the shape of low-amplitude teeth.
На фиг. 1 представлена структура устройства.In FIG. 1 shows the structure of the device.
На фиг. 2 представлены фрагменты ЭКГ, зарегистрированные одновременно: а, в - в диапазоне частот 0-1000 Гц; б, г - в диапазоне частот 0-150 Гц; а, б - район зубцов P,Q; в, г - R-зубец.In FIG. 2 shows ECG fragments recorded simultaneously: a, c - in the frequency range 0-1000 Hz; b, d - in the frequency range 0-150 Hz; a, b - region of teeth P, Q; c, d - R-wave.
На фиг. 3 представлены фрагменты ЭКГ, зарегистрированные одновременно: а,в - в диапазоне частот 0-1000 Гц; б, г - в диапазоне частот 0-150 Гц; а, б - зубец Р; в, г - зубцы P, Q, S, T, U.In FIG. 3 presents ECG fragments recorded simultaneously: a, c - in the frequency range 0-1000 Hz; b, d - in the frequency range 0-150 Hz; a, b - tooth P; c, d - teeth P, Q, S, T, U.
На фиг. 4 представлен фрагмент ЭКГ пациента 44, 2 - отведение по Холтеру.In FIG. 4 shows an ECG fragment of
На фиг. 5 представлен фрагмент ЭКГ пациента 45, 3 - отведение по Холтеру.In FIG. 5 shows an ECG fragment of patient 45, 3 - Holter lead.
На фиг. 6 представлен фрагмент ЭКГ пациента 47, 2 - отведение по Холтеру.In FIG. 6 shows an ECG fragment of
На фиг. 7 представлен фрагмент ЭКГ пациента 48, 2 - отведение по Холтеру.In FIG. 7 shows an ECG fragment of
На фиг. 8 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 50: а - 1 отведение; б, в - 3 отведение; г - общий вид, 1 отведение.In FIG. Figure 8 shows ECG fragments according to patient's Holter 50: a - 1 lead; b, c - 3 leads; g - general view, 1 lead.
На фиг. 9 представлен фрагмент ЭКГ пациента 51, 2 отведение по Холтеру.In FIG. 9 shows an ECG fragment of
На фиг. 10 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 52: а - 1 отведение; 6-2 отведение.In FIG. 10 shows ECG fragments according to Holter of patient 52: a - 1 lead; 6-2 assignment.
На фиг. 11 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 53: а - 1 отведение; 6-2 отведение; в - 3 отведение.In FIG. 11 presents ECG fragments according to Holter of patient 53: a - 1 lead; 6-2 assignment; in - 3 assignment.
На фиг.12 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 54: а - 1 отведение; б - 2 отведение; в - 3 отведение.On Fig presents ECG fragments according to the Holter of the patient 54: a - 1 lead; b - 2 assignment; in - 3 assignment.
На фиг.13 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 55: а - 1 отведение; б - 2 отведение.On Fig presents ECG fragments according to the Holter of the patient 55: a - 1 lead; b - 2 assignment.
На фиг.14 представлен фрагмент ЭКГ пациента 56, 1 отведение.On Fig presents a fragment of the ECG of the
На фиг.15 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 57: а - 1 отведение; б - 2 отведение; в - 3 отведение.On Fig presents ECG fragments according to the patient's Holter 57: a - 1 lead; b - 2 assignment; in - 3 assignment.
На фиг.16 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 58: а - 1 отведение; б - 2 отведение; в - 3 отведение.On Fig presents ECG fragments according to the patient's Holter 58: a - 1 lead; b - 2 assignment; in - 3 assignment.
На фиг.17 представлен фрагмент ЭКГ пациента 59, 1 отведение по Холтеру.On Fig presents a fragment of the ECG of the
На фиг.18 представлен фрагмент ЭКГ пациента 60, 1 отведение по Холтеру.On Fig presents a fragment of the ECG of the
На фиг.19 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 61: а - 1 отведение; б - 2 отведение; в - 3 отведение.On Fig presents ECG fragments according to the Holter of the patient 61: a - 1 lead; b - 2 assignment; in - 3 assignment.
На фиг.20 представлены фрагменты ЭКГ по Холтеру пациента 62: а - 1 отведение; б - 2 отведение.On Fig presents ECG fragments according to the Holter of the patient 62: a - 1 lead; b - 2 assignment.
