SU938930A1 - Векторкардиограф - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к медицинс- кой технике и предназначено дл  диагностики заболеваний сердечно- , сосудистой системы.

Известен векторкардиограф, содержащий электроды, коммутатор, два предварительных усилител , блок питани  и регистрирующий блок 13.

Однако известный векторкардисграф вычисл ет не пространственные, а плоскостные характеристики вектора электрической активности сердца, т.е. вычисл ет величину проекции модул  на ойну из выбранных плоскостей , определ емую выбранными отведени ми , и, соответственно, вычисл ет аргумент модул  в это1й плоскости. Кроме величины модул  и аргумента ; вектора плоскости устройства не дает никаких других характеристик вект. тора электрической активности сердца (таких, как скорости вектора, направление в разных октантах вектора и

др.). Нар ду с этим известное устройство не дает возможность просмотреть форму петель вектора, вычислить их плоцадь, определить точки пересечени  петель, их направление и т.д.

Цель изобретени  - повьшение точ ности диагносцировани  сердечнососудистых заболеваний путем опреде лени  характеристик пространственного вектора электрической активности сердца.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство имеет дополнительный предварительный усилитель, три преобразовател  напр жение-код, буферное запоминающее устройство, устройство управлени  приемом, устройство управлени  вычислением, три программных цифровых моделирующих блока, индикатор на электронно-луче вой трубке, координатограф, два пре. образовател  код-напр жение, а ком3 мутатор имеет дополнительный выход, к которому подключен вход третьего дополнительного предварительного усилител , выхбды всех трех предварительных усилителей через три преобразовател  напр жение-код соединены с входами буферного запоминающего устройства, выходы которого со единены с Входами трех программных цифровых моделирующих блоков, выходы которых подсоединены к общим шинам, две из которых через два преобразовател  код-напр жение подсоединены к двум входам индикатора на электронно-лучевой трубке, треть обща  шина подсоединена к третьему |Входу индикатора на электронно-луче вой трубке, четверта  обща  шина по соединена к входу буферного запоминающего устройства, остальные общие шины подключены к входам координатографа , первый выход устройств управлени  вычислением соединен с входом устройства управлени  приемо первый выход которого подсоединен к входам преобразователей напр жение-код , а второй - к входу буферно го запоминающего устройства, второй выход устройства управлени  вычисле нием подсоединен к входу буферного запоминающего устройства, а етий, четвертый и п тый выходы подсоедине ны к входам соответственно первого, второго и третьего программно- i го цифрового моделирующего блока . На чертеже изображена блок-схема векторкардиографа. Векторкардиограф содержит электроды 1, коммутатор 2,-три предварительных усилител  , три преобразовател  6-8 напр жение-код, буферное запоминающее устройство 9, устройство 10 управлени  приемом, устройство 11 управлени  вычислением, три программных цифровых модулирующих блока 12-Т, индикатор 15 на электронно-лучевой трубке, регистрирующий блок в виде трехкоординатного малогабаритного координатографа 16, два преобразовател  17 и 18 код-напр жение и блок 19 питани . Программные цифровые моделирующие блоки 12-1 имеют общие выходные ши ны 20-2. Электроды 1 подсоединены входам коммутатора 2, выходы которо 30 ГО подсоединены к входам трех усилителей 3f и 5. выходы которых подсоединены к входам трех преобразователей 6, 7 и 8 напр жение-код, выходы которых в свою очередь соединены с входами разр дов буферного запоминающего устройства 9. Выходы буферного запоминающего устройства 9 соединены с входами трех программных цифровых моделирующих блоков 12, 13 и 14, выходы которых подсоединены на общие шины 20-2. Первые из этих общих шин 20 подсоединены к входу первого преобразовател  17 код-напр жение , выход которого подсоединен к первому входу индикатора 15. Вторые общие шины 21 подсоединены к входу второго преобразовател  18 коднапр жение , выход которого подсоединен к второму входу индикатора 15. Третьи общие шины 22 подсоединены к остальным входам индикатора 15. Четвертые общие шины 2k подсоединены К входу буферного запоминающего устройства 9. Остальные общие шины подсоединены к входу трехкоординат- ного малогабаритного координатографа 16. Первый выход устройства 10 управлени  приемом подсоединен к входам преобразователей 6, 7 и 8 напр жение-код , а второй - к входу буферного запоминающего устройства 9 а вход устройства 10 управлени  приемом подсоединен к рервому выходу устройства 11 управлени  вычислением и выдачей результатов. Второй выход устройства управлени  вычислением и выдачей результатов подсоединен к входу буферного запоминающего устройства 9. Третий выход устройства 11 управлени  вь1числением подсоединен к входу первого программного цифрового моделирующего блока 12, который формирует и выдает на координатограф или индикатор в зависимости от сигналов с устройства 11 величину проекций пространственного вектора электрической активности сердца на оси х, у, z в зависимости от времени, который вычисл ет и выдает величину сферических координат вектора электрической активности сердца V, ot , Т измен ющуюс  во времени, при этом V, «I и у вы- , числ ютс  по следующим формулам

