RU2258457C1 - Device for registering electric cardiosignals - Google Patents
Device for registering electric cardiosignals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258457C1 RU2258457C1 RU2004102333/14A RU2004102333A RU2258457C1 RU 2258457 C1 RU2258457 C1 RU 2258457C1 RU 2004102333/14 A RU2004102333/14 A RU 2004102333/14A RU 2004102333 A RU2004102333 A RU 2004102333A RU 2258457 C1 RU2258457 C1 RU 2258457C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heart
- vector
- unit
- emf
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к медицине, может быть использовано для регистрации, анализа и передачи электрокардиосигнала (ЭКС).The present invention relates to medicine, can be used for registration, analysis and transmission of an electrocardiogram (EX).
Классические способы регистрации и анализа ЭКС уже давно исчерпали свои ресурсы и поэтому ведутся поиски повышения диагностических возможностей с помощью новых методов обработки и анализа ЭКС.Classical methods for recording and analyzing ECS have long exhausted their resources and, therefore, are seeking to increase diagnostic capabilities using new methods of processing and analysis of ECS.
В любом учебнике по кардиологии или на сайте Internet, посвященном кардиологии, приводится методика определения электрической оси сердца по данным ЭКС. К недостаткам известной методики относятся ручной (неавтоматический) анализ и определение информационных параметров ЭКС, определение электрической оси сердца только во фронтальной плоскости пространственной системы координат и низкая точность определения угла электрической оси сердца.In any cardiology textbook or on the Internet site dedicated to cardiology, there is a method for determining the electrical axis of the heart according to ECS. The disadvantages of the known methods include manual (non-automatic) analysis and determination of information parameters of ECS, determination of the electrical axis of the heart only in the frontal plane of the spatial coordinate system and low accuracy in determining the angle of the electrical axis of the heart.
Известно устройство для передачи ЭКС [1], содержащее последовательно соединенные усилитель, мультиплексор с аналого-цифровым преобразователем, арифметическое устройство, буферную память, цифровой модем, реализующее способ передачи с запоминанием поступающей информации и передачей ее в автономном режиме со скоростью, соответствующей характеристикам канала связи.A device for transmitting EX-1 [1], comprising a series-connected amplifier, a multiplexer with an analog-to-digital converter, an arithmetic device, a buffer memory, a digital modem that implements a method of transmitting by storing incoming information and transmitting it offline with a speed corresponding to the characteristics of the communication channel .
К недостаткам известного устройства относится то, что требуются большое время занятости канала связи для передачи информации и большая буферная память устройства из-за необходимости запоминания на передающем конце и последующей передачи большого объема информации, а также отсутствие возможности определения и анализа электрической оси сердца.The disadvantages of the known device include the fact that it takes a long time for the communication channel to transmit information and a large buffer memory of the device due to the need to store a large amount of information at the transmitting end and subsequent transmission, as well as the inability to determine and analyze the electrical axis of the heart.
Известно выбранное в качестве прототипа устройство для регистрации ЭКС [2], содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь с мультиплексором и арифметическое устройство, а также анализатор кодов приращения, блок переключения, цифровой модем, счетчик номеров кода приращения, блок памяти и блок управления, причем вход анализатора кодов приращения соединен с выходом арифметического устройства, первый выход анализатора кодов приращения соединен с первым входом блока переключения, второй - с первым входом блока памяти, а управляющий выход - с первым входом счетчика номера кода приращения, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы последнего соединены соответственно с управляющим входом блока переключения и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, при этом выход счетчика номеров кода приращения соединен со вторым входом блока памяти, выход которого соединен со вторым входом блока переключения, а выход блока переключения - с входом модема.Known as a prototype device for registering EX [2], containing a series-connected amplifier, an analog-to-digital converter with a multiplexer and an arithmetic device, as well as an increment code analyzer, a switching unit, a digital modem, an increment code number counter, a memory unit and a control unit wherein the input of the increment code analyzer is connected to the output of the arithmetic device, the first output of the increment code analyzer is connected to the first input of the switching unit, the second to the first input m of the memory block, and the control output - with the first input of the increment code number counter, the second input of which is connected to the first output of the control unit, the second and third outputs of the latter are connected respectively to the control input of the switching unit and the second input of the analog-to-digital converter, while the output of the counter numbers of the increment code is connected to the second input of the memory unit, the output of which is connected to the second input of the switching unit, and the output of the switching unit is connected to the modem input.
К недостаткам известного устройства относится то, что при регистрации ЭКС не фиксируется расположение электрической оси сердца, без учета которой невозможна современная кардиодиагностика.The disadvantages of the known device include the fact that when registering an ECS, the location of the electrical axis of the heart is not fixed, without which modern cardiodiagnostics is impossible.