Электрокардиограф высокого разрешения для неинвазивной регистрации микропотенциалов на электрокардиограмме в реальном масштабе времени (фиг.1) содержит медицинские наноэлектроды 11i и 12i, измерительные усилители 2i, операционные усилители 3i, аналого-цифровые преобразователи 4i, микроконтроллер 5, цифроаналоговый преобразователь 6i, изолятор 7, персональный компьютер 8.A high-resolution electrocardiograph for non-invasive recording of micropotentials on a real-time electrocardiogram (Fig. 1) contains
Принцип действия устройства заключается в следующем.The principle of operation of the device is as follows.
Медицинские наноэлектроды 11i и 12i устанавливают на грудной клетке пациента. Электрокардиографические сигналы с наноэлектродов поступают на инвертирующий и неинвертирующий входы измерительных усилителей 2i, с выхода измерительных усилителей сигналы поступают на неинвертирущий вход операционного усилителя 3i, сигналы с выхода операционных усилителей поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 4i и после оцифровки поступают на вход микроконтроллера 5, который оценивает входной сигнал и при наличии постоянной составляющей выдает сигнал на ЦАП 6i для устранения постоянного сигнала на входе путем подачи компенсирующего напряжения на инвертирующий вход операционных усилителей 3i. Изолятор 7 изолирует пациента от компьютера 8. Сигналы на вход компьютера поступают через порт USB.
Были проведены клинические исследования электрокардиографа высокого разрешения для неинвазивной регистрации микропотенциалов на электрокардиограмме в реальном масштабе времени.Clinical studies have been conducted on a high-resolution electrocardiograph for non-invasive recording of micro-potentials on a real-time electrocardiogram.
Результаты клинических исследований получены в Томском НИИ кардиологии. Зарегистрированы одновременно электрокардиограммы пациента П1 в области частот от 0 до 1000 Гц, фиг. 2 а, в, и в области частот от 0 до 150 Гц, фиг. 2 б, г, а, б - район зубцов P, Q; в, г - R-зубец. В устройствах для регистрации отсутствуют фильтры, съем осуществляется с грудной клетки по Холтеру. Устройства не были синхронизированы и поэтому наблюдается небольшая временная задержка. Устройство с полосой пропускания от 0 до 150 Гц сглаживает пики в отличие от высокочастотного устройства.The results of clinical studies were obtained at the Tomsk Research Institute of Cardiology. The electrocardiograms of patient P1 were recorded simultaneously in the frequency range from 0 to 1000 Hz, FIG. 2 a, b, and in the frequency range from 0 to 150 Hz, FIG. 2 b, d, a, b - region of teeth P, Q; c, d - R-wave. There are no filters in the registration devices; removal is carried out from the chest according to Holter. The devices were not synchronized and therefore there is a slight time delay. A device with a bandwidth from 0 to 150 Hz smooths the peaks in contrast to a high-frequency device.
Электрокардиограммы пациента 2, зарегистрированные одновременно теми же устройствами, представлены на фиг. 3 а, б, в, г., а, в - диапазон частот 0-1000 Гц; б, г - диапазон частот 0-150 Гц; а, б - зубец Р; в, г - зубцы P, Q, S, T, U.The electrocardiograms of
На электрокардиограммах, фиг. 2 а, в и фиг. 3 а, в, зарегистрированных в полосе частот от 0 до 1000 Гц, пики микровольтового уровня на стандартных зубцах и их положение на временной оси ЭКГ более отчетливо фиксируются.On electrocardiograms, FIG. 2 a, b and FIG. 3a, c, recorded in the frequency band from 0 to 1000 Hz, the peaks of the microvolt level on standard teeth and their position on the ECG time axis are more clearly recorded.
Для оценки возможности регистрации микропотенциалов на электрокардиограмме уровнем 1 мкВ, единицы и десятки микровольт с помощью аппаратуры на наноэлектродах в диапазоне частот от 0 до 150 Гц без аналоговых и программных фильтров и накопления кардиоимпульсов представлены результаты клинических исследований, фиг. 4 - 20. Все пациенты перенесли инфаркт миокарда и наблюдались в отделении неотложной кардиологии Томского НИИ кардиологии.To assess the possibility of recording micropotentials on an electrocardiogram level of 1 μV, units and tens of microvolts using equipment on nanoelectrodes in the frequency range from 0 to 150 Hz without analog and software filters and the accumulation of cardio pulses, the results of clinical trials are presented, FIG. 4 - 20. All patients had myocardial infarction and were observed in the emergency cardiology department of the Tomsk Scientific Research Institute of Cardiology.
