SU814334A1 - Устройство дл контрол и наблюдени элЕКТРОКАРдиОСигНАлОВ пАциЕНТА - Google Patents

Description

1

Изобретение относит.с  к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствам и может быть использовано дл  непрерывного длительного наблюдени  сердечной де тельности амбулаторных пациентов с выссжой степенью риска внезапных кардиологических осложнений, а также дл  прин ти  экстренных мер скорой медицинской помощи.

Известно устройство дл  контрол  и наблюдени  электрокардиосигналов пациента, представл ющие собой двухканальную систему биорадиотелеметрии в состав который вход т электрокардиографические электроды, подключенные ко входу усилител , шифратор усиленных сигналов на выходе усилител , состо щий из блока ЧМ поднесущей и генератора поднесущей, переключатель режима работ, наход щийс  между выходом шифратора и входом УКВ передатчика и обеспечивйкхций режимы работы Св зь с пациентом и Передача электрокардиограммы. Выход передатчика посредством радиолинии св зан с режекторным фильтром, наход щимс  на входе приемника сигналов . Выход приемника подключен к rjjOкоговорителю и к блоку включени  и

выключени  передатчика, а выход микрофона , наход щегос  у пациента, через микрофонный усилитель подключен к другому входу переключател  режима работ.С помощью этой системы осуществл етс  регистраци , усиление и передача электрокардиографических сигналов пациентов по радиоканалу и возможна речева  св зь с пациен0 том 1.

Однако эта система не имеет контрол  качества наложени  электродов, контрол  питани , переключател  отведений и автоматической подачи сигналов калибровки, не дает возможности вызвать пациента из центра наблюдени  во врем  передачи электрокардиосигнсшов (ЭКС) ,что делает ее непригодной дл  наблюдени  ЭКС пациента дома, на улице, на работе и т.п. Эти услови  требуют минимума операций регулировки и управлени  устройством со стороны пациента.

Цель изобретени  - повышение точности и оперативности контрол  состо ни  пациента.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены блок автоматического переключени  отведений, блок контрол  качества наложени  электродов, блок контрол  состо ни  источника питани , блок автоматического включени  калибровки , блок управлени  и сумматор, при этом выходы блока управлени  подклю чены соответственно через блок автоматического переключени  отведений , блок контрол  качества наложени  электродов и блок контрол  состо ни  источника питани  к входам сумматора, выход которого подключен к первому входу усилител , ко второму входу которого через блок автоматического включени  калибровки подключен дополнительный выход блока управлени  , выход источника подключен ко второму входу блока контрол  состо ни  источника питани , а электроды подключены ко вторым входам блока автоматического переключени  отведений блока контрол  качества наложени  электродов.

Блок управлени  состоит из последовательно соединенных таймера,делител  частоты, ждущего мультивибратора , дифференцирующего устройства, ждущего .мультивибратора контрол  батареи , первого ждущего мультивибратора контрол  наложени  электродов, второго дифференцирующего устройства и второго ждущего мультивибратора контрол  наложени  электродов.

Блок автоматического переключени  отведений состоит из последовательно соединенных логической схемы, блока ключей и блока герконовых реле.

Блок автоматического включени  калибровки состоит из последовательно соединенных ждущего мультивибратора и электронного ключа, а также стабилизатора напр жени  питани , выходы которого подключены ко вторым входам ждущего мультивибратора и электронного ключа.

Блок контрол  состо ни  батареи питани  состоит из триггера, преобразовател  напр жение-длительнно.сть импульсов, управл ющей батареи и стабилизатора питани , причем выходы управл надей батареи питани  подключены соответственно ко входам преобразовател  напр жение-длительность импульсов и стабилизатора питани , выход которого подключен ко второму входу преобразовател  напр жение-длительность импульсов и ко входу триггера , второй вход которого подключен к выходу преобразовател  напр жение-длительность импульсов.

Блок контрол  качества наложени  электродов состоит из последовательно соединенных логической схемы, блока ключей и блока реле и шунтирующих резисторов, а также блока сдвига импульсов и схем ИЛИ, причем выход блока сдвига импульсов подключен к первому входу логической схемы и первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со входом блока

сдвига импульсов и вторым входом ло гической схемы, а выход схемы ИЛИ соединен со вторым входом блока реЛе и шунтирующих резисторов.

