SU1253624A1

SU1253624A1 - Имитатор электрокардиосигнала

Info

Publication number: SU1253624A1
Application number: SU833635970A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Якубович; Александр Георгиевич Якубенко; Ярослав Георгиевич Никитин
Original assignee: Белорусский научно-исследовательский институт кардиологии; Минский радиотехнический институт
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1986-08-30

Description

Изобретение относитс к медицинской технике , а именно к электрокардиографическим устройствам.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей путем имитации мерцательной аритмии, благодар возмож- ности произвольного моделировани по задаваемой программе временных и амплитудных параметров, формируемых электро- кардиосигналом.

На фиг. 1 изображена структурна схе- ю ма имитатора электрокардиосигнала; па фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу имитатора.

Имитатор электрокардиосигнала, содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3 импульсов, соединенный с первым входом блока 4 формировани электрокардиосигнала, выполненный в виде последовательно соединенных блока 5 пам ти и преобразовател 6 код-напр жение, блок 7 управлени , коммутатор 8 и генератор 9 случайных чисел. Выход последнего соединен со входом параллельной записи информации счетчика 3 импульсов, а вход - с первым выходом блока 7 управлени и входом синхронизации записи счетчика 3 им5

20

Каждой фазе формировани соответствует состо ние дополнительного счетчика 10. Очередной цикл работы имитатора начинаетс с фазы формировани случайной составл ющей паузы после перехода дополнительного счетчика 10 в нулевое состо ние и выработки на выходе формировател 11 импульса, по которому в счетчик 3 импульсов записываетс код случайного числа с выхода генератора 9 случайных чисел, а генератор 9 случайных чисел включаетс на формирование нового случайного числа. При нулевом состо нии дополнительного счетчика 10 разрешаетс прохождение через коммутатор 8 на второй вход управлени коэффициентом пересчета делител 2 частоты кода Ki с первого входа коммутатора 8. Предположим , что счетчик 3 импульсов реверсивного типа. При этом по каждому импульсу с выхода 2 делител частоты состо ние счетчика 3 импульсов последовательно уменьщаетс до нулевого, после чего очередным импульсом счетчик 3 переводитс из нулевого состо ни в максимальное, а на первом выходе вырабатываетс сигнал переполнени , по которому состо ние дополнительного счетчика 10 увеличиваетс на

пульсов. Счетный вход счетчика 3 импуль- 25 единицу, начинаетс фаза формировани

сов подключен к выходу делител 2 частоты , первый вход которого соединен с выходом генератора 1 импульса, а второй вход - с выходом коммутатора 8. Первый и второй входы коммутатора 8 подключены соответственно к второму и третьему выходам блока 7 управлени , вход которого соединен с выходом счетчика 3 импульсов, а второй выход - со вторым входом блока 4 формировани электрокардиосигнала. Адресный вход блока 5 пам ти вл етс перпосто нной составл ющей паузы.

По коду единицы с выхода дополнительного счетчика 10 через коммутатор 8 разрешаетс прохождение кода К2 с его второго входа. По импульсам с выхода дели- 30 тел 2 частоты, следующих с частотой, определ емой кодом К2, состо ние счетчика 3 последовательно умег1ьшаетс от максимального до нулевого, после чего на выходе счетчика 3 вырабатываетс импульс переполнени , по которому состо ние дополнительновым входом блока 4 формировани электро- - го счетчика 10 увеличиваетс на единицу

кардиосигнала, управл ющий вход преобразовател 6 код-напр жение вл етс вторым входом блока 4 формировани электрокардиосигнала .

Блок 7 управлени содержит последова- о тельно соединенные дополнительный счетчик 10 импульсов и формирователь 11 импульсов управлени , вход которого вл етс вторым выходом блока 7 управлени , а выход - первым выходом блока 7 управлени . Второй выход дополнительного счет- 45 чика 10 импульсов вл етс третьим выходом блока 7 управлени .

Устройство работает следующим образом.

Имитатор формирует последовательность кардиоциклов, включаюи их имитируемые комплексы PQRST и паузы между ними (фиг. 2). Пауза состоит из двух составл ющих посто нной (0„с) и случайной (вел), величина которой измен етс от цикла к циклу. Имитируемый кардиоцикл состоит из трех фаз: формирование случайной составл ющей паузы (вел), формирование посто нной составл ющей паузы (впс) формирование имитируемого сигнала PQRST.

50

55

счетчик 3 переходит в максимальное состо ние и начинаетс фаза формировани комплекса PQRST.