На фиг. 4 у пациента 44 во 2 отведении по Холтеру амплитуда Р-зубца 60 мкВ, пиков - от 3 мкВ до 30 мкВ.In FIG. 4, in patient 44, in 2 Holter leads, the amplitude of the P-wave is 60 μV, and the peaks are from 3 μV to 30 μV.
На фиг. 5 у пациента 45 в 3 отведении по Холтеру амплитуда Р-зубца 30 мкВ, пиков - от 5 мкВ до 20 мкВ.In FIG. 5, the patient has 45 in 3 leads according to Holter, the amplitude of the P-wave is 30 μV, and the peaks are from 5 μV to 20 μV.
На фиг. 6 у пациента 47 во 2 отведении по Холтеру амплитуда Р-зубца 50 мкВ, пиков - от 10 мкВ до 70 мкВ.In FIG. 6 in patient 47 in 2 Holter leads, the amplitude of the P-wave is 50 μV, peaks from 10 μV to 70 μV.
На фиг. 7 у пациента 48, 2 отведение, амплитуда Р-зубца 25 мкВ, пиков - от 8 мкВ до 15 мкВ.In FIG. 7 the patient has 48, 2 leads, the amplitude of the P-wave is 25 μV, peaks - from 8 μV to 15 μV.
На фиг. 8 у пациента 50 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 25 мкВ, пиков - от 4 до 5 мкВ, фиг. 8а; в 3 отведении амплитуда Р-зубца от 7 мкВ до 15 мкВ, пиков - от 7 мкВ до 15 мкВ, фиг. 8б, в; общий вид ЭКГ в 1 отведении представлен на фиг. 8 г. In FIG. 8, in
На фиг. 9 у пациента 51 во 2 отведении по Холтеру амплитуда Р-зубца 55 мкВ, пиков - от 3 мкВ до 33 мкВ.In FIG. 9 in patient 51, in 2 Holter leads, the amplitude of the P-wave is 55 μV, peaks from 3 μV to 33 μV.
На фиг. 10 у пациента 52 при исследовании по Холтеру в 1 отведении наблюдается изменение полярности Р-зубца перед экстрасистолой, зубец двухполярный, амплитуда Р-зубца 20 мкВ, пиков - от 5 мкВ до 10 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 15 мкВ, зубец двухполярный, пики - от 5 мкВ до 10 мкВ.In FIG. 10, in patient 52, in a Holter study in 1 lead, a change in the polarity of the P-wave before the extrasystole is observed, the tooth is bipolar, the amplitude of the P-wave is 20 μV, peaks from 5 μV to 10 μV; in the 2nd lead, the amplitude of the P wave is 15 μV, the bipolar wave, peaks from 5 μV to 10 μV.
На фиг. 11 у пациента 53 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 35 мкВ, пиков - от 3 до 10 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 45 мкВ, пиков - от 3 до 5 мкВ; в 3 отведении амплитуда Р-зубца 15 мкВ, пиков - от 2 до 7 мкВ.In FIG. 11 in patient 53 during the Holter study in 1 lead, the amplitude of the P-wave is 35 μV, peaks from 3 to 10 μV; in 2 leads, the amplitude of the P-wave is 45 μV, peaks from 3 to 5 μV; in 3 leads, the amplitude of the P-wave is 15 μV, peaks from 2 to 7 μV.
На фиг. 12 у пациента 54 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 5 мкВ, пиков - от 5 до 10 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 8 мкВ, пиков - ±4 мкВ; в 3 отведении амплитуда Р-зубца 7-8 мкВ, пиков - от 2,5 до 5 мкВ.In FIG. 12 in patient 54 during a Holter study in 1 lead, the amplitude of the P-wave is 5 μV, peaks from 5 to 10 μV; in 2 leads, the amplitude of the P-wave is 8 μV, of the peaks ± 4 μV; in 3 leads the amplitude of the P-wave is 7-8 μV, peaks - from 2.5 to 5 μV.