В известном устройстве ЭКС представлен только совокупностью кодовых отсчетов во временной области. По мнению авторов, с точки зрения представления диагностической информации этого явно недостаточно.In the known device, the EX is represented only by a set of code samples in the time domain. According to the authors, this is clearly not enough from the point of view of the presentation of diagnostic information.
Очевидно, что регистрация сигнала ЭКГ не является конечной целью в кардиологии. Процесс обработки кардиологической информации, помимо регистрации, включает в себя этапы анализа и постановки диагноза. Сигнал ЭКГ является первичным носителем диагностической информации, и фиксация при регистрации как можно большего объема этой информации предоставит больше возможностей для анализа и позволит значительно повысить точность постановки диагноза. Анализ электрокардиологической информации является необходимым условием при планировании курса лечения, принятии решений в постановке диагноза, поиске путей повышения эффективности лечения.Obviously, ECG signal recording is not the ultimate goal in cardiology. The process of processing cardiological information, in addition to registration, includes the stages of analysis and diagnosis. The ECG signal is the primary carrier of diagnostic information, and recording as much of this information as possible will provide more opportunities for analysis and will significantly improve the accuracy of diagnosis. Analysis of electrocardiological information is a prerequisite for planning the course of treatment, making decisions in the diagnosis, finding ways to increase the effectiveness of treatment.
По мнению авторов предлагаемого изобретения необходимо при регистрации сигнала ЭКГ расширить область представления диагностической информации за счет определения пространственного расположения электрической оси сердца.According to the authors of the present invention, when registering an ECG signal, it is necessary to expand the field of presentation of diagnostic information by determining the spatial location of the electrical axis of the heart.
Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей электрокардиологического исследования путем определения пространственного расположения электрической оси сердца.The invention is aimed at expanding the functionality of electrocardiological research by determining the spatial location of the electrical axis of the heart.
Это достигается тем, что в устройство для регистрации электрокардиосигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь с мультиплексором и арифметическое устройство, а также анализатор кодов приращения, блок переключения, цифровой модем, счетчик номеров кода приращения, блок памяти и блок управления, причем вход анализатора кодов приращения соединен с выходом арифметического устройства, первый выход анализатора кодов приращения соединен с первым входом блока переключения, второй - с первым входом блока памяти, а управляющий выход - с первым входом счетчика номера кода приращения, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы последнего соединены соответственно с управляющим входом блока переключения и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, при этом выход счетчика номеров кода приращения соединен со вторым входом блока памяти, выход которого соединен со вторым входом блока переключения, а выход блока переключения - с входом модема, введены последовательно соединенные блок формирования проекций вектора ЭДС сердца, блок определения значения вектора ЭДС сердца и блок определения направления вектора ЭДС сердца, при этом первый и второй входы блока формирования проекций вектора ЭДС сердца соединены соответственно со вторым выходом блока управления и с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход блока формирования проекций вектора ЭДС сердца соединен со вторым входом блока определения направления вектора ЭДС сердца, выход которого соединен с четвертым входом блока переключения, при этом блок формирования проекций вектора ЭДС сердца содержит второй блок памяти, а также последовательно соединенные соответственно первый умножитель с первым накапливающим сумматором, второй умножитель со вторым накапливающим сумматором, третий умножитель с третьим накапливающим сумматором, вход второго блока памяти и первые входы умножителей соединены со вторым выходом блока управления, вторые и третьи входы умножителей соединены соответственно с выходом аналого-цифрового преобразователя и с выходом второго блока памяти, выходы сумматоров являются выходом блока формирования проекций вектора ЭДС сердца, блок определения значения вектора ЭДС сердца содержит четвертый, пятый и шестой блоки умножения, сумматор и блок операции извлечения корня, причем первые и вторые входы четвертого, пятого и шестого блоков умножения объединены и соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего накапливающих сумматоров блока формирования проекций вектора ЭДС сердца, выходы четвертого, пятого и шестого блоков умножения соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора, последовательно соединенного с блоком операции извлечения корня, выход которого является выходом блока определения значения вектора ЭДС сердца, блок определения направления вектора ЭДС сердца содержит первый, второй и третий блоки операции арккосинуса, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего накапливающих сумматоров блока формирования проекций вектора ЭДС сердца, вторые входы соединены с выходом блока операции извлечения корня, а выходы соединены с четвертым входом блока переключения.This is achieved by the fact that in the device for recording electrocardiosignals containing a series-connected amplifier, an analog-to-digital converter with a multiplexer and an arithmetic device, as well as an increment code analyzer, a switching unit, a digital modem, an increment code number counter, a memory unit and a control unit, the input of the increment code analyzer is connected to the output of the arithmetic device, the first output of the increment code analyzer is connected to the first input of the switching unit, the second to the first input the memory block, and the control output - with the first input of the increment