УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

УСТРОЙСТВО ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Заявленное техническое решение относится к области медицинской техники, а именно к устройствам тестирования электрофизиологических приборов, и может быть использовано для метрологического контроля и проверки работоспособности устройств, измеряющих параметры электрофизиологических сигналов.
Из существующего уровня техники известен имитатор электрокардиосигнала (SU 1253624 A1, А61В 5/04, 30.08.1986), содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, соединенный с первым входом блока формирования электрокардиосигнала, блок управления и коммутатор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем имитации мерцательной аритмии, в него введены делитель частоты и генератор случайных чисел, выход которого соединен с входом параллельной записи информации счетчика импульсов, а вход - с первым выходом блока управления и входом синхронизации записи счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу делителя частоты, первый вход которого соединен с выходом генератора импульса, а второй вход - с выходом коммутатора, первый и второй входы которого подключены соответственно к второму и третьему выходам блока управления, вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а второй выход - с вторым входом блока формирования электрокардиосигнала.
Основным недостатками этого имитатора являются его устаревшая элементная база, аппаратное исполнение на аналоговых элементах и, следовательно, ограниченное количество генерируемых сигналов.
Известен также генератор сигналов цифрового ЭКГ (US 3938051, опубл. 10.02.1976), содержащий источник тактовых сигналов, счетчик, устройство
для соединения выходов из указанного источника на счетный вход указанного счетчика, счетчик отличается наличием множественных выходов, которые находятся под напряжением в заданной последовательности.
Недостатками этого генератора являются ограниченный набор генерируемых последовательностей и отсутствие возможности воспроизведения тестовых сигналов из стандартных баз данных.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в расширении арсенала технических средств, в данной области за счет разработки устройства имитационного моделирования электрофизиологических сигналов, способного воспроизводить различные виды электрофизиологических сигналов из баз данных, стандартизированных и систематизированных по «норме» и «патологиям», а также пополнять базу данных новыми моделями сигналов.
Данная задача решается за счет того, что устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов включает портативное мобильное устройство с установленным на нем программным обеспечением, в состав которого входит программный имитатор электрофизиологических сигналов и база данных моделей сигналов, и устройство сопряжения, представляющее собой интерфейсную плату вывода сигнала для подключения к тестируемым приборам регистрации и анализа электрокардиографических, электроэнцефалографических, электрореографических, электроокулографических сигналов. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов позволяет воспроизводить тестовые сигналы из баз данных электрофизиологических сигналов, таких как MIT-BIH, AHA, NST, CU. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов позволяет формировать модели низкочастотных сигналов с добавлением различных шумов и помех и записывать их в базу данных для последующего воспроизведения. Устройство имитационного моделирования электрофизиологических сигналов имеет гибкую, переналаживаемую структуру за счет применения
программного имитатора и возможности воспроизведения тестовых последовательностей электрофизиологических сигналов различной формы и длительности.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность формирования различных тестовых последовательностей электрофизиологических сигналов и произвольного моделирования временных и амплитудных параметров сигналов по задаваемой пользователем программе. Применение устройства имитационного моделирования электрофизиологических сигналов увеличивает количество воспроизводимых сигналов и тем самым повышает точность контроля работы приборов для измерения, регистрации и анализа формы электрофизиологических сигналов.
Работает устройство следующим образом. Пользователь соединяет устройство сопряжения с портативным мобильным устройством проводом для передачи цифровой информации, а интерфейсную плату вывода сигнала с тестируемым электрофизиологическим изделием и запускает программное обеспечение. Программное обеспечение воспроизводит из базы данных тестовую последовательность, основанную на математических моделях стандартизованных форм и длительностей электрофизиологических сигналов, которая в цифровом виде передается на устройство сопряжения, где происходит цифроаналоговое преобразование. В аналоговом виде смоделированный электрофизиологический сигнал поступает на вход тестируемого изделия. Пользователь может менять характеристики моделируемого сигнала с помощью изменения значений параметров в программном обеспечении имитатора или выбирать другую модель сигнала из базы данных. После завершения процедуры тестирования пользователь закрывает программное обеспечение и отключает провода от разъемов.