На фиг.1 изображена структурна  схема устройства дл  контрол  и наблюдени  электрокардиосигналов пациента , на фиг.2 - структурна  схема блока управлени } на фиг.З структурна  схема блока автоматического переключени  отведений; на фиг. 4 - структурна  схема блока автоматического включени  калибровки; на фиг.З - структурна  схема блока контрол  состо ни  батареи питани ; на фиг,б - структурна  схема блока контрол  качества наложени  электродов; на фиг.7 - эпюры напр жений.

Устройство содержит электрокардиографические электроды 1, накладываемые на пациента 2, блок 3 автоматического переключени  отведений, блок 4 контрол  качества наложени  электродов , последовательно.соединенные сумматор 5, усилитель 6, шифратор 7, переключатель 8 режима работ и сердечник 9.Кроме того устройство со-держит блок 10 управлени , блок 11 контрол  состо ни  батареи питани , источник 12 питани , блок 13 автоматического включени  калибровки, микрофонный усилитель 14 с микрофоном 15 и громкоговоритель 16, а также последовательно соединенные режекторный фильтр 17, приемник 18 и блок 19 включени  и выключени  передатчика .

Выход.блока 19 подключен к одному из ВХОДОВ передатчика 9, причем выход приемника 18 подключен к громкоговорителю 16, а выход микрофона 15 через микрофонный усилитель 14 подключен ко входу переключател  8. Эыходы блока 10 управлени  подключены соответственно через блок 3, блок 4 и блок 11 к входам сумматора 5 выход которого подключен к первому входу усилител  6. Ко второму входу усилител  6 через блок 13 подключен дополнительный. выход блока 10 управлени . Выход источника 12 питани  подключен ко второму входу блока 11, а электроды 1 подключены ко вторым входам блока 3 и блока 4.

Блок 4 управлени  состоит из последовательно соединеных таймера 20, делител  21 частоты, ждущего мультивибратора 22, дифференцирующего устройства 23, ждущего мультивибратора 24 контрол  батарей , первого ждущего мультивибратора 25 контрол  наложени  элек:тродов, второго дифференциругацего устройства 26 и второго ждущего мультивибратора 27 контрол  наложени  электродов.