code number counter, the second input of which is connected to the first output of the control unit, the second and third outputs of the latter are connected respectively to the control input of the switching unit and the second input of the analog-to-digital converter, while the output of the counter numbers of the increment code is connected to the second input of the memory unit, the output of which is connected to the second input of the switching unit, and the output of the switching unit is connected to the input of the modem; of forming the projections of the EMF vector of the heart, a unit for determining the value of the vector of the EMF of the heart and a unit for determining the direction of the vector of the EMF of the heart, while the first and second inputs of the block for forming the projections of the vector of the EMF of the heart are connected respectively to the second output of the control unit and to the output of the analog-to-digital converter, the output of the forming unit projections of the EMF vector of the heart is connected to the second input of the unit for determining the direction of the vector of the EMF of the heart, the output of which is connected to the fourth input of the switching unit, while the unit is formed The projection of the EMF vector of the heart contains a second memory block, as well as a first multiplier respectively connected to the first accumulating adder, a second multiplier to the second accumulating adder, a third multiplier to the third accumulating adder, an input of the second memory block and the first inputs of the multipliers are connected to the second output of the control unit , the second and third inputs of the multipliers are connected respectively to the output of the analog-to-digital converter and to the output of the second memory block, the outputs of the adders are the output unit of the formation of the projections of the vector EMF of the heart, the unit for determining the value of the vector of the EMF of the heart contains the fourth, fifth and sixth multiplication blocks, an adder and a block for extracting the root, and the first and second inputs of the fourth, fifth and sixth multiplication blocks are combined and connected respectively to the outputs of the first, of the second and third accumulating adders of the formation unit of projections of the EMF vector of the heart, the outputs of the fourth, fifth and sixth multiplication units are connected respectively to the first, second and third inputs of the sum RA, connected in series with the root extraction operation block, the output of which is the output of the heart EMF vector value determining unit, the heart EMF vector direction determining unit contains the first, second and third arccosine operation blocks, the first inputs of which are connected respectively to the outputs of the first, second and third accumulating adders of the formation unit of projections of the EMF vector of the heart, the second inputs are connected to the output of the operation unit of the root extraction, and the outputs are connected to the fourth input of the switching unit .
Введенные блоки с их связями проявляют новые свойства, которые позволяют увеличить при регистрации объем диагностической информации за счет определения пространственного расположения электрической оси сердца.The introduced blocks with their connections exhibit new properties that allow increasing the amount of diagnostic information during registration by determining the spatial location of the electrical axis of the heart.
На фиг. 1 приведено изображение сердца и вектора ЭДС сердца в трехмерном пространстве. На фиг. 2 приведено изображение проекции вектора ЭДС сердца на фронтальную и горизонтальную плоскости. На фиг. 3 приведена последовательность изменения направления вектора ЭДС сердца во время возбуждения желудочков во фронтальной плоскости. На фиг. 4 приведена блок-схема устройства для регистрации электрокардиосигналов. На фиг. 5 приведена блок-схема блока формирования проекций вектора ЭДС сердца. На фиг. 6 приведена блок-схема блока определения значения вектора ЭДС сердца. На фиг. 7 приведена блок-схема блока определения направления вектора ЭДС сердца.In FIG. 1 shows the image of the heart and the EMF vector of the heart in three-dimensional space. In FIG. Figure 2 shows the projection of the EMF vector of the heart on the frontal and horizontal plane. In FIG. Figure 3 shows the sequence of changes in the direction of the EMF vector of the heart during excitation of the ventricles in the frontal plane. In FIG. 4 shows a block diagram of a device for recording electrocardiograms. In FIG. 5 is a block diagram of a block for generating projections of the heart EMF vector. In FIG. 6 shows a block diagram of a unit for determining the value of the vector EMF of the heart. In FIG. 7 shows a block diagram of a unit for determining the direction of the vector EMF vector of the heart.
Сердце является объемным органом и очевидно, что его электрическая активность должна быть соответственно представлена в пространстве. Во время сокращения сердечной мышцы происходит одновременно возбуждение многих участков миокарда, причем направление векторов деполяризации и реполяризации в каждом из этих участков может быть различным и даже прямо противоположным. При этом электрокардиограф записывает некоторую суммарную или результирующую ЭДС сердца для данного момента возбуждения. Вектор результирующей ЭДС сердца движется в грудной клетке в трехмерном пространстве во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях.The heart is a volumetric organ and it is obvious that its electrical activity must be adequately represented in space. During contraction of the heart muscle, many sections of the myocardium are simultaneously excited, and the direction of the depolarization and repolarization vectors in each of these sections can be different and even directly opposite. In this case, the electrocardiograph records some total or resulting EMF of the heart for a given moment of excitation. The vector of the resulting EMF of the heart moves in the chest in three-dimensional space in the frontal, horizontal and sagittal planes.
