Устройство для контроля аритмии
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к кардиологии и аппаратуре, которая позволяет автоматически регистрировать момент изменения аритмичности сердечной деятельности пациента. Решаемой задачей предлагаемой полезной модели является снижение массогабаритных характеристик и энергопотребления устройства, а также реализация возможности регистрации момента изменения аритмичности сердечной деятельности пациента. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя. 3 ил.
Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к кардиологии и аппаратуре, которая позволяет автоматически регистрировать момент изменения аритмичности сердечной деятельности пациента. Устройство может быть использовано в практической медицине и медико-биологических физиологических исследованиях для наблюдения за ритмичностью сердечной деятельности пациента.
Известно устройство для ранней диагностики патологических нарушений частоты сердечного ритма, содержащее первый блок контроля сердечной деятельности, выполненный в виде последовательно соединенных датчика пульсового сигнала, формирователя кардиоимпульсов и измерителя. Устройство снабжено n-1-блоками контроля сердечной деятельности, выполненными аналогично первому, и блоком приема сигнала тревоги, акустически связанными между собой. Измеритель каждого блока контроля содержит формирователь строба, четыре инвертора, три дешифратора, узел обнаружения критических состояний, два генератора импульсов, два элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, два ключевых элемента, два индикатора, и звуковой излучатель, а блок приема сигнала тревоги содержит звукочувствительный элемент, активный фильтр, усилитель, пиковый детектор, делитель частоты, два интегратора, блок вычитания, триггер, два ключевых элемента, кнопку "Сброс", индикатор и выходной блок (патент RU 2082314, А61В 5/0245, опубл. 27.06.1997).
Известно устройство для контроля аритмии, выбранное в качестве прототипа, которое содержит генератор тактовых импульсов, блок контрольной установки, блок сравнения, блок измерения разности между соседними интервалами RR (участками электрокардиосигнала между двумя последовательными R-зубцами электрокардиосигнала), блок управления. Причем блок управления выполнен в виде последовательного соединения схемы выделения R-зубцов и формирователя управляющих импульсов, а блок контрольной установки выполнен в виде последовательного соединения сумматора, первого и второго регистров, выход последнего соединен с соответствующим входом блока сравнения, при этом к первому входу сумматора подключен выход блока измерения разности между соседними интервалами RR, а ко второму его входу выход первого регистра, причем к управляющим входам обоих регистров подключены соответствующие выходы дополнительного формирователя управляющих импульсов, вход которого соединен с выходом счетчика R-зубцов, вход последнего соединен с выходом схемы выделения R-зубцов (патент RU 2077863, А61В 5/0245, А61В 5/0402, опубл. 27.04.1997).
Однако указанное устройство-прототип характеризуется большим числом различных элементов, обеспечивающих его работоспособность, а как следствие, высоким энергопотреблением и значительными массогабаритными показателями. Кроме того, в устройстве-прототипе регистрируется лишь момент увеличения аритмичности сердечной деятельности пациента.
Решаемой задачей предлагаемой полезной модели является снижение массогабаритных характеристик и энергопотребления устройства, а также реализация возможности регистрации момента изменения (увеличения или уменьшения) аритмичности сердечной деятельности пациента.
Решаемая задача в устройстве для контроля аритмии, содержащем аналого-цифровой преобразователь, достигается тем, что содержит микроконтроллер, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход со светодиодом, при этом микроконтроллер выполнен с возможностью установления постоянного напряжения на его выходе для срабатывания светодиода, регистрирующего момент аритмичности.
На фиг.1 изображена структурная схема устройства для контроля аритмии. На фиг.2 изображена блок-схема - первый пример алгоритма работы микроконтроллера по обработке электрокардиосигнала в устройстве для контроля аритмии. На фиг.3 изображена блок-схема - второй пример алгоритма работы микроконтроллера по обработке электрокардиосигнала в устройстве для контроля аритмии.
На фиг.1. изображено устройство для контроля аритмии, которое содержит аналого-цифровой преобразователь 1, микроконтроллер 2, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 1, а выход со светодиодом 3, регистрирующим момент аритмичности сердечной деятельности пациента. Вход аналого-цифрового преобразователя 1 является входом для электрокардиосигнала.
