Устройство для регистрации формы стимулирующих импульсов — SU 745501 (original) (raw)
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 250578 (21) 2619364/28-13 А 61 В 5/04 А 61 й 1/36 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ФОРМЫ СТИМУЛИРУЮЩИХ ИМПУЛЬСОВ. Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре контроля за Функционированием имплантированных стимуляционных систем сердца. Известно устройство для регистрации формы стимулирующих импульсов, которое содержит входной усилитель, формирователь синхроимпульсов, гене ратор импульсов, счетчик импульсов, коммутатор записи, блок памяти, коммутатор воспроизведения и выходной усилитель, обеспечивающие воэможность регистрации формы непрерывного ряда 15 стимулирующих импульсов е помощью электрокардиографа. За время действия стимулирующего импульса.устройст- во производит запоминание значений амплитуд импульса через неизменные 20 равные промежутки времени от-момейта начала импульса. При воспроизведении запомненные значения амплитуд поступают на выход блока последовательно в течение неизменных, равных 25 интервалов времени, величины которых в сотни раз больше чем интервалы запоминания, в результате чего получают стимулирующий импульс "ступенчатой" Формы с большей длительностью,30 2который может быть зарегистрирован .на электрокардиограФе 11 .Однако за время интервала времени запоминания стимулирующих импульсов значения напряжений стимулирующего импульса может существенно измениться и ошибки воспроизведения стимулирующего импульса к концу интервала вре- мени достигнут значительных величин, кроме того, при малых длительностях стимулирующих импульсов запоминается небольшое количетсво значений стимулирующего импульса,что снижает точность воспроизведения импульсов. С помощью известного устройства регистрация стимулирующих импульсов особенно при малых длительностях осуществляется со значительными погрешностями,что существенно влияет на качество диагностики. Таким образом,известное устройство не обеспечивает высокой точности диагностики состояния имплантированных средств стимуляции, что и яв" ляется его недостатком.Целью изобретения является повышение точности воспроизведения импульсов малой длительности,Поставленная цель достигается тем,что устройство имеет последовательносоединенные измеритель длительности"стимулирующих импульсов, вход которого соединен с выходом входногоусилителя, дискриминатор длительностии индикатор длительности стимулирующих импульсов, причем выход дискриминатора длительности подключен ковходу генератора импульсов, а такжеэлектронный ключ и последовательносоединенные второйкоммутатор воспроизведения, дифференциальный усилитель, интегратор и сумматор, причем выход первого коммутатора воспроизведения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и первым входом сумматора,выходы электронного ключа соединенцсоответственно с выходами дифференциального усилителя и счетчикаимпульсов, другие выходы которыхсоединены со входами второго коммутатора воспроизведения, другие входыкоторого соединены с выходами блокапамяти, управляющий вход интеграторасоединен с одним из выходов генератора импульсов, выход электронного ключа соединен с третьим входом сумматора, выход которого подключен к выходному усилителю,На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для регистрации Формы стимулирующих импульсов; на Фиг.2-временные диаграммы отдельных блоков устройства.Устройство содержит входной усилитель 1, коммутатор 2 записи, блок3 памяти, первый коммутатор 4 воспроизведения, второй коммутатор 5воспроизведения, дифференциальныйусилитель б, счетчик 7 импульсов,электронный ключ 8, измеритель 9длительности стимулирующих импульсов, дискриминатор 10 длительности,генератор 11 импульсов, интегратор12, формирователь 13 синхроимпульсов, сумматор 14, выходной усилитель 15, индикатор 16 длительностистимулирующих импульсов. Причемвыход дискриминатора 10 длительности"соединен со входом генератора 11импульсов, а выход первого коммутатора 4 воспроизведения соединен снеинвертирующим входом дифференциального усилителя б и первым входомсумматора 14. Выхбд второго коммутатора 5 воспроизведения - с йнвертирующим входом дифференциального усилителя б, причем выход дифференциального усилителя соединен с входомэлектронного ключа 8, выход которого" соединен с третьим входом сумматора14, а управляющий вход - с одним извходов счетчика 7 импульсов. Управ"ляющий вход интегратора 12 соединенс одним из выходов генератора импульсов, а выход сумматора с входомвыходного усилителя 15.