Электрическая ось сердца представляет собой среднее направление суммарного вектора возбуждения желудочков. Положение электрической оси дает представление о положении сердца в грудной клетке. Кроме того, изменение положения электрической оси сердца является диагностическим признаком ряда патологических состояний. Поэтому регулярная оценка этого показателя имеет важное практическое значение. Положение электрической оси сердца может также меняться с возрастом и при определенных механических воздействиях (например, после обильного приема пищи).The electrical axis of the heart is the middle direction of the total ventricular excitation vector. The position of the electrical axis gives an idea of the position of the heart in the chest. In addition, a change in the position of the electrical axis of the heart is a diagnostic sign of a number of pathological conditions. Therefore, a regular assessment of this indicator is of great practical importance. The position of the electrical axis of the heart can also change with age and with certain mechanical influences (for example, after a heavy meal).
Направление вектора ЭДС сердца в трехмерном пространстве (см. фиг. 1) задается направляющими косинусами углов αх, αy, αz. Направления проекций вектора ЭДС сердца во фронтальной, горизонтальной и сагиттальной плоскостях задаются углами Эйлера α, β, γ [3].The direction of the EMF vector of the heart in three-dimensional space (see Fig. 1) is given by the directing cosines of the angles α x , αy, α z . The directions of the projections of the EMF vector of the heart in the frontal, horizontal and sagittal planes are given by Euler angles α, β, γ [3].
По стандартным отведениям от конечностей анализируется угол α, а по грудным отведениям - угол β (см. фиг. 2).The angle α is analyzed by standard leads from the limbs, and the angle β by the chest leads (see Fig. 2).
В настоящее время по указанным выше причинам наибольшее практическое распространение имеет оценка направления вектора ЭДС сердца во фронтальной плоскости (угол α).Currently, for the above reasons, the greatest practical distribution has an estimate of the direction of the EMF vector of the heart in the frontal plane (angle α).
На фиг. 3 стрелками показаны фазы возбуждения желудочков. Во время возбуждения левой половины межжелудочковой перегородки регистрируются векторы 1 и 2. Векторы 3 и 4 условно соответствуют начальному возбуждению правого желудочка, к которому присоединяется возбуждение левого желудочка. Векторы 5 и 6 отражают момент возбуждения обоих желудочков с заметным преобладанием ЭДС левого желудочка. Вектор 7 регистрируется в то время, когда возбуждением охвачено максимальное количество волокон левого желудочка. Затем в единицу времени процесс деполяризации охватывает все меньшее количество волокон левого желудочка (векторы 8 и 9). Возбуждению основания левого желудочка соответствуют векторы 10 и 11. Число векторов и стадий возбуждения в данном случае взято произвольно, однако эти векторы отражают последовательное направление и величину ЭДС сердца во время деполяризации.In FIG. 3 arrows show the phases of ventricular excitation. During excitation of the left half of the ventricular septum,
Направление ЭДС сердца в отдельно взятый фиксированный момент времени представляет собой моментную электрическую ось сердца. Направление этой оси во время деполяризации желудочков все время меняется и также является важным диагностическим параметром, характеризующим состояние сердечно-сосудистой системы в данный момент времени. При сложении всех этих моментных векторов по правилам сложения векторов получается суммарный вектор, соответствующий направлению электрической оси сердца.The direction of the EMF of the heart at a single fixed point in time is the momentary electric axis of the heart. The direction of this axis during ventricular depolarization changes all the time and is also an important diagnostic parameter characterizing the state of the cardiovascular system at a given time. When adding all these moment vectors according to the rules of addition of vectors, a total vector is obtained corresponding to the direction of the electrical axis of the heart.
В предлагаемом устройстве по стандартным отведениям от конечностей определяется проекция вектора сердца на фронтальную плоскость, а по грудным отведениям - на горизонтальную плоскость. Затем по проекциям вектора сердца на фронтальную и горизонтальную плоскости определяется проекция вектора сердца на сагиттальную плоскость. Далее по известным проекциям определяются направление и величина вектора ЭДС сердца в трехмерном пространстве.In the proposed device, according to standard leads from the limbs, the projection of the heart vector on the frontal plane is determined, and on the chest leads - on the horizontal plane. Then, the projection of the heart vector onto the sagittal plane is determined from the projections of the heart vector on the frontal and horizontal planes. Further, according to known projections, the direction and magnitude of the vector EMF of the heart in three-dimensional space are determined.