На фиг. 13 у пациента 55 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 100 мкВ, пиков - от 8 до 70 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 40 мкВ, зубец двухполярный, амплитуды пиков - от 20 мкВ до ±40 мкВ.In FIG. 13 in
На фиг. 14 у пациента 56 в 1 отведении по Холтеру амплитуда Р-зубца 180 мкВ, пика - 80 мкВ.In FIG. 14, the patient has 56 in 1 Holter lead, the amplitude of the P-wave is 180 μV, the peak is 80 μV.
На фиг. 15 у пациента 57 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 100 мкВ, пиков - от 8 мкВ до 60 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 70 мкВ, амплитуды пиков - от 10 мкВ до 25 мкВ; в 3 отведении амплитуда Р-зубца 50 мкВ, пиков - от 10 мкВ до 15 мкВ.In FIG. 15 in patient 57 during the Holter study in 1 lead, the amplitude of the P-wave is 100 μV, peaks from 8 μV to 60 μV; in 2 leads, the amplitude of the P-wave is 70 μV, the peak amplitudes are from 10 μV to 25 μV; in 3 leads, the amplitude of the P-wave is 50 μV, peaks from 10 μV to 15 μV.
На фиг. 16 у пациента 58 при исследовании сердца по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 170 мкВ, пиков - от 10 мкВ до 25 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 110 мкВ, амплитуды пиков - от 10 мкВ до 20 мкВ; в 3 отведении амплитуда Р-зубца 80 мкВ, пиков - от 10 мкВ до 25 мкВ.In FIG. 16 in patient 58, when examining the heart according to Holter in 1 lead, the amplitude of the P-wave is 170 μV, peaks from 10 μV to 25 μV; in 2 leads, the amplitude of the P-wave is 110 μV, the peak amplitudes are from 10 μV to 20 μV; in 3 leads, the amplitude of the P-wave is 80 μV, peaks from 10 μV to 25 μV.
На фиг. 17 у пациента 59 в 1 отведении по Холтеру, амплитуда Р-зубца 120 мкВ, пиков - от 6 мкВ до 40 мкВ.In FIG. 17, the patient has 59 in 1 Holter lead, the amplitude of the P-wave is 120 μV, and the peaks are from 6 μV to 40 μV.
На фиг. 18 у пациента 60 в 1 отведении по Холтеру амплитуда Р-зубца 175 мкВ, пиков - от 6 мкВ до 75 мкВ.In FIG. 18, the patient has 60 in 1 Holter lead, the amplitude of the P-wave is 175 μV, peaks from 6 μV to 75 μV.
На фиг. 19 у пациента 61 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 150 мкВ, пиков - от 10 мкВ до 20 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 75 мкВ, амплитуды пиков - от 5 мкВ до 45 мкВ; в 3 отведении амплитуда Р-зубца 45 мкВ, пиков - от 7 мкВ до 35 мкВ.In FIG. 19 in patient 61, in a Holter study in 1 lead, the amplitude of the P-wave is 150 μV, peaks from 10 μV to 20 μV; in 2 leads, the amplitude of the P-wave is 75 μV, peak amplitudes are from 5 μV to 45 μV; in 3 leads, the amplitude of the P-wave is 45 μV, peaks - from 7 μV to 35 μV.
На фиг.20 у пациента 62 при исследовании по Холтеру в 1 отведении амплитуда Р-зубца 175 мкВ, пиков - от 5 мкВ до 50 мкВ; во 2 отведении амплитуда Р-зубца 100 мкВ, амплитуды пиков - от 5 мкВ до 50 мкВ. In Fig.20, the patient 62 in the study according to Holter in 1 lead amplitude of the R-wave 175 μV, peaks from 5 μV to 50 μV; in 2 leads, the amplitude of the P-wave is 100 μV, the peak amplitudes are from 5 μV to 50 μV.
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:Based on the studies, the following conclusions can be drawn:
1. Разработанная аппаратура позволяет измерить амплитуду и момент появления на обычной ЭКГ низкоамплитудных зубцов и пиков на них.1. The developed equipment allows you to measure the amplitude and moment of appearance of low-amplitude teeth and peaks on them on a normal ECG.
2. Амплитуды зубцов и пиков варьируют от единиц до сотен микровольт.2. The amplitudes of the teeth and peaks vary from units to hundreds of microvolts.
