ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ МИКРОПРОЦЕССОРНЫЙ

ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ МИКРОПРОЦЕССОР 1ЫЙ
Изобретение относится к медицинским измерительным приборам, в частности к микропроцессорным электрокардиографам.
Известен принятый авторами за прототип портативный электрокардиограф ЭК1ТЦ02, содержащий корпус, вмещающий устройство питания, блок обработки сигналов, термопечатающее устройство, контроллер периферийных устройств с выходом на ЭВМ, блок индикации и клавиатуры, кабель отведения с защитой от импульсов дефибриллятора, интерфейсный кабель 1.
Недостатком известного устройства является невысокий коэффициент подавления синфазной помехи, что не позволяет обеспечить высокое качество съема биопотенциалов.
Другим недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет распознавать импульс встроенного кардиостимулятора при обследовании пациентов.
Известный прибор не содержит встроенного аккумулятора, что не позволяет работать в оперативных условиях, характерных для скорой помощи.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков прототипа, создание универсального малогабаритного микропроцессорного электрокардиографа с выходом на ЭВМ.
Указанная цель достигается тем, что в известном микропроцессорном электрокардиографе, содержащем корпус, вмещающий блок обработки сигналов, термопечатающее устройство, контроллер периферийных устройств с выходом на ЭВМ, блок индикации и клавиатуры, кабель отведения с защитой от импульсов дефибриллятора, интерфейсный кабель, устройство питания, блок обработки сигналов содержит схему подавления синфазной помехи, кабель отведения оснащен двойной экранировкой с
МКИ7 А61В 5/0404 обратной связью со схемой подавления синфазной помехи, блок обработки
сигналов оснащен адаптивным фильтром сетевой помехи с автоматическим определением частоты питающей сети и содержит схему распознавания импульса кардиостимулятора.
Другой особенностью изобретения является то, что устройство питания содержит встроенный аккумулятор и схему стабилизации сетевого адаптера.
Еще одной особенностью изобретения является то, что термопечатающее устройство выполнено трехканальным с разрешением 8 точек на мм.
Еще одной особенностью изобретения является то, что блок обработки сигналов содержит программу для работы в автоматическом режиме с программно устанавливаемой чувствительностью и программируемым временем вывода каждого отведения.
Еще одной особенностью изобретения является то, что контроллер периферийных устройств оснащен схемой гальванической развязки с ЭВМ.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено:
Фиг. 1 - Схема электрическая структурная заявляемого электрокардиографа микропроцессорного.
Фиг. 2 - Схема электрическая функциональная блока обработки сигналов.
Электрокардиограф микропроцессорный содержит корпус (на схеме не показан), в котором располагаются блок обработки сигналов 1, термопечатающее устройство 2, контроллер периферийных устройств 3 с выходом на ЭВМ, блок индикации и клавиатуры 4, кабель отведения 5 с защитой от импульсов дефибриллятора, интерфейсный кабель 6, устройство питания 7.
Блок обработки сигналов 1 содержит схему 8 подавления синфазной помехи, кабель отведения 5 оснащен двойной экранировкой с обратной связью со схемой подавления синфазной помехи, блок обработки сигналов 1 оснащен адаптивным фильтром 9 сетевой помехи с автоматическим
2,
определением частоты питающей сети и содержит схему 10 распознавания импульса кардиостимулятора.
Устройство питания содержит встроенный аккумулятор 11 и схему 12 стабилизации сетевого адаптера.
Термопечатающее устройство 2 выполнено трехканальным с разрешением 8 точек на мм.
Блок обработки сигналов 1 содержит программу для работы в автоматическом режиме с программно устанавливаемой чувствительностью и программируемым временем вывода каждого отведения.
Контроллер 13 периферийных устройств оснащен схемой гальванической развязки 14 с ЭВМ.
Устройство работает следующим образом.
Электроды кабеля отведений 5 устанавливают на тело пациента.
С помощью электродов снимают исследуемые биопотенциалы сердца пациента, устройство преобразует их в амплитудномодулированную (электрокардиографическимсигналом)
последовательностьимпульсов, с последующим ее усилением,
дешифрированием, в соответствии с выбраннойпрограммой
исследования, восстановлением, дополнительным усилением (Фиг. 1).
С помощью блока индикации и клавиатуры 4 устанавливают режимы работы с электрокардиографом и производят съем электрокардиограммы (ЭКГ).
На индикаторе блока индикации и клавиатуры 4 отображается основная информация параметров съема ЭКГ (группа, масштаб, чувствительность, скорость, включение фильтров, обрыв бумаги и т.д.).
Далее в зависимости от режимов работы получают распечатку ЭКГ на термобумаге со встроенного термопечатающего устройства 2.
В режиме работы с ЭВМ, производят обработку ЭКГ (данных), которая поступает в ЭВМ через интерфейсный кабель 6. Питание электрокардиографа осуществляется с помощью внутреннего
устройства питания 7, содержащего встроенный аккумулятор 11 и схему стабилизации сетевого адаптера 12.
Обработку электрокардиографических сигналов производят в блоке обработки сигналов 1 (Фиг. 2).