Проекция вектора ЭДС сердца во фронтальной плоскости определяется по стандартным отведениям от конечностей. Направления осей отведений в этой плоскости задаются в градусах. За начало отсчета (0°) условно принимается радиус, проведенный строго горизонтально из электрического центра сердца влево по направлению к активному положительному полюсу I стандартного отведения. Для каждого стандартного отведения во фронтальной плоскости задается угол φ:The projection of the EMF vector of the heart in the frontal plane is determined by standard leads from the limbs. The directions of the lead axes in this plane are specified in degrees. The reference point (0 °) is conventionally taken as the radius drawn strictly horizontally from the electrical center of the heart to the left towards the active positive pole I of the standard lead. For each standard lead in the frontal plane, an angle φ is set:
- положительный полюс II стандартного отведения расположен под углом +60°;- the positive pole of the II standard lead is located at an angle of + 60 °;
- положительный полюс III стандартного отведения расположен под углом +120°;- the positive pole of the III standard lead is located at an angle of + 120 °;
- положительный полюс отведения aVL расположен под углом -30°;- the positive pole of the aVL lead is located at an angle of -30 °;
- положительный полюс отведения aVF расположен под углом +90°;- the positive pole of the aVF lead is located at an angle of + 90 °;
- положительный полюс aVR расположен под углом -150°.- the positive pole aVR is located at an angle of -150 °.
Электрокардиографические отклонения в разных отведениях от конечностей можно рассматривать как различные проекции одной и той же ЭДС сердца на оси данных отведений.Electrocardiographic deviations in different leads from the limbs can be considered as different projections of the same EMF of the heart on the axis of these leads.
Блок-схема устройства для регистрации электрокардиосигналов (см. фиг. 4) содержит усилитель 1, аналого-цифровой преобразователь с мультиплексором 2, арифметическое устройство 3, анализатор кодов приращений 4, блок переключения 5, цифровой модем 6, счетчик номера кода приращения 7, первый блок памяти 8, блок управления 9, блок формирования проекций вектора ЭДС сердца 10, блок определения значения вектора ЭДС сердца 11, блок определения направления вектора ЭДС сердца 12.The block diagram of the device for recording electrocardiosignals (see Fig. 4) contains an
Последовательно соединены усилитель 1, аналого-цифровой преобразователь с мультиплексором 2, арифметическое устройство 3, анализатор кодов приращения 4, блок переключения 5, цифровой модем 6. Второй выход анализатора кодов приращения 4 соединен с первым входом блока памяти 8, а управляющий выход - с первым входом счетчика номера кода приращения 7. Второй вход счетчика номера кода приращения 7 соединен с первым выходом блока управления 9, второй и третий выходы последнего соединены соответственно с управляющим входом блока переключения 5 и вторым входом аналого-цифрового преобразователя 2. Выход счетчика номера кода приращения 7 соединен со вторым входом блока памяти 8, выход которого соединен со вторым входом блока переключения 5. Последовательно соединены блок формирования проекций вектора ЭДС сердца 10, блок определения значения вектора ЭДС сердца 11 и блок определения направления вектора ЭДС сердца 12. Первый и второй входы блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 соединены соответственно со вторым выходом блока управления 9 и с выходом аналого-цифрового преобразователя 2. Выход блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 соединен со вторым входом блока определения направления вектора ЭДС сердца 12, выход которого соединен с четвертым входом блока переключения 5.
Усилитель 1 предназначен для усиления сигналов отведений. Аналого-цифровой преобразователь с мультиплексором 2 предназначен для преобразования сигналов отведений из аналогового вида в цифровой вид. Арифметическое устройство 3 предназначено для формирования для каждого отведения разности текущего и предыдущего кодовых отсчетов. Анализатор кодов приращений 4 предназначен для, во-первых, разделения поступившего кода приращения на две части: первая часть состоит из двух младших разрядов кода приращения и его знакового разряда (всего 3 разряда), вторая часть - из оставшихся шести старших разрядов кода приращения, и, во-вторых, для анализа второй части поступившего кода приращения. Блок переключения 5 предназначен для последовательного подключения выходов анализатора кодов приращений 4, первого блока памяти 8 и блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 к входу цифрового модема 6. Цифровой модем 6 предназначен для передачи информации по каналам связи. Счетчик номера кода приращения 7 предназначен для определения номера текущего кода приращения. Первый блок памяти 8 предназначен для хранения значений второй части кода приращения при условии отличия от нуля хотя бы одного разряда. Блок управления 9 предназначен для синхронизации и управления работой блоков устройства. Блок формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для формирования значений проекций вектора ЭДС сердца на оси пространственной системы координат. Блок определения значения вектора ЭДС сердца 11 предназначен для определения значения вектора ЭДС сердца. Блок определения направления вектора ЭДС сердца 12 предназначен для определения направления вектора ЭДС сердца.
