УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РИТМОГРАММ СЕРДЦА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ РИТМОГРАММ СЕРДЦА
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в клинической медицине и биомедицинских исследованиях для наблюдения за характером регуляции ритма сердечной деятельности у больных и здоровых людей, в спортивной и космической медицине, у лиц, работающих в особых условиях и др.
Устройство для формирования ритмограмм сердца предназначено для работы с программно-аппаратным комплексом и обеспечивает снятие и преобразование первичного аналогового электрокардиосигнала в цифровой сигнал, дающий возможность последующего выделения из него 5 ритмограмм сердца, и передачей его на программно-аппаратный комплекс, где и происходит выделение и обработка ритмограмм сердца.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для построения ритмограммы сердца, описанное в документе RU 2076628 Cl A 61 В 5/0402, опубл. 10. 04.97).
Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности. Устройство обеспечивает самостоятельное выделение и простейшую обработку лишь одной RR ритмограммы сердца. В устройстве отсутствуют: средства подавления помех с частотой 60 герц, что лишает его универсальности, гальваническая развязка с пациентом, обеспечивающая его полную электробезопасность. Устройство содержит дополнительный блок питания и имеет сравнительно большую потребляемую мощность.
Задача, решаемая предлагаемым устройством, состоит в расширении функциональных возможностей, в частности путем обеспечения подавления индустриальных помех с частотами 50-60 Гц, построения частотной характеристики с рабочей полосой пропускания от О до 35 Гц для выделения пяти ритмограмм сердца, электробезопасности пациента.
Поставленная задача решается тем, что устройство содержит последовательно соединенные входной дифференциальный усилитель, первый блок режекторных фильтров, активный фильтр низких частот, второй блок режекторных фильтров, блок сопряжения уровней постоянной составляющей выходного сигнала, первый фильтр низких частот второго порядка, второй фильтр низких частот второго порядка, микроконтроллер с аналогоцифровым преобразователем, блок оптронной развязки данных, компьютер и блок гальванической развязки питания. При этом в качестве первичного источника питания использован USB порт компьютера, в качестве вторичного источника питания - блок гальванической развязки питания. Активный фильтр низких частот и указанные фильтры низких частот второго порядка выполнены с возможностью обеспечения рабочей полосы пропускания от 0 до 35 Гц.
Заявленное устройство является частью программно-аппаратного комплекса и не предназначено для самостоятельного выделения ритмограммы сердца. Устройство обеспечивает выделение электрокардиосигнала в рабочей полосе частот, обеспечивающей формирование характеристик, необходимых для выделения 5 ритмограмм сердца.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.
Устройство для построения (формирования) ритмограмм сердца, содержит входной дифференциальный усилитель 1, первый блок режекторных фильтров 2, активный фильтр низких частот 3, второй блок режекторных фильтров 4, блок сопряжения уровней постоянной составляющей выходного сигнала 5, первый фильтр низких частот второго порядка 6, второй фильтр низких частот второго порядка 7, микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем 8, блок оптронной развязки данных 9, блок гальванической развязки питания 10 и компьютер.
Устройство работает следующим образом.
подавление синфазных помех. Усиленный ЭКС проходит через блоки режекторных (заградительных) фильтров 2 и 4, обеспечивающих подавление индустриальных помех с частотой 50-60 герц, что очень важно для построения ритмограмм сердца и активный фильтр низких частот 3. Далее сигнал проходит через блок сопряжения уровней постоянной составляющей выходного сигнала 5, который обеспечивает устойчивую работу всего устройства в условиях воздействия на пациента случайных внешних электростатических помех. Затем сигнал поступает на блоки фильтров низких частот второго порядка 6 и 7, предназначенных вместе с фильтром 3 для построения частотной характеристики сигнала с рабочей полосой пропускания от 0 до 35 герц. Усиленный и сформированный ЭКС поступает на микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем 8, который преобразовывает аналоговый сигнал в цифровой код, и из которого впоследствии программно-аппаратным комплексом могут быть выделены 5 ритмограмм сердца. Для обеспечения электробезопасности пациента в устройстве предусмотрена гальваническая развязка, которая состоит из блоков 9 и 10. Блок 9 состоит из светодиода и фототранзистора и обеспечивает передачу цифрового кода в компьютер, обладая при этом сопротивлением изоляции между входом и выходом более 10 мегом. Блок 10 преобразует входное напряжение от компьютера в напряжение, питающее всё устройство.
Одним из преимуществ заявленного устройства является отсутствие специального источника питания (т.е. отдельного блока питания). Устройство питается от USB порта компьютера через блок гальванической развязки питания 10.
Кроме того, устройство позволяет формировать 5 ритмограмм сердца, необходимых для проведения нейродинамического анализа при диагностике нарушений центральной нейрогормональной регуляции, а именно RR интервалограмму, PR интервалограмму, RT интервалограмму, отношение амплитуд R и Т зубцов и скважность ЭКС.
Устройство для формирования ритмограмм сердца, содержащее последовательно соединенные входной дифференциальный усилитель, первый блок режекторных фильтров, активный фильтр низких частот, второй блок режекторных фильтров, блок сопряжения уровней постоянной составляющей выходного сигнала, первый фильтр низких частот второго порядка, второй фильтр низких частот второго порядка, микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем, блок оптронной развязки данных, компьютер и блок гальванической развязки питания, при этом в качестве первичного источника питания использован USB порт компьютера, в качестве вторичного источника питания - блок гальванической развязки питания, а активный фильтр низких частот и указанные фильтры низких частот второго порядка выполнены с возможностью обеспечения рабочей полосы пропускания от 0 до 35 Гц.
Формула