При коде двойки с выход,а дополнительного счетчика 10 разрешаетс прохождение через коммутатор 8 кода Кз с его третьего входа, причем единица с выхода второго разр да счетчика разрешает работу преобразовател 6 код-напр жение. По импульсам с выхода делител 2 частоты, следующие с частотой, определ емой Кз, состо ние счетчика 3 последовательно уменьшаетс от максимального до нулевого, при этом из блока 5 пам ти по адресам, определ емым состо ни ми счетчика 3, считываетс последовательность кодов, по которой на выходе преобразовател 6 код-напр жение формируетс комплекс PQRST. После перехода счетчика 3 через нулевое состо ние по импульсу переполнени с его первого выхода дополнительный счетчик 10 (с коэффициентом пересчета 3) переходит в нулевое состо ние. Цикл работы устройства закончен.

При переходе на выходе второго разр да дополнительного счетчика 10 сигнала из

посто нной составл ющей паузы.

По коду единицы с выхода дополнительного счетчика 10 через коммутатор 8 разрешаетс прохождение кода К2 с его второго входа. По импульсам с выхода дели- тел 2 частоты, следующих с частотой, определ емой кодом К2, состо ние счетчика 3 последовательно умег1ьшаетс от максимального до нулевого, после чего на выходе счетчика 3 вырабатываетс импульс переполнени , по которому состо ние дополнительного счетчика 10 увеличиваетс на единицу

единицы в нуль, формирователь 11 вырабатывает импульс, по которому в счетчик 3 записываетс новое случайное число, а генератор 9 случайных чисел включаетс на формирование следующего кода. Начинаетс новый цикл работы устройства.

Последовательность описанных циклов периодически повтор етс и на выходе устройства формируетс последовательность кардиоциклов. Длительность (т) сигнала имитируемого комплекса PQRST равна

т Ггек-Л:з-2 ,

где Тпи - период следовани импульсов генератора 1 импульсов; Кз - код управлени длительностью комплекса PQRST, подаваемый на третий вход коммутатора 8; т - разр дность счетчика 3 импульсов. Длительность посто нной составл ющей паузы, между соседними комплексами PQRST определ етс соотношением

влс Гген 2 ,

где - код управлени длительностью паузы , подаваемый на второй вход коммутатора 8. Длительность случайной составл ющей

паузы, формируемой на /-том цикле равна

вел, f ген -/(i -Ai,

где K.i - код управлени длительностью интервалов дискретизации случайной составл ющей, подаваемый на первый вход коммутатора 8;

./ /4, - случайные числа, записываемые на

i-тых циклах в счетчик 3 импульсов.

5

0

Математическое ожидание периода следовани имитируемых кардиоциклов определ етс соотношением т + в„. + 0с.1,- т 4- в„, +

+ Гген -/(, Л,

где ; - символ математического ожидани .

Среднее число имитируемых интервалов сердечных сокращений в минуту равно .

Таким образом, параметры имитируемого процесса сердечной де тельности управл ютс значени ми кодов Ki, К2, Кз. Закон распределени случайной составл ющей паузы определ етс законом распределени формируемых генератором случайных чисел , форма сигнала имитации комплекса PQRST определ етс записанной в блок 5 пам ти последовательностью кодов.

Таким образом, имитатор обеспечивает возможность авто.матически имитировать ЭКС в виде последовательности комплексов PQRST необходимой формы, следующих с задаваемыми временными интервалами.

Имитатор позвол ет формировать любые аритмии и обеспечивает возможность произвольного моделировани временных и амплитудных параметров электрокардиосигна- лов по задаваемой программе. Имитатор кардиосигналов значительно повьгщает точность контрол работы приборов дл измерени , регистрации и анализа нарушений ритма сердца и расшир ет диапазон имитируе- .мых аритмий.

i/г. 2

Claims

1. ИМИТАТОР ЭЛЕКТРОКАР-

ДИОСИГНАЛА, 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 сое

Фиг.

динен 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.

2. Имитатор по π. 1, отличающийся тем, что блок формирования электрокардиосигнала выполнен в виде последовательно соединенных блока памяти и преобразователя код—напряжение, причем адресный вход блока памяти является первым входом блока формирования электрокардиосигнала, управляющий вход преобразователя код—на- _Λпряжение является вторым входом блока § формирования электрокардиосигнала.

3. Имитатор по π. 1, отличающийся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные дополнительный счетчик импульсов и формирователь импульсов управления, вход которого является вторым выходом блока управления, а выход — первым выходом блока управления, второй выход дополнительного счетчика импульсов является третьим выходом блока управления.

SU ,„,1253624