Блок-схема блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 (см. фиг. 5) содержит первый умножитель 13, первый накапливающий сумматор 14, второй умножитель 15, второй накапливающий сумматор 16, третий умножитель 17, третий накапливающий сумматор 18, второй блок памяти 19, первый 20, второй 21 входы и выход 22.The block diagram of the block for generating projections of the EMF vector of the heart 10 (see Fig. 5) contains the
При этом последовательно соединены соответственно первый умножитель 13 с первым накапливающим сумматором 14, второй умножитель 15 со вторым накапливающим сумматором 16, третий умножитель 17 с третьим накапливающим сумматором 18. Первые и вторые входы умножителей 13, 15, 17 являются первым 20 и вторым 21 входами блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 и соединены соответственно со вторым выходом блока управления 9 и с выходом аналого-цифрового преобразователя 2. Второй вход 21 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 соединен с входом второго блока памяти 19. Третьи входы умножителей 13, 15, 17 соединены с выходом второго блока памяти 19. Выходы сумматоров 14, 16, 18 являются выходом 22 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10.In this case, respectively, the
Первый умножитель 13 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для нахождения вектора Еi_ох проекции каждого из i-го стандартного отведения от конечностей на ось ОХ пространственной системы координат. Первый накапливающий сумматор 14 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для нахождения вектора Еох суммы проекций стандартных отведений от конечностей на ось ОХ пространственной системы координат. Второй умножитель 15 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для нахождения вектора Ei_oz проекции каждого из i-го стандартного отведения от конечностей на ось OZ пространственной системы координат. Второй накапливающий сумматор 16 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для нахождения вектора Eoz суммы проекций стандартных отведений от конечностей на ось OZ пространственной системы координат. Третий умножитель 17 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для нахождения вектора Еi_оу проекции каждого из i-го стандартного грудного отведения на ось OY пространственной системы координат. Третий накапливающий сумматор 18 блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 предназначен для нахождения вектора Еоу суммы проекций стандартных грудных отведений на ось OY пространственной системы координат. Второй блок памяти 19 предназначен для хранения значений тригонометрических функций углов направлений осей стандартных отведений.The
Блок-схема блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 (см. фиг. 6) содержит четвертый 23, пятый 24 и шестой 25 умножители, сумматор 26 и блок операции извлечения квадратного корня 27, вход 28 и выход 29.The block diagram of the block for determining the value of the EMF vector of the heart 11 (see Fig. 6) contains the fourth 23, fifth 24 and sixth 25 multipliers, an
При этом первые и вторые входы четвертого 23, пятого 24 и шестого 25 блоков умножения объединены, являются входом 28 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 и соединены соответственно с выходами первого 14, второго 16 и третьего 18 накапливающих сумматоров блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10. Выходы четвертого 23, пятого 24 и шестого 25 блоков умножения соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами сумматора 26, последовательно соединенного с блоком операции извлечения корня 27. Выход блока операции извлечения корня 27 является выходом 29 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11.In this case, the first and second inputs of the fourth 23, fifth 24 and sixth 25 blocks of multiplication are combined, they are the
Четвертый умножитель 23 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 предназначен для возведения в квадрат значения Еох. Пятый умножитель 24 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 предназначен для возведения в квадрат значения Eoz. Шестой умножитель 25 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 предназначен для возведения в квадрат значения Еоу. Сумматор 26 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 предназначен для суммирования значений Еох 2, Eoz 2, Еоу 2. Блок 27 извлечения квадратного корня блока определения значения вектора ЭДС сердца 11 предназначен для выполнения операции извлечения квадратного корня.The
Блок-схема блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 (см. фиг. 7) содержит первый 30, второй 31 и третий 32 блоки выполнения операции арккосинус, первый 33, второй 34 входы и выход 35.The block diagram of the block for determining the direction of the vector of the EMF of the heart 12 (see Fig. 7) contains the first 30, second 31 and third 32 blocks for performing the arccosine operation, the first 33, second 34 inputs and
При этом первые входы первого 30, второго 31 и третьего 31 блоков операции арккосинуса являются первым входом 33 блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 и соединены соответственно с выходами первого 14, второго 16 и третьего 18 накапливающих сумматоров блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10. Вторые входы первого 30, второго 31 и третьего 31 блоков операции арккосинуса являются вторым входом 34 блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 и соединены с выходом 29 блока определения значения вектора ЭДС сердца 11. Выходы первого 30, второго 31 и третьего 31 блоков операции арккосинуса являются выходом 35 блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 и соединены с четвертым входом блока переключения 5.In this case, the first inputs of the first 30, second 31, and third 31 blocks of the arccosine operation are the
Первый 30, второй 31 и третий 32 блоки выполнения операции арккосинус блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 предназначены для выполнения операции арккосинус и определения по направляющим косинусам углов αx, αy, αz.The first 30, second 31 and third 32 blocks of the operation of the arc cosine of the block determining the direction of the vector of the EMF of the
Предлагаемое устройство для регистрации работает следующим образом.The proposed device for registration works as follows.