Блок 3 автоматического переключени  отведений состоит из последовательно соединенных логической схемы 28, блока 29 ключей и блока 30 герконовых реле. Блок 13 автоматического включени калибровки состоит из последователь но соединенных ждущего мультивибратора 31 и электронного ключа 32, а также стабилизатора 33 напр жени  питани , выходы которого подключены ко вторым входам ждущего мульт вибратора 31 и электронного ключа 3 Блок 11 контрол  состо ни  батареи питани  состоит из триггера 34, преобразовател  35 напр жение-длительность импульсов, управл ющей батареи 36 питани  и стабилизатора 37 питани . Выходы управл ющей батареи 36 питани  подключены соответ ственно ко входам преобразовател  35 и стабилизатора 37, выход которого подключен ко второму входу пре образовател  35 и ко входу триггера 34, Второй вход триггера 34 подключей к выходу преобразовател  35 напр жение-длительность импульсов. Блок 4 контрол  качества наложени  электродов состоит из последовательно соединенных логической схе 38, блока 39 ключей и блока 40 реле и шунтирукицих резисторов, а также блока 41 сдвига импульсов схемы ИЛИ 42. Выход блока 41 подключен к первому входу логической схемы 38 и первому входу схемы ИЛИ 42, второй вход которой соединен со входом блока 41 и вторым входом схемы 38. Выход схемы ИЛИ 42 соединен-со вторым входом блока 40 реле и шунтирую щих резисторов. Устройство работает следующим об разом. На пациента накладывают три элек рокардиографических Электрода 1, си налы с которых поступают на блок 3 автоматического переключени  отведений , который осуществл ет последовательное периодическое переключение отведений. Качество наложени  электродов в процессе передачи ЭКС провер етс  блоком 4 контрол . Сигн лы от блока 3 и блока 4 через сумма тор 5 поступают в усилитель б. Усиленный сигнал подаетс  в шифратор 7 в качестве которого используетс  ча тотно-модулируемый генератор поднесущей . Сигнал от шифратора 7 через переключатель 8 режима работы посту пает в передатчик 9. Блок 10 управлени  управл ет работой блока 3 автоматического переключени  отведеНИИ , блока 4 контрол  качества наложени  электродов, блока 11. контрол  состо ни  батареи питани  и блока 13 автоматического включени  калибровки . Благодар  работе блока 10 управлени  в центр наблюдени  через определенные промежутки времени поступают сведени  о состо нии источника 12 питани , о качестве наложени  электродов, сигналы капибровки , а также осуществл етс  автоматическое переключение отведений без вмешательства пациента, В устройстве предусмотрены два режима работы: 1,Передача ЭКС и прием речевых сообщений из центра наблюдени  ( переключатель 8 подключает индикатор 7 к передатчику 9. 2.Двусторонн   речева  св зь центра с пациентом (переключатель 8 подключает усилитель 14 к передатчику 9) , В первом режиме работы центр наб людени  получает ЭКС пациента и может давать рекомендации пациенту, при этом сигнал от центра наблюдени  идет через режекторный фильтр 17, который предотвращает паразитное вли ние гармоник передатчика9, на приемный тракт прибора пациента. К приемнику 18 подключен громкоговоритель 16. Во втором режиме работы модул тор передатчика 9 подключаетс  к микрофонному усилителю 14, св занному с микрофоном 15, Блок 19 включени  и выключени  передатчика из центра наблюдени  дает возможность управл ть передатчиком без вмешательства пациента в любой момент времени, необходимой врачу. Блок 10 управлени  работает следующим образом. Таймером вырабатываетс  непрерывна  последовательность пр моугольных импульсов длительностью 20 не с периодом 20 с. Эти импульсы поступают на выход 43 и на делитель 21 частоты следовани  импульсов, который выполнен на триггерах. Коэффициент делени  равен 4, Сигнал с выхода 43 подаетс  на блок 3 автоматического переключени  отведений, а с выхода 44 делител  21 частоты на блок 13 автоматического включени  калибровки. Каждое отведение передаетс  20 с, после окончани  передачи трех отведений подаетс  Кси1ибровочный импульс. Ждуишй мультивибратор 22, дифференцирующее устройство 23 и ждущий мультивибратор 24 осуществл ет задержку импульсов с выхода делител  частоты на 500.мс. Эта задержанна  последовательность импульсов подаетс  на выход 45 и с него на блок 11 контрол  состо ни  батареи питани , С выхода ждущего мультивибратора 24, вырабатывающего короткие импульсы лительностью 20 мс, сигнал поступат только на выход 45, но и на вход дущего мультивибратора 25, Этот ультивибратор генерирует импульсы лительностью 500 мс и совместно с ифференцирующим устройством 26 и дущим мультивибратором 27 задерживает синхронизирующие импульсы еще а 500 мс. Эти импульсы подаютс  на выход 46, а с него на блок 4 контро«   качества наложени  электродов.

Задержка импульсов происходит следующим образом.

Мультивибраторы 22 и 25 запускаютс  импульсами длительностью 20 мс и вырабатывают длинные пр моугольные импульсы длительностью 500 мс, эти импульсы дифференцируютс  устройствами 23 к 26 и их задние фронты запус кают ждущие мультивибраторы 24 и 27, генерируквдие стандартные пр моугольные импульсы длительностью 20 мс.

Блок автоматического переключени  отведений работает следующим образом . Блок 3 обеспечивает автоматическое программное переключение трех отведений по Нэбу,

Сигнал поступает с ЭКГ электродов на блок 30 герконовых реле,который осуществл ет необходимые переключени . Питание на обмоТки герконовых реле подаетс  с силовых ключей блока 29, работой которых управл ет логическа  схема 28, Синхронизирующие импульсы на вход 1 логической схемы 28 подаютс  с выхода 43 блока 10 управлени .

Блок автоматического включени  калибровки работает следующим образом, Блок 13 предназначен дл  периодического (раз в 60 с) включени  калибровочного импульса автоматически без участи  пациента,Калибровочный импульс длительностью 200 НС подаетс  сразу же после завершени  передачи злектрокардиосигналов с 3-го отведени .

На вход поступают синхроимпульсы с выхода 44 блока 10 управлени , их периодичность 60 с. Эти импульсы заставл ют срабатывать ждущий мультивибратор 31, который формирует пр моугольные импульсы длительностью 200 НС,Далее импульсы поступают на электронный ключ 32 и с выхода на один из входов дифференциального усилител  6, Ждущий мультивибратор 31 и ключ 32 питаютс  от стабилизатора 33 напр жени  питани ,

Блок контрол  состо ни  батареи питани  работает следующим образом. Блок предназначен дл  кодировани  информации о напр жении батареи питани . Эта информаци  заключена в длительности пр моугольных импульсо которые формируютс  с периодичность один раз в 60 с. Передние фронты этих импульсов смещены относительно передних фронтов калибровочных импульсов на 500 НС. Длительность импульсов , несущих информацию о напр жении батареи питани , обратно пропорциональна этому напр жению и колеблетс  в пределах от 100 до 500 н При длительности импульсов 500 не и задние фронты сливаютс  с передними фронтами следун цих за ними импульсо несущих -информацию о качестве наложени  электродов, и этот факт  вл етс  хорошо различимым визуально на приемной станции сигналом разр да батарей питани  передатчика. Данное устройство, освобождает пациента от контрол  за состо нием батареи питаг ни  носимого им передатчика и позвол ет осуществл ть этот контроль автоматически или визуально на приемной станции по длительности соответствующих импульсов,Когда батаре  питани 

„ разр дитс , пациент по радиотелефонному каналу св зи получает инструкцию о необходимости заменить ее.

Синхронизирующие импульсы поступают на один из раздельных входов триггера 34, в исходное состо ние

5 триггер возвращаетс  импульсами на втором входе, которые формируютс  преобразователем 35 напр жение-длительность импульсов. Этот преобразователь 35 выполнен по схеме на основе однопереходного транзистора, его работа синхронизируетс  выходными импульсами, поступающими с выхода триггера 34. Управл ющее напр жение на вход преобразовател  35 поступает с батарей 36 питани . Преобразователь напр жение-длительность импульсов раз в 60 с генерирует ко- . роткие импульсы, сдвинутые относи:тельно переднего фронта синхроимпуль-

сов на входе блока 11 на врем , обратно пропорциональное напр жению батареи питани . Эти импульсы поступают на триггер 34, и таким образом формируютс  импульсы на выходе блока 11. Питание преобразовател  35 и триггера 34 осуществл - етс  от стабилизатора 37 напр жени  питани .

Блок контрол  качества наложени  электродов работает следующим образом.

Блок предназначен дл  периодического (один раз в 60 с) , контрол  качества наложени  электродов. Количественным критерием качества наложени  электродов используетс  амплитуда измерительного пр моугольного импульса на выходе усилител , причем величина этого импульса св зана обратно пропорциональной зависимостью с величиной межэлектродного сопротивлени , измеренного на посто нном токе. Длительность измерительного импульса выбрана неболь-, шой (200 мс ) с целью предотвращени 

Claims (6)