:VriW

-Xi

560-arccos I г

,

-X; circcos

i Четвертый выход устройства 11 управлени  вычислением подсоединен к входу второго программного цифрового моделирующего блока, который . формирует и выдает на индикатор и координатограф векторкардиографичес кие петли в декартовых координатах. Начало и конец петли, а также масштаб выдачи может задаватьс  оператором с помощью устройства 11 управ лени  вычислением. П тый вход устройства 11 управлени  вычислением подсоединен к входу третьего программного модулирующего блока, который вычисл ет и выдает на координатограф и индикатор р д показателей вектора электрической активности сердца и его векторкардиографических петель Р, QRS, Т и т.д. в проекци х ху, xz и XZ таких, как: максимальные векторы петель QRS, Т, Р. Максимальный вектор - это рассто ние от начальной (изоэлектри ческой) точки до точки максимальног удалени  петли в данном квадрате. Максимальный вектор петли вычисл ет с  по формуле BerncfX где () номера точек начала конца каждой пет ли;

)4 H-O

направление вращени  вектора сердца в пределах каждой петли, которое определ етс  с помощью анализа значений абсциссы в каждой соответствующей проекции в точках начала, конца петли .и ее максимума;

площади проекций пространственной петли, образованной совокупностью моментных знамений вектора сердца на три ортогональные плоскости. Ис VzJv

I rarc3in

У(,)

Пф- фиксированное количество точек.

3) Скорость конечного участка 50 пути

V

к nф.At

V

,,-Пф

Н

,

-.)

Л. . . Л I

|44-«

д) Угол между максимальными векгорами петель Т и QRS ходными данными дл  вычислени  параметров ВКГ  вл ютс  номера точек (Пм, Пц) начала и конца каждой пет- . ли Р, QRS, Т. Площадь петли вычисл етс  по формуле - | H-vr H -),) (,()H()«)(()H Ч пк-чК ч и1 скорость вращени  вектора 1) Полна  средн   скорость ijr-, где Ly-; Длина петли; Тдврем  вращени  вектора в пределах данной петли V-(v%). i 1|С4ч к 1 (it 1 1 где At - врем  квантовани . 2) Скорость начального участка петли I-H нПфМ ,„

Р)-Ч.ШЧУУЧ п - ЧЯ-Ч п)№Рп1))1

avxtcg

P()xem)- 4Tn)K4awh4M№M-4Tn) номера точек начала петель соответстйенно QRS, Т) номера точек максимальных векторов петель QTS, Т. Устройство работает следующим об разом. На пациента, в зависимости от вы бранной системы отведений, накладываютс  электроды. Коммутатором они коммутируютс  таким образом, что на двух выходах коммутатора имеетс  сигнал, характеризующий проекцию вектора электрической активности сердца на ось х. На других двух вых дах коимутатора имеетс  сигнал, характеризующий проекцию вектора элек рической активности сердца на ось у На третьих двух выводах коммутатора имеетс  , характеризующий про екцию вектора электрической активности сердца на ось z« Сигнал с первых двух выходов коммутатора поступает на вход перво го усилител  3. На чертеже св зь между коммутатором 2 с усилителем 3 условно изображена одной линией. Аналогичным образом сигнал с вторых выходов коммутатора 2 поступает на вход второго усилител  А, а с треть их выходов коммутатора - на вход третьего усилител  5. С выходов трех усилителей сигналы, характеризующие проекции вектора электрической активности сердца соответственно на оси X, у и Z подаютс  на входы трех преобразователей 6, 7 и 8 напр жение-код. С помощью устройства 10 управлени  приемом оператор задает частоту квантовани  принимаемой информации. На устройстве 10 имеетс  специальный переключатель дл  выбора частот квантований, информации. Устройство 10 получает с первого выхода устройства 11 управлени  кварцованные импульсы эталонной частоты, из которых формирует управ л ющие импульсы опроса преобразователей напр жение-код и импульсы управлени  приемом информации в уст ройство 9. Частота данных импульсов получаетс  кварцованной и равной частоте указанной оператором с пО мощью оператора. Следует указать, что импульсы, поступающие на буфер-ное запоминающее устройство 9, задержаны относительно импульсов, поступающих на преобразователи напр жение-код на врем , равное времени задержки на.срабатывание преобразователей . Двоичный код, соответствующий величинам проекций вектора электрической активности сердца на оси х, у и Z с выходов преобразователей, напр жение-код поступает на вход запоминающего устройства и запоминаетс  по определенному адресу. Адрес зависит от номера квантующего импульса. Если это был первый импульс опроса преобразователей, то код напишетс  по первому адресу, а если п-ый, то по п-му адресу. Таким образом, на выходе преобразовател  6 имеетс  код, соответствующий величине проекции вектора на ось х, на выходе преобразовател  7 код,соответствующий величине проекции вектора на ось у и на выходе преобразовател  8 код, соответствующий величине проекции вектора на ось z. Число разр дов в разр дном слове буферного запоминающего устройства 9 равно суммарному числу разр дов трех преобразователей 6, 7 и 8. После окончани  ввода исходной информации оператор с помощью переключателей и клавиши устройства 11 управлени  вычислением задае, какую из выполн емых задач на данном векторкардиографе необходимо выполнить в данное врем . Например, задает выполнить задачу выдачи проекций вектора электрической активности сердца на оси х, у и z. В данном случае устройство управлени  вычислением и выдачей обращаетс  к первому программному цифровому моделирующему блоку 12, который начинает обращатьс  последовательно, начина  с первого, ко всем адресам запоминающего устройства 9. Полученный код с устройства 9 блок 12 в зависимости от выбранного масштаба преобразовывает в количество шагов, требуемых дл  перемещени  шаговых двигателей координатографа 16 и выдает управл ющие сигналы на управление шаговыми двигател ми координатографа и сигналы на подн тие и опускание и подн тие пера координатографа. Координатограф последовательно чертит проекции вектора на ось х, затем на ось у, а затем на ось z. При задании оператором на устрой стве VI выдачи информации на индика тор на электронно-лучевой трубке блок 12 подготавливает и выдает тре буемый код на преобразователи коднапр жение , на выходе которых получаетс  напр жение, необходимое дл  индикации проекций вектора электрической активности сердца на индикаторе , кроме того, блок 12 выдает

эьо-агссоз

ot,r

csirccos

Если оператор задает на устройстве 11 задачу (указывает на необходимость выполнени  ) формировани  векторкардиографических петель в декартовых координатах, то тогда устройство 11 .выдает управл ющие сигналы блоку 13, который строит на координатографе или на индикаторе, в зависимости от желани  оператора по исходным данным , полученным с запоминающего устройства 9, векторкардиографические петли. Масштаб вычерчиваемых петель, начало и конец петель может задаватьс  оператором на устройстве 11. Если оператор задает на устройстве 11 задачу вычислени  и выдачи р да показателей вектора электрической активности сердца и его векторкардиографических петель, то тогда выдаютс  управл ющие сигналы на блок 1, который опрашивает запоминающее устройство 9 и (по полученным данным ) вычисл ет и выдает на координатограф и индикатор величину р да показателей вектора электрической активности сердца и его векторкардиографических петель, таких как: максимальный вектор каждой петли в каждом квадранте, направление вращени  вектора в пределах каждой петли, площади проекций каждой из петель, полную среднюю скорость вращени  вектора, скорость начального участка петли, скорость конечного участка петли, угол между максималь 1

гаГС5лП

ными векторами петель Т и QRS и другие показатели.

Каждый из программных моделирующих блоков имеет внутреннюю посто нную и оперативную пам ть и местное устройство управлени .

Таким образом, благодар  введению дополнительного усилител , трех преобразователей напр жение-код, двух преобразователей код-напр жение , буферного запоминающего устройства , устройства управлени  приемом, устройства управлени  вычислением и выдачей .результатов и трех программных моделирующих блоков возможно значительно расширить функциональные возможности предлагаемого векторкардиографа и значительно повысить точность диагностировани  заболевани .

45

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Векторкардиограф, содержащий электроды, коммутатор, два предварительных усилител , блок питани  и регистрирующий блок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности диагносцировани  сердечно-сосудистых заболеваний .путем определени  характеристик пространственного вектора электрической активности сердца, он имеет 1дополнительный предварительный уси-. 010 непосредственно управл ющий сигнал на третий вход индикатора 15. Если генератор задает задачу определени  сферических координат вектора , то тогда устройство 11 выдает управл ющие сигналы на блок 12, который последовательно опрашивает  чейки запоминающего устройства 9 и вычисл ет и выдает на координатограф величину пространственного модул  вектора и его двух углов в каждый квантованный промежуток времени. Величины V, , ct i и f- вычисл ют по следующим формулам