В соответствии с правилами регистрации ЭКГ сигналы отведений фиксируются в определенной последовательности. Тактовые импульсы с выхода блока управления 9 поступают на вход блока 2 и запускают АЦП и мультиплексор, так что на выходе АЦП 2 и соответственно на входах арифметического устройства 3 и блока формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 появляются коды амплитуд ЭКС последовательно в каждом отведении.In accordance with the rules of ECG registration, lead signals are recorded in a certain sequence. The clock pulses from the output of the
Арифметическое устройство 3 формирует для каждого из этих кодовых отсчетов разность текущего и предыдущего отсчета, и, таким образом, на вход анализатора кодов приращения 4 поступает 8-й разрядный код приращения сигнала со знаком (9-й разряд) последовательно по каждому отведению. Одновременно с выхода блока управления 9 тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчика номера кода приращения 7, в результате чего на выходе счетчика 7 формируется код номера вычисляемого приращения сигнала, т. е. его временная координата. В анализаторе кодов приращений 4 происходит разделение поступившего кода приращения на две части; два младших разряда кода приращения и его знаковый разряд (всего 3 разряда) через вход блока переключения 5 поступают непосредственно на цифровой модем 6 и далее - в канал связи и передаются на приемный конец. Значения оставшихся шести старших разрядов кода приращения анализируются и при отличии от нуля хотя бы одного разряда через выход блока 4 анализатора кодов приращений эти 6 разрядов поступают на вход первого блока памяти 8, где запоминаются. Одновременно при выполнении условия отличия от нуля блок анализатора кодов приращений 4 вырабатывает команду записи временной координаты, поступающую с анализатора 4 на вход счетчика номера кода приращения 7, где определяется номер текущего кода приращения (временная координата). Если все 6 старших разрядов поступающего кода приращения равны нулю, то два младших и знаковый разряд кода приращения, как и ранее, поступают в линию для передачи, и анализатор кода приращений 4 ждет прихода следующего кода приращения.The
В блоке формирования проекций вектора ЭДС сердца 10 с каждым тактовым импульсом блока управления 9 по формуламIn the block for the formation of projections of the EMF vector of the
первым 13 и вторым 15 умножителями вычисляются проекции каждого из 1-го стандартного отведения от конечностей на оси ОХ и OZ пространственной системы координат человека. Третьим 17 умножителем определяются значение проекция вектора ЭДС сердца на ось OY пространственной системы координат человека:the first 13 and second 15 multipliers calculate the projections of each of the 1st standard lead from the limbs on the axis OX and OZ of the spatial coordinate system of a person. The third 17 multipliers determine the value of the projection of the EMF vector of the heart on the OY axis of the spatial coordinate system of a person:
Первый 14, второй 16 и третий 18 накапливающие сумматоры определяют суммы проекций вектора ЭДС сердца соответственно на оси координат OX, OZ и OY по формуламThe first 14, second 16 and third 18 accumulating adders determine the sum of the projections of the EMF vector of the heart, respectively, on the coordinate axis OX, OZ and OY according to the formulas
По значениям этих проекций блоком определения значения вектора ЭДС сердца 11 вычисляется значение вектора ЭДС сердца:From the values of these projections, the unit for determining the value of the vector EMF of the
Направление вектора ЭДС сердца в пространстве во время кардиоцикла задается направляющими косинусами вектора, то есть косинусами углов αx, αy, αz; которые вектор ЭДС сердца в пространстве образует с осями координат. Эти углы вычисляются блоком определения направления вектора ЭДС сердца 12 по следующим формуламThe direction of the EMF vector of the heart in space during the cardiocycle is determined by the direction cosines of the vector, that is, the cosines of the angles α x , α y , α z ; which the vector EMF of the heart in space forms with the coordinate axes. These angles are calculated by the block determining the direction of the vector of the EMF of the
Описанная процедура происходит до тех пор, пока не кончится заданное время регистрации ЭКС, которое определяется длительностью временного интервала, отрабатываемого блоком управления 9. По окончании интервала регистрации блок управления 9 прекращает подачу тактовых импульсов на входы блоков 2 и 7, завершая их работу. Затем блок управления 9 подает команду на вход блока переключения 5, подключая тем самым вход модема 6 к выходу первого блока памяти 8 и начиная передачу содержимого памяти, т.е. запомненных старших разрядов кодов приращения и их временных координат. Затем блок управления 9 подает команду на вход блока переключения 5, подключая тем самым вход модема 6 к выходу блока определения направления вектора ЭДС сердца 12 и начиная передачу значений углов αx, αy, αz, которые вектор ЭДС сердца в пространстве образует с осями пространственной системы координат человека.The described procedure occurs until the specified time for registering the ECS, which is determined by the length of the time interval worked out by the
По мнению авторов предлагаемого изобретения, такая обработка электрокардиологической информации позволит получить полное представление о расположении вектора ЭДС сердца в грудной клетке. Кроме того, следует отметить важную особенность предлагаемого устройства: определение пространственного расположения электрической оси сердца осуществляется в ходе регистрации электрокардиологической информации в реальном масштабе времени без дополнительных временных задержек.According to the authors of the invention, such processing of electrocardiological information will provide a complete picture of the location of the EMF vector of the heart in the chest. In addition, it should be noted an important feature of the proposed device: the spatial location of the electrical axis of the heart is determined during the registration of electrocardiological information in real time without additional time delays.