Аналого-цифровой преобразователь 1 и микроконтроллер 2 имеют системы электропитания, которые на фиг.1 не показаны. Аналого-цифровой преобразователь 1, микроконтроллер 2 и светодиод 3 могут быть выполнены по стандартным опубликованным в литературе схемам.
Рассмотрим предлагаемую полезную модель устройства для контроля аритмии в работе. На вход аналого-цифрового преобразователя 1, который является входом устройства для контроля аритмии, поступает электрокар дио сигнал, например, с выхода усилителя блока съема (http://www.rosmedic.m/kardiomonitoryi/usiliteli-elektrokardiosignala.html, рис.1.), который на фиг.1. не показан. С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 электрокардиосигнал поступает на вход микроконтроллера 2 в цифровом виде. Далее обработка электрокардиосигнала выполняется в микроконтроллере 2 по алгоритму, блок-схема - первый пример которого приведена на фиг.2 и блок-схема -второй пример которого приведена фиг.3.
В соответствии с первым примером алгоритма, приведенного на фиг.2, происходит выделение R-зубца, после выделения R-зубца происходит измерение текущей длительности RR-интервала RiRi+1, как величины временного интервала между вновь выделенным и предыдущим R-зубцом (i - индекс предыдущего R-зубца, i+1 - индекс вновь выделенного R-зубца, i=1
8), и ее сохранение в памяти микроконтроллера 2. Одновременно с этим происходит подсчет R-зубцов. После поступления каждого восьмого R-зубца подсчет R-зубцов начинается заново.
Измеренная текущая разность 
RRi используется в микроконтроллере 2 для сравнения со средней разностью RR, которая вычисляется как сумма всех уже поступивших текущих разностей RRi, деленная на количество поступивших R-зубцов. После поступления каждого восьмого R-зубца подсчет суммы всех уже поступивших текущих разностей RRi начинается с нуля.
Если текущая разность не превышает значение средней разности (RRi
RR), то микроконтроллер 2 переходит к выполнению следующего цикла измерений и сравнения. Если текущая разность больше средней разности (RRi>RR), на выходе микроконтроллера 2 устанавливается постоянное напряжение, и срабатывает светодиод 3, что свидетельствует об увеличении аритмичности сердечной деятельности пациента, а микроконтроллер 2 переходит к выполнению следующего цикла измерений и сравнения.
Второй пример алгоритма работы микроконтроллера 2, приведенный на фиг.3., отличается от первого примера алгоритма, приведенного на фиг.2, тем, что если текущая разность совпадает со значением средней разности (RRi=ARR), то микроконтроллер 2 переходит к выполнению следующего цикла измерений и сравнения. Если текущая разность не равна средней разности (R-Ri<>ARR), на выходе микроконтроллера 2 устанавливается постоянное напряжение, и срабатывает светодиод 3, что свидетельствует об изменении аритмичности сердечной деятельности пациента, а микроконтроллер 2 переходит к выполнению следующего цикла измерений и сравнения.
При реализации устройства для контроля аритмии аналого-цифровой преобразователь 1 может быть выполнен на базе сигма-дельта аналого-цифрового преобразователя ADS1211 производства Texas Instruments. В качестве микроконтроллера 2 может быть использован микроконтроллер PIC18F14K50-I/50 производства Microchip, к выходу которого подключен светодиод 3, например, КИПД 66 Б-К производства ООО "ТрансЛед".
Светодиод 3 будет загораться при установлении на выходе микроконтроллера 2 постоянного напряжения, таким образом можно регистрировать момент изменения аритмичности сердечной деятельности пациента.
Замена в устройстве для контроля аритмии элементов, использованных в устройстве-прототипе, на микроконтроллер 2, который работает по приведенному на фиг.2 или фиг.3 алгоритму, и подключение к выходу микроконтроллера 2 светодиода 3, позволяет снизить массогабаритные характеристики и энергопотребление устройства, а также регистрировать момент изменения аритмичности сердечной деятельности пациента.
Устройство для контроля аритмии, содержащее аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что содержит микроконтроллер, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - со светодиодом, при этом микроконтроллер выполнен с возможностью установления постоянного напряжения на его выходе для срабатывания светодиода, регистрирующего момент аритмичности.