Устройство работает следующимобразом. Для регистрации Формы стимулирующих импульсов (длительность которыхсоставляет, от 0,5 до 2 мс) на электрокардиографе (полоса пропусканиякоторого ограничена десятками Гц)необходимо произвести преобразование длительности стимулирующих импульсов с сохранением их формы довеличины, измеряющейся сотнями милисекунд. Преобразование длительностистимулирующих импульсов производитсязапоминанием значений напряженийимпульса через равйые промежутки времени от момента началаимпульса споследующим воспроизведением запомненных значений напряжений с равными ин 15 тервалами времени, длительность которых в. сотни раз больше интерваловзапоминания. На входной усилитель 1поступает сигнал с электродов, расположенных на поверхности тела паци 2 О ента с имплантированным электрокардиостимулятором (кривая 1, фиг,2)При поступлении стимулирующих импульсов на вход формирователя 13 синхроимпульсов на его выходе формируютсяпрямоугольные импульсы (кривая 2,фиг, 2), длительность которых больше возможной длительности стимулирующих импульсов (например, 2,5 мс).При поступлении этих импульсов навход генератора 11 импульСов на еговыходе, соединенном со входом счетчика 7 импульсов, Формируются положительные импульсы (кривая 3, фиг. 2),соответствующие моментам запоминаниязначений напряжений стимулирующегоимпульса. Во время отсутствия синхроимпульсов на выходе генератора 11импульсов, соединенном со входомсчетчика 7 импульсов, формируютсяимпульсы в моменты воспроизведениязапомненных значений (кривая З,фиг.2)с периодом следования в сотни разбольшем чем интервалы запоминания(например, 50 мс). Таким образом, навыходе генератора 11 импульсов, по-ф45 ступающего на вход счетчика 7 импульсов, формируются импульсы, соответствующие моментам запоминанияи воспроизведения значений напряжения стимулирующего импульса,5 О На выходах счетчика 7 импульсов,соединенных с коммутатором 2 записи,последовательно формируются импульсы,соответствующие моментам запоминаниязначений напряжения стимулирующих55 импульсов. Коммутатор 2 записи производит последовательное подключениевходов блока 3 памяти к выходу входного усилителя. Блок 3 памяти содержит ячейки, в которых осуществляетсязапоминание значений напряжений сти 40 мулирующего импульса. В ячейки блока3 памяти последовательно записываются значения напряжения стимулирующего импульса О , О , , О . За 4помненные значения напряжений сти 65 мулирующего импульса с выходов блока7455013 памяти поступают на вхокоммутатора 4 воспроизведения и втовходы первого стимулирующего импульса аа длительрого коммутатора 5 воспроизве ения.ность - интервалу между первым иНа выходах счетчика 7 имп льсов пр дения. вторым импульсами воспроизведения.Таким образом, на выходе сумматоступающих на первый комм тато 4воспроизведения последовательно фо -Утатор 4 ра 14 формируется импульс большоймируются импульсы восп оиэд ельно фор длительности, значения напряжеиияспроиэведения в которого В моменты времени соотинтервал времени, между кото ымижду оторыми ветствующие временным моментамсигнал с,выхода очередной ячейкиблока 3 памяти соединяется с неинимпульсов воспроизведения равны знавертирующим входом диффе ен иальночениям напряжений стимулирующегого усилителя б. На выходе пе ногод фф р нциально импульса в соответствующие моментыкоммутатора 4 восп оизве енд ерного запоминания, а в промежутках междур р и ведения форми- импульсами воспроизведения значениеруется ступенчатое напряжения (кри- напряжения импульса на выходе сумиг. ) с уровнями н следую- матора 14 изменяется по линейномуОщей последовательности О, 0, 0 , , закону (крив 9 ф . 2).15ая , иг.Для повышения точности регистраНа выходах счетчика 7 имп льсов ции формы стимулирующих импульсовпоступающих на второй комм татовоспроизведения о мир утатор 5 при их малых длительностях (напримерФ р ируются последо- меньше 1 мс) происходит уменьшение1.