Российский медицинский информационный ресурс rosmedic.ru
Главная arrow Приборные медицинские методы диагностики и лечения arrow Кардиомониторы arrow Обобщенные структурные схемы кардиомониторов (КМ)
Обобщенные структурные схемы кардиомониторов (КМ)

Несмотря на большое разнообразие КМ, все они могут быть охарактеризованы одной обобщенной структурной схемой (рис.1). Электрокардиосигнал с электродов поступает в блок усиления и преобразования, который усиливает его до уровня, необходимого для его обработки.

Блок ограничивает полосу частот входного сигнала с целью повышения помехоустойчивости и надежного выделения информативных признаков ЭКС и производит его дискретизацию (АЦП), если в дальнейшем предполагается цифровая обработка сигнала.

Image
Рис. 1. Обобщенная структурная схема кардиомонитора (КМ)

При использовании беспроводного канала связи между больным и КМ электрокардиосигнал, снимаемый с электродов, модулирует генератор передатчика, размещенного на больном. Принимаемый сигнал с приемника поступает в блок усиления и преобразования.

Усиленный и преобразованный в цифровую форму ЭКС (если предусматривается цифровая обработка сигнала) поступает в блок обработки, где в соответствие с принятыми алгоритмами аналоговым или цифровым методами производится: обнаружение QRS-комплексов или R-зубцов, разделение QRS-комплексов на нормальные и патологические.

Идентифицированные комплексы QRS и значения интервалов RR поступают в блок формирования диагностических заключений. На основании полученных данных по алгоритмам выделения аритмии формируются соответствующие диагнозы.

Диагностические заключения сравниваются в блоке формирования сигналов тревоги с порогами, установленными для сигнализации. Электрокардиосигнал и диагностические заключения о характере аритмий инициируются в блоке отображения информации. В зависимости от технического исполнения, КМ могут быть инструментальными и вычислительными.

Инструментальные КМ исторически были первыми. Они характеризуются полностью аппаратными средствами реализации, использующими аналоговые методы обработки ЭКС и отображения информации.

В инструментальных КМ могут быть использованы цифровые средства отображения и измерения параметров, основанные на "жесткой" логике, т. е. без возможности изменения программ обработки, свойственной ЭВМ. Упрощенная структурная схема инструментального КМ приведена на рис. 2.

Image
Рис.2. Структурная схема аналогового кардиомонитора

В инструментальных КМ применяется аналоговая обработка ЭКС, основанная на обнаружении Л-зубцов методом частотной и амплитудно-временной селекции.

У этого метода высокая помехоустойчивость, но он вносит в ЭКС значительные искажения, что не позволяет достоверно дифференцировать нормальные и патологические желудочковые комплексы. КМ такого типа позволяют вести наблюдение ЭКГ по экрану ЭЛТ, измерять ЧСС и классифицировать фоновые нарушения ритма по установленным порогам для ЧСС. Примером такого КМ может служить ритмокардиомер РКМ-01.

Рассмотренные КМ не позволяют классифицировать аритмию по типу случайных событий, многие из которых можно обнаружить на основании автоматического анализа RR-интервалов. Один из методов классификации аритмии основан на использовании последовательного попарного перебора RR-интервалов.

Алгоритм классификации состоит в вычислении величины Z = RR/RRi+1и отнесении результатов к определенным областям квантования. Применение цифровых схем на "жесткой" логике в блоке формирования диагностических заключений (см. рис.1) позволило создать простой КМ - ритмокардиоанализатор РКА-01, который позволяет обнаруживать экстрасистолы и выпадения QRS-комплексов.

В кардиосигнализаторе КС-02 экстрасистолы и выпадения QRS-комплексов обнаруживаются путем преобразования интервалов в амплитуду пилообразного напряжения и сравнения ее с пороговыми значениями.

Инструментальные КМ имеют ограниченные функциональные возможности и на настоящем этапе не удовлетворяют медицинским задачам.

Вычислительные КМ позволяют решать значительный круг медицинских, технических и эксплуатационных задач при помощи ЭВМ, т. е. программным способом, что позволяет расширять классы обнаружения аритмий за счет усложнения алгоритмов. Функции вычислительной техники в КМ сводятся к цифровой обработке ЭКС, анализу данных обработки, отображению результатов анализа и управлению прибором. В качестве ЭВМ используются встроенные аппаратные средства: однокристальные и одноплатные микроЭВМ и микропроцессорные системы.

Самый простой путь реализации вычислительных КМ -применение в них одноплатных функционально законченных микроЭВМ. На рис.3 приведена структурная схема КМ на основе двух микроЭВМ. Усиленный ЭКС дискретизируется аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и в цифровом виде поступает на вход микроЭВМ 1. В этой микроЭВМ осуществляется операция сжатия информации. Она уменьшает количество отсчетов в 10-15 раз, что снижает требования к быстродействию аппаратных средств и позволяет синтезировать простые структурные алгоритмы обнаружения QRS-комплекса и выделения его характерных точек.

Сжатое описание ЭКС поступает в микроЭВМ2. МикроЭВМ2 выполняет все последующие процедуры анализа аритмий: измерение интервалов; измерение параметров QRS-комплексов; классификацию их по форме на нормальные и патологические; обнаружение аритмий и возможных помех.

Image
Рис.3. Структурная схема цифрового кардиомонитора

Программы наблюдения вводятся в микроЭВМ2 посредством клавиатуры КМ. Выходы микроЭВМ2 соединяются с блоком интерфейса, осуществляющего связь с центральным постом (ЦП), и блоком формирования результатов анализа. В удобной для врача форме результаты анализа поступают на устройство отображения данных - электроннолучевой дисплей телевизионного типа. При возникновении нарушений ритма, опасных для больного, включается сигнализация тревоги.

Применение двух микроЭВМ в вычислительной части КМ обусловлено необходимостью обеспечения режима реального времени при достаточно большой сложности реализуемых программ и ограниченности объема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), программируемого изготовителем микроЭВМ по заказу пользователя.

Более гибкое решение - это применение вычислителей на основе типовых комплектов интегральных микросхем. Такое выполнение вычислительной части связано с существенными затратами на разработку.


Пластическая хирургия, пластические операции - пластический хирург Илья Сергеев. клиника пластической хирургии. Илья Сергеев - единственный в России пластический хирург, который владеет уникальной методикой 3D-моделирования груди и успешно применяет ее на практике в специализированном Центре Увеличения Груди. Один из ведущих специалистов в области эстетической хирургии.


 
« Пред.   След. »
 
 
Rambler's Top100