1. J процесса пол ризации электродов при прохождении импульса по цепи электрод-тело-электрод . Контроль качества наложени  электродов проводитс  в центре наблюдени . Если качество на-ложени  недостаточно и ЭКГ сопровожО даетс  высоким уровнем помех, мешающим нормальной расшифровки ЭКГ, оператор сообщает об этом по радиоканалу пациенту, который самосто  тельно, по специальной инструкции принимает меры к улучшению качества наложени  электродов.. Это бывает необ ходимо при нарушении контакта из-за вытекани  пасты, отрыва электрода или в результате увеличени  межэлек родного сопротивлени  более 200 ком Синхронизирующие импульсы с част той 1/60 Гц с блока 10 управлени  п ступают на вход блока 41 сдвига сйн хронизируюй их импульсов. На выходе этого блока генерируютс  пр моуголь ные импульсы длительностью 200 мс, сдвинутые относительно входных на 100 мс. Эти импульсы вместе с входными поступают на схему ИЛИ 42 и да лее с выхода этой .схемы на блок 40 реле и шунтирующих резисторов. Выходные импульсы с блока 41 и входные импульсы подаютс  кроме то на логическую схему 38, котора  управл ет ключами блока 39 и реле в блоке 40. На фиг.7 изображена вс  пачка из четырех импульсов, несущих информацию о работоспособности устройства контрол  и наблюдени  электрокардио сигналов пациента. Первый импульс в пачке  вл етс  калибровочным, второй имеет длитель ность обратно пропорциональную напр жению батареи питани , причем, когд это напр жение падает ниже нормы, задний .фронт второго импульса слива етс  с передним фронтом третьего импульса, что  вл етс  сигналом к смене батареи питани . Амплитуды третьего и четвертого импульсов обратно пропорциональны межэлектродным сопротивлени м. Данное устройство, предназначенное дл  длительного непрерывного наблюдени  ЭКС пациент-а в разнообразных услови х как в клинике, в санатории, так и в повседневной жизни, сконструировано таким образо чтобы свести к минимуму органы упра лени  на приборе пациента. Пациент включает только питание и кнопку ре жима работ. Все остальные операции контроль питани , контроль качества наложени  электродов и калибровка осуществл ютс  автоматически, дл  чего в ЭКС периодически замешиваютс  импульсы, несущие информацию о соответствующих параметрах. Если значе-. ни  этих параметров недопустимы, в центр наблюдени  поступают сигналы, включающие табло тревоги, и врач по речевому каналу может сообщить пациенту о необходимости замены батареи или лучшего прикреплени  электродов, что улучшает эксплуатационные качест ва прибора пациента. Таким образом, конструкци  устройства обеспечивает повышение точности и оперативности контрол  состо ни  пациента. Формула изобретени  1. Устройство дл  контрол  и наб людени  электрокардиосигналов пациента , содержащее электроды, последовательно соединенные усилитель, шифратор , переключатель режима работ, передатчик , а также последовательно соединенные режекторный фильтр, приемник и блок включени  и выключени  передатчика, выход которого подключен к другому входу передатчика, причем выход приемника подключен к -громкоговорителю , а выход микрофона через микрофонный усилитель подключен к другому входу переключател  режима работ,отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и оперативности контрол  состо ни  пациента, в устройство дополнительно введены блок автоматического переключени  отведений, блок контрол  качества наложени  электродов , блок контрол  состо ни  источника питани , блок автоматического включени  калибровки, блок управлени  и сумматор, при этом выходы блока управлени  подключены соответственно через блок автоматического переключени  отведений, блок контрол  качества наложени  электродов и блок контрол  состо ни  источника питани  к входам сумматора выход которого подключен к первому входу усилител , ко второму входу которого через блок автоматического включени  калибровки подключен дополнительный выход блока управлени , выход источника питани  подключен ко второму входу, блока контрол  состо ни  источника питани , а электроды подключены ко вторым входам блока автоматического переключени  отведений и блока контрол  качества наложени  электродов.
2. 2.Устройство по П.1, о тл и чающее с  тем, что блок управлени  состоит из последовательно соединенных таймера, делител  частоты , ждущего мультивибратора, дифференцирующего устройства, ждущего, мультивибратора контрол  батареи, первого ждущего мультивибратора контрол  наложени  э.лектродов, второго дифференцирукедего устройства и второго ждущего мультивибратора контрол  наложени  электродов.
3. 3.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с   тем, что блок автоматического переключени  отведений состоит из последовательно соединенных логической схемы, блока ключей и блока герконовых реле.
4. 4.Устройство ПОЛ.1, отличащеес  тем, что блок автомати- ческого включени  калибровки состоит з последовательно соединных ждущего мультивибратора и электронного люча, а также стабилизатора напр ени  питани , выходы которого подлючены ко вторым входам ждущего ультивибратора и электронного клюа .
5. 5. Устройство по П.1, от л и чающеес  тем, что блок контрол  состо ни  батареи питани  ит из триггера, преобразовател  напр жение-длительность импульсов,упра л ющей батареи питани  и стабилизатора питани , причем выходы : правл ювдей батареи питани  подключены соответственно ко входам преобразовател  напр жение-длительность импульсов и стабилизатора питани , йыход«которого подключен ко второму входу преобразовател  напр жение-дли тельность импульсов и ко входу триггера , второй вход которого подключен к выходу преобразовател  напр жениедлитёльность импульсов.
6. 6. Устройство по П.1, о т л и ч а ю щ е в с   тем, что блок контрол  качества наложени  электродов состои из последовательно соединенных логи4 ческой схемы, блока ключей и блока реле и шунтирукадих резисторов, а также блока сдвига импульсов и схемы ИЛИ, причем выход блока сдвига импульсов подключен к первому входу логической схемы и первому входу схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со входом блока сдвига импульсов и вторым входом логической схемы, а выход схемы ИЛИ соединен со вторым входом блока реле и шунтирунадих резисторов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Татарс нко л. И., Кашина В. Л. Специализированные устройства дистанционного контрол  и диагностики в курортной медицине. - Сб. Техника биологической телеметрии и ее применение в биологии и медицине. М., 1972,

   43

   V

   / V

   / V

   И

   Z6

   Вымд 3

   Выпад kft 0frrxo9V5 BMHOStS

   Выы9 еумтйюра