нательно импульсы восп оизну спроизнедения в периода следования записывающих имходе второго комм тато а 5такой последовательности, что на ны пульсон генератора 11импульсов. аНкоммутатора 5 воспроизве- вход дискриминатора 10 длиТельностидения форми уется стр ру упенчатое напря- поступает сигнал с ныхода изме ижение (кривая 5, фиг.2) сф . ) с уровнями теля 9 длительности стимулирующихрив следующей последовательности 0,1,"з "и25 При дли 1 ельности стимулирующихСтупенчатое напряжение с выхор ение с выхода импульсов меньше определенного эна-первого коммутатора воспроизведения чения, например 1 мс, на выходепоступает на неинве ти юртирующий вход дискриминатора 10 длительности фодифФеренциального сир ц усилителя б, а сту- мируется положительное напряжение,с р"пенчатое напряжение с выхода второго 30 поступающее на генератор 11 импульр р и ведения посту- сон. При наличии на выходе дискрипает на инвертирующий вход дифферен- минатора 10 длительности положициального усилителя б, Коэу б, Коэффициент тельного напряжения период следоусиления диффе ен иаль вания импульсов записи гене ато ателя б равен 1. На выхо еР . ыходе дифферен- З 5 11 импульсов уменьшается вдвое,ртрциального усилителя б формируетсяраэностный сигнал двух ступенчатыхнапржий поступающих с выходов п Рующих импульсонф на вход которогсного коммутатора 4 воспроизведения поступает сигнал с выхода дискримии второго коммутатора 5 воспроиэне натора 10 длителности производитдения. Раэностный сигнал с выхо а40 индикацию длительности стимулируюдиффеРенциального усилителя б поступа щих импУльсов по следующим града-ет на вход интегратора 12, постоян- циям; малая ( (.1 Мс), большая ( ) 1 мс).ная нремени интегрирования которогоСигнал с выхода выходного усиливыбирается таким образом, чтобы зателя 15, на вход которого поступаетвРемя, равное длительности между 45 сигнал с выхода сумматора 14, подвумя импульсами воспроизведениядается на электрокардиограф илинапряжение на выходе интегратора 12другой самопишущий прибор медицинслинейно уменьшалось до отрицательнойвеличины, равной раэностному сигТаким образом, устройство позвоналу во время данного промежутка 50 ляет существенно повысить точностьвРемени. На выходе генератора 11 им РегистРации Формы стимулирующих импульсовр соединенного со Входом сбро- пульсов У пациентов с имплантиронанса интегратора 12, формируются имп ными электрокардиостимуляторами,сы, котОрые обнуляют интегратор 12 что в свою очередь позволяет повыво вРемя формирования каждого импуль сить качество диагностики состоянияса воспроизведения,имплантированных средств стимуляциии тем самым предотвратить возникаюНа входы сумматора 14 поступают щие нарушения сердечной деятельности.следующие сигналы: ступенчатое напряжение с выхода первого коммутатора 4воспроизведения, линейно уменьшаю-. Формула изобретениящиеся напряжения с интегратора 12и положительный импульс (кривая 8, Устройство для регистрации формыфиг. 2), амплитуда которого равна стимулирующих импульсов, содержащееразности между первым и вторым за- входной усилитель, формировательпомненными значениями напряжений 65 синхроимпульсов, генератор импульсов,7 7 счетчик импульсов, коммутатор записи, блок, памяти, коммутатор воспроизведения,соединенные последовательно, и выходной усилитель, при этом второй вход коммутатора записи соединен с выходом входного усилителя, а вторые входы коммутатора воспроизведения соединены со вторыми выходами счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом Формирователя синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения импульсов малой длительности, оно имеет последовательно соединенные измеритель длительности стимулирующих импульсов, вход которого соединен с выходом входного усилителя, дискриминатор длительности и индикатор длительности стимулирующих импульсов, причем выход дискриминатора длительности подключен ко входу генератора,импульсов, а также электронный ключ и последовательно соединенные второй 45501 коммутатор воспроизведения, диФференциальный усилитель, интегратор и сумматор, причем выход первого коммутатора воспроизведения соединен с неинвертирующим входом дифференциального усилителя и первым входом сумматора, входы электронного ключасоединены соответственно с выходамидиФФеренциального усилителя и счетчика импульсов, другие выходы которых соединены со входами второго коммутатора воспроизведения другиевходы которого соединены с выходамиблока памяти, управляющий вход интегратора соединен с одним из выходов генератора импульсов, выход15 электронного ключа соединен с третьим входом сумматора, выход которогоподключен к выходному усилителю,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизеЯ 1. ЕЕЕ. Тгапьасе 1 опя оп 81 овед 1 са 1 Епо 1 пеег 1 пц, Чо 1.22, М 4,745501 9 Составитель Л,Соловьев,Редактор С.Тараненко Техред а, щепанская КорректорЮ.Ма к о а Филиал ППП фПатентф, г.ужгород,ул.Проектная,4 4047/2, Тираж 673 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035., Москва, Ж, Рауш