3. С расширением полосы частот аппаратуры до 1000 Гц улучшается качество регистрации сигналов, составляющих единицы и десятки микровольт.3. With the expansion of the equipment frequency band to 1000 Hz, the quality of recording signals of units and tens of microvolts improves.
Низкоамплитудные биопотенциалы сердца микровольтового уровня зарегистрированы в реальном времени без искажений с грудной клетки пациентов со стандартных отведений по Холтеру без фильтров как аналоговых, так и программных.Low-amplitude biopotentials of the microvolt level heart were recorded in real time without distortion from the chest of patients from standard Holter leads without filters, both analog and software.
Данный подход позволит дополнить существующую ЭКГ-диагностику, применяемую широко в поликлиниках, диагностическими параметрами, которые применяются для постановки точного диагноза при использовании электрокардиографов высокого разрешения, например, по методу Симсона. Метод Симсона основан на накоплении 100-300 кардиокомплексов, с дальнейшей фильтрацией суммарного импульса.This approach will complement the existing ECG diagnostics, which are widely used in clinics, with diagnostic parameters that are used to make an accurate diagnosis using high-resolution electrocardiographs, for example, according to the Simson method. Simson's method is based on the accumulation of 100-300 cardiac complexes, with further filtering of the total pulse.
На суммарном кардиоимпульсе при определенных патологиях обнаруживают поздние потенциалы предсердий (ППП) уровнем менее 5 мкВ, которые возникают в конце P-зубца или поздние потенциалы желудочков (ППЖ) уровнем менее 20 мкВ, которые возникают после S-зубца в начале S-T-комплекса. Обнаружение на кардиоимпульсе ППП и ППЖ является предвестником внезапной сердечной смерти по данным клинических исследований методом Симсона.In certain pathologies, late atrial potentials (APS) of less than 5 μV, which occur at the end of the P-wave or late ventricular potentials (VCA) of less than 20 μV, which occur after the S-wave at the beginning of the S-T complex, are detected in the total cardio pulse for certain pathologies. Detection of cardiac impulse of PPP and PPS is a harbinger of sudden cardiac death according to clinical studies by the Simson method.
Недостатками метода Симсона является невозможность анализа сигнала ЭКГ в реальном масштабе времени и включение в решающее правило параметров, имеющих отдаленное отношение к природе исследуемых низкоамплитудных составляющих ЭКГ.The disadvantages of the Simson method are the impossibility of analyzing the ECG signal in real time and the inclusion in the decision rule of parameters that are remotely related to the nature of the studied low-amplitude ECG components.
Наши клинические исследования на предлагаемом устройстве показали, что устройство способно измерять низкоамплитудные флуктуации на кардиоимпульсе уровнем 1 мкВ, единицы микровольт, десятки микровольт в реальном масштабе времени без применения фильтров, которые приводят к амплитудным и фазовым искажениям ЭКГ-сигнала. На графиках хорошо просматривается нестабильность работы сердца. Доказательством отсутствия электромиографической помехи является тот факт, что низкоамплитудные флуктуации, наблюдаемые на горизонтальных участках ЭКГ, то есть во время отдыха сердца, в момент возбуждения на P-зубцах отсутствуют, что свидетельствует об изменении физиологического состояния мышечного волокна сердца в переходе от фазы покоя к фазе возбуждения.Our clinical studies on the proposed device showed that the device is capable of measuring low-amplitude fluctuations on a cardio pulse of 1 μV, units of microvolts, tens of microvolts in real time without the use of filters, which lead to amplitude and phase distortions of the ECG signal. The graphs clearly show the instability of the heart. Evidence of the absence of electromyographic interference is the fact that the low-amplitude fluctuations observed in the horizontal sections of the ECG, that is, during cardiac rest, are absent at the P-waves at the time of excitation, which indicates a change in the physiological state of the heart muscle fiber in the transition from the resting phase to the phase excitement.