Сигналы ЭКГ с выхода кабеля отведений 5 через разъемное соединениепоступают на схему 15 защиты от импульсов
дефибриллятора. Для обеспечения большого входного сопротивления (более 10 МОм) в цепи прохождения сигналов отведений включен буферный усилитель 16, ОУ с большим входным сопротивлением в режиме повторителей.
Далее сигналы поступают в схему подавления синфазной помехи 8, которая предназначена для уменьшения влияния синфазной помехи и представляет собой инвертирующий усилитель с коэффициентом усиления . Напряжение помехи, снимаемое с пациента (электрод правой руки R), усиливается и в противофазе подается на пациента через электрод правой ноги N.
Сигналы от выбранной группы каналов (калибровка) поступают на входы гибридного трехканального усилителя 17, на котором осуществляется предварительное усиление сигналов () и ослабление синфазной составляющей помехи приведенной по входам. Сигналы с выходов дифференциальных усилителей поступают на RC цепочки, которые включаются путем подачи управляющего сигнала и выполняют функцию антитреморных фильтров соответствующих каналов.
Далее сигналы поступают в блок 18 буферных усилителей и переключения постоянной времени.
Буферные усилители обеспечивают большое входное сопротивление 3канального ФНЧ. Микросборка ФНЧ формирует полосу пропускания полезных сигналов в диапазоне от 0 до 100 Гц на уровне 0.7В. Коммутаторыв зависимости от состояния управляющих входов
4. подключают выходы ФНЧ или непосредственно к ФВЧ или через
режекторные фильтры , выполненные на ОУ и соответствующих навесных элементах.
Переключение постоянной времени ФВЧ СТЮ.05сек на .5сек осуществляют путем параллельного включения резисторов коммутатором (управляющий сигнал на входе 4 лог.  1-0,05сек при лог. О ).5сек). Коммутатор по сигналу управления вход 4 (лог О) формирует сигнал успокоение, длительностью Юмлс. При этом разряд емкостей осуществляется через сопротивление открытых ключей коммутатора, постоянная времени разряда намного меньше 1 Омлс. Сигнал успокоение формируется перед установкой нового адреса группы отведений.
Масштабирование и усиление в каждом канале осуществляется на микросборке, представляющей собой трехканальный масштабирующий усилитель 19 с возможностью раздельной установки чувствительности в каждом канале путем соответствующего стробирования данных и общей установки  мм/мВ подачей высокого уровня на вход ОУ.
Регулировка смещения по каждому каналу осуществляется подстроечными резисторами соответственно.
Рекомендуется регулировку смещения осуществлять при подаче управляющего сигнала успокоение и установке чувствительности.
С помощью коммутаторов 20 осуществляется выбор требуемой группы отведений или калибровочного сигнала (стандартной или произвольной формы).
Инвертирующий усилитель, выполненный на ОУ, предназначен для привязки входного сигнала к полной шкале аналого-цифрового преобразователя. При этом масштабирование осуществляется путем подачи на вход проверяемого канала синусоидального сигнала с частотой 10 Гц и амплитудой 1мВ ± 1% и регулировкой резистора. В случае ограничения сигнала с одной стороны, необходимо провести
5
дополнительную регулировку динамического смещения резисторами соответствующего канала.
Формирователь калибровочного сигнала представляет собой цифроаналоговый преобразователь, преобразующий коды образа сигнала в калибровочный тестовый сигнал. Источник опорного напряжения калибратора выполнен на прецизионном стабилитроне и буферном усилителе. Регулировка величины калибровочного сигнала осуществляют подстроечным резистором.
Далее сигналы поступают в контроллер АЦП 21 и схему управления режимами работы кардиографа, которая выполнена на однокристальной микро-ЭВМ, регистрах, дешифраторе и логических элементах. В схеме хранится программа работы кардиографа в выбранном режиме. ОЗУ.
От блока АЦП 21 сигналы поступают в процессорный блок 22, который содержит схему распознавания импульса кардиостимулятора 10.
Обмен данными между устройствами обработки сигналов ЭКГ и контроллером дисплея и клавиатуры осуществляется по последовательному интерфейсу 23 (RS232) со скоростью обмена 115200 Бод.
Двухсторонний обмен осуществляется по сигналам TXD и RXD обоих устройств. Гальваническая развязка 14 обеспечивается трансформаторами и конструктивным исполнением трансформаторов и печатной платы. Развязка состоит из приемника-преобразователя двуполярного сигнала в однополярный и передатчика-преобразователя однополярных сигналов в двуполярные.
Устройство может найти широкое применение при исследовании сердечно-сосудистой системы человека в условиях массового обследования населения в кабинетах функциональной диагностики, поликлиник, больниц, санаторно-курортных и научно-исследовательских учреждениях, машинах скорой медицинской помощи и при специализированных исследованиях состояния сердечно-сосудистой системы человека (велоэргометрия, нагрузочные специализированных центров. Источники информации: 1. 1995 г., № 5, стр. 42-45. 7. пробы и др.) в условиях клиник и «Медицинская техника, М., «Медицина.