С учетом изложенного, по мнению авторов, в предлагаемом устройстве при регистрации сигнала ЭКГ полезная диагностическая информация представлена в большей степени по сравнению с известным устройством.Based on the foregoing, according to the authors, in the proposed device when registering the ECG signal, useful diagnostic information is presented to a greater extent compared to the known device.
Таким образом, предлагаемые регистрация и обработка ЭКГ расширяют функциональные возможности известного устройства за счет определения в пространстве электрической оси сердца, повышая при этом диагностические свойства устройства и сохраняя его достоинства по исходной точности измерения ЭКГ, по уменьшению требуемого объема буферной памяти и времени занятости канала связи.Thus, the proposed registration and processing of ECGs expand the functionality of the known device by determining the space of the electric axis of the heart, while increasing the diagnostic properties of the device and preserving its advantages in terms of the initial accuracy of ECG measurements, and in reducing the required buffer memory and the busy time of the communication channel.
ЛитератураLiterature
1. Микрокомпьютерные медицинские системы./Под ред. У. Томпкинса, М.: Мир, 1983, с.342.1. Microcomputer medical systems. / Ed. W. Tompkins, Moscow: Mir, 1983, p. 342.
2. Баум О.В., Костов Г.К., Попов Л.А. Устройство для регистрации электрокардио-сигналов. Патент RU №2008796 С1, МКИ5 А 61 В 5/0402, 1994.2. Baum O.V., Kostov G.K., Popov L.A. Device for recording electrocardio signals. Patent RU No. 2008796 C1, MKI 5 A 61
3. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Из-во.: Наука, 1974.3. Korn G., Korn T. Handbook of mathematics. From: Science, 1974.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004102333/14A RU2258457C1 (en) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Device for registering electric cardiosignals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004102333/14A RU2258457C1 (en) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Device for registering electric cardiosignals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004102333A RU2004102333A (en) | 2005-07-10 |
| RU2258457C1 true RU2258457C1 (en) | 2005-08-20 |
Family
ID=35837766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004102333/14A RU2258457C1 (en) | 2004-01-27 | 2004-01-27 | Device for registering electric cardiosignals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258457C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352163A (en) * | 1979-11-09 | 1982-09-28 | The Valeron Corporation | Vectorcardiogram simulator |
| RU2008796C1 (en) * | 1991-03-04 | 1994-03-15 | Баум Олег Валентинович | Device for recording electrocardiosignals |
| RU2195168C2 (en) * | 1996-04-08 | 2002-12-27 | Рео-График Пте Лтд. | Equipment and method for supervision of characteristics of cardiac activity |
-
2004
- 2004-01-27 RU RU2004102333/14A patent/RU2258457C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352163A (en) * | 1979-11-09 | 1982-09-28 | The Valeron Corporation | Vectorcardiogram simulator |
| RU2008796C1 (en) * | 1991-03-04 | 1994-03-15 | Баум Олег Валентинович | Device for recording electrocardiosignals |
| RU2195168C2 (en) * | 1996-04-08 | 2002-12-27 | Рео-График Пте Лтд. | Equipment and method for supervision of characteristics of cardiac activity |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Микрокомпьютерные медицинские системы. Под ред. У.Томпкинса, М., Мир, 1983,с.342. Инструментальные методы исследования сердечно-сосудистой системы. Справочник, под ред. Т.С.Виноградовой. М., Медицина, 1986, с.142-149. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004102333A (en) | 2005-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3397148B1 (en) | Mobile cardiac monitoring device | |
| US6558325B1 (en) | Medical diagnostic ultrasonic imaging method and system for displaying multi-phase, multi-frame images | |
| WO2001091627A3 (en) | System and device for multi-scale analysis and representation of electrocardiographic data | |
| JPS61249456A (en) | Ultrasonic diagnostic apparatus | |
| JP2009011861A (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| CN101491450A (en) | Synchronized combining for contrast agent enhanced medical diagnostic ultrasound imaging | |
| WO2018199346A1 (en) | Device and method for generating ultrasound vector doppler image using plane wave synthesis | |
| JP2024537132A (en) | Method and apparatus for reconstructing electrocardiogram (ECG) data - Patents.com | |
| RU2258457C1 (en) | Device for registering electric cardiosignals | |
| JP2007518512A (en) | Image segmentation for displaying myocardial perfusion | |
| RU2269290C1 (en) | Electrocardiographic signal registration device | |
| Mospan et al. | Possibility Analysis of preserving the ST segment shift when approximated by Gaussian pulses | |
| RU2252695