Данное устройство открывает новые перспективы для более точной и ранней диагностики заболеваний сердца при массовых исследованиях в поликлинических условиях с целью исключения внезапной сердечной смертности (ВСС).This device opens up new prospects for a more accurate and early diagnosis of heart disease in mass studies in outpatient settings to exclude sudden cardiac mortality (SCD).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013147321/14A RU2552876C2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Electrocardiograph for non-invasive real-time micropotential recording on electrocardiogram |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013147321/14A RU2552876C2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Electrocardiograph for non-invasive real-time micropotential recording on electrocardiogram |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013147321A RU2013147321A (en) | 2015-04-27 |
RU2552876C2 true RU2552876C2 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53283102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013147321/14A RU2552876C2 (en) | 2013-10-22 | 2013-10-22 | Electrocardiograph for non-invasive real-time micropotential recording on electrocardiogram |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2552876C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723222C1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-06-09 | Евгений Владимирович Круглов | Electric cardiosignal processing unit with analogue-digital filtration |
US11399762B1 (en) | 2021-08-05 | 2022-08-02 | Starcat LLC | Modular electroencephalograph (EEG) system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2240720C2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-11-27 | Юдаков Сергей Иванович | Device for detecting pathological states of internal organs by measuring biopotentials at early stage |
RU2469642C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Electrode device |
-
2013
- 2013-10-22 RU RU2013147321/14A patent/RU2552876C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2240720C2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-11-27 | Юдаков Сергей Иванович | Device for detecting pathological states of internal organs by measuring biopotentials at early stage |
RU2469642C1 (en) * | 2011-07-07 | 2012-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Electrode device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Heilbron EL.Advances in modern electrocardiographic equipment for long-term ambulatory monitoring.Card Electrophysiol Rev. 2002 Sep;6(3):185-9 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723222C1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-06-09 | Евгений Владимирович Круглов | Electric cardiosignal processing unit with analogue-digital filtration |
US11399762B1 (en) | 2021-08-05 | 2022-08-02 | Starcat LLC | Modular electroencephalograph (EEG) system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013147321A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2676604B1 (en) | Real time QRS duration measurement in electrocardiogram | |
Jamal | Signal acquisition using surface EMG and circuit design considerations for robotic prosthesis | |
WO2013138372A1 (en) | Real time qrs detection using adaptive threshold | |
US20080081960A1 (en) | Floating physiological data acquisition system with expandable ECG and EEG | |
TW201019903A (en) | Method and apparatus for sensing a physiological signal | |
Acar et al. | Wearable graphene nanotextile embedded smart armband for cardiac monitoring | |
RU2552876C2 (en) | Electrocardiograph for non-invasive real-time micropotential recording on electrocardiogram | |
Xing et al. | Design and evaluation of an autonomic nerve monitoring system based on skin sympathetic nerve activity | |
Al-Kindi et al. | Towards real-time detection of myocardial infarction by digital analysis of electrocardiograms | |
Gulizia et al. | ANMCO/AIIC/SIT Consensus Information Document: definition, precision, and suitability of electrocardiographic signals of electrocardiographs, ergometry, Holter electrocardiogram, telemetry, and bedside monitoring systems | |
Janusek et al. | Application of wavelet based denoising for T-wave alternans analysis in high resolution ECG maps | |
JP2004526512A (en) | Apparatus and method for recording a signal of biological origin | |
Szakacs-Simon et al. | Signal conditioning techniques for health monitoring devices | |
Pahlm et al. | Proximal placement of limb electrodes: a potential solution for acquiring standard electrocardiogram waveforms from monitoring electrode positions | |
Adil et al. | Wearable ecg measurement system for detection of cardiac arrhythmia | |
Buchneva et al. | The System for Rodent ECG Registration Using Dry Electrode Technology without Fixation and Drug-Induced Sleep | |
Faiem | An Active Electrode Based ECG Measurement System from Minimally Spaced Precordial Bipolar Lead | |
RU2407430C2 (en) | Device for complex examination of vegetative nervous system state | |
Srinivasan et al. | Early detection of Ischaemia Through High Frequency ECGs: The role of Medical-Grade Wearables for Chest Pain Triages | |
Purohit et al. | Capacitive Electrode Based Single Lead ECG Detection | |
Soto-Camacho et al. | Design of an acquisition system for bioelectric signals (heart) using an embedded system in FPGA platform | |
Mendenhall et al. | Precordial electrocardiographic recording and QT measurement from a novel wearable ring device | |
CN211270729U (en) | Networked twelve-lead electrocardiogram detection device | |
Cai et al. | Design and experimental verification of a recording scheme for body surface potential mapping | |
Li et al. | Mechanism and Acquisition in Portable ECG Monitors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171023 |