устройство оценки деятельности сердца

Формула изобретения

Устройство оценки деятельности сердца, содержащее последовательно соединенные электроды, усилитель и выделитель QRS-комплекса, вход которого соединен с первым входом блока выборки и хранения, связанного с блоком индикации, а выход через мультивибратор и через формирователь метки времени изолинии - соответственно с вторым и третьим входами блока выборки и хранения, отличающееся тем, что в него введены второй мультивибратор, вход которого соединен с выходом выделителя QRS-комплекса, а выход - с четвертым входом устройства выборки и хранения, а также последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и блок анализа, причем вход аналого-цифрового преобразователя связан с выходом блока выборки и хранения, а выход - с входом блока анализа, выход которого подключен к входу блока индикации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, используемой в кардиологии, в частности для оценки состояния сердца.

Известно устройство для контроля и коррекции функционального состояния человека, содержащее селектор R-зубцов, блок управления, преобразователь интервал-код, блок формирования вариационного размаха, моды и амплитуды моды и блок обработки [1].

Недостатком описанного устройства является невозможность диагностики метаболизма миокарда, который является главным показателем состояния человека. Это вызвано тем, что с помощью этого устройства можно оценивать работу сердца только по таким характеристикам, как амплитуда и продолжительность R-зубца. Но при этом его конструкция не предусматривает анализа таких важных параметров работы сердца, как смещение ST-сегмента и амплитуда и продолжительность зубца Т.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является устройство оценки деятельности сердца, содержащее последовательно соединенные электроды, усилитель и выделитель QRS-комплекса, вход которого соединен с первым входом устройства выборки и хранения, к выходу которого подключен измерительный блок, а к выходу выделителя QRS-комплекса подсоединены формирователь метки времени изоэлектрической линии и ждущий мультивибратор [2].

Указанное устройство хотя и позволяет диагностировать метаболизм миокарда, но точность диагностики невысока.

Это обусловлено следующим. Известно, что наиболее полно метаболизм миокарда характеризует динамика показателя зубца Т и смещения ST-сегмента. В прототипе же оценивается лишь мгновенное значение смещения ST-сегмента, совершенно не отражающее его динамику, вызванную такими внесердечными влияниями, как дыхание, активность сосудодвигательного центра и гуморальные факторы. Такая важная характеристика метаболизма миокарда, как изменение зубца Т, в прототипе вообще не регистрируется.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение точности диагностики нарушений метаболизма миокарда.

Указанный результат достигается тем, что в известное устройство оценки деятельности сердца, содержащее последовательно соединенные электроды, усилитель и выделитель QRS-комплекса, вход которого соединен с первым входом блока выборки и хранения, связанного с блоком индикации, а выход соединен через мультивибратор и через формирователь метки времени изолинии соответственно со вторым и третьим входами блока выборки и хранения, согласно изобретению введены второй мультивибратор, вход которого соединен с выходом выделителя QRS-комплекса, а выход - с четвертым входом блока выборки и хранения, а также последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и блок анализа, причем вход аналого-цифрового преобразователя связан с выходом блока выборки и хранения, а выход - со входом блока анализа, выход которого подключен ко входу блока индикации.

Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена функциональная схема, на фиг. 2 - графики напряжений в характерных точках, а на фиг. 3 - зависимости амплитуды зубца Т, смещения сегмента ST и величины интервала RR от времени, получаемые на выходе устройства.

Устройство оценки деятельности сердца содержит электроды 1, усилитель 2, выделитель QRS-комплекса 3. Вход выделителя QRS-комплекса 3 соединяется с первым входом (I) блока 4 выборки и хранения, а выход выделителя QRS - комплекса 3 связан соответственно через мультивибратор 5 со вторым входом (II) блока 4 выборки и хранения, через формирователь 6 метки времени изолинии - с третьим входом (III) блока 4 и через второй мультивибратор 7 - с четвертым входом (IV) блока 4. Выход блока 4 выборки и хранения подключен к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю 8, блоку памяти 9 и блоку анализа 10, выход которого связан с блоком индикации 11. Блок анализа 10 построен на базе микропроцессора и алгоритм его работы описан ниже.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Поступающий с электродов 1 электрокардиосигнал (ЭКС) усиливается усилителем 2 и поступает на выделитель QRS-комплекса 3 и на вход блока 4 выборки и хранения. Выделитель QRS-комплекса 3 формирует сигнал U1, синхронный с началом QRS-комплекса и являющийся запускающим сигналом для формирователя 6 метки времени изолинии, а также для мультивибратора 5 и второго мультивибратора 7. Мультивибратор 5 вырабатывает сигнал U2, задержанный на время Т1 от начала QRS-комплекса и совпадающий по времени с серединой интервала ST (точка А на фиг. 2). Второй мультивибратор 7 вырабатывает сигнал U3, задержанный на время Т2 от начала QRS-комплекса и совпадающий по времени с серединой зубца Т (точка В на фиг. 2). Формирователь 6 метки времени изолинии формирует сигнал U4 в момент времени Т2, равный половине времени периода сердечных сокращений (точка С на фиг. 2). Значения напряжения сигнала в точках A и B, соответствующих импульсам мультивибратора 5, второго мультивибратора 7 и формирователя 6 метки времени изолинии фиксируются в блоке 4 выборки и хранения. Из блока 4 выборки и хранения упомянутые сигналы поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 8, где преобразуются в двоичный код и в цифровом виде поступают в блок памяти 9, где хранятся. Данные из блока памяти 9 поступают в блок анализа 10, в котором производится обработка и анализ сигнала по следующему алгоритму. Производится маркировка всех циклов ЭКГ, затем измеряются длительности интервалов RR, амплитуды зубцов Т, величины смещений сегментов ST, которые затем сравниваются с соответствующими значениями, полученными с выхода первого и второго мультивибраторов 5 и 7 и формирователя 6 метки времени изолинии. Рассчитываются величины наиболее часто встречающихся интервалов RR - Mo и частота встречаемости наиболее характерных (наиболее часто встречающихся) интервалов RR - AMo. Определяется вариационный размах dx (разница между максимальным и минимальным значением длительности интервала RR). Затем по величинам RR- интервалов рассчитывается индекс напряжения (ИН) по формуле Р.М Баевского:



Выделяются уменьшающиеся (вдох) и возрастающие (выдох) интервалы RR (дыхательные интервалы). Маркируются максимальные и минимальные дыхательные кардиоциклы. После этого производится выделение зависимостей изменения величины смещения сегмента ST (ST_A), амплитуды зубца T (T_A) и величины интервала RR от времени (см. фиг. 3). Из блока анализа 10 данные поступают в блок индикации 11.

Таким образом, за счет введения указанных отличительных признаков в предложенном устройстве повышается точность диагностики метаболизма миокарда. Это обусловлено тем, что обеспечивается анализ динамики смещения ST-сегмента и характеристик зубца T, то есть открывается возможность полной динамической оценки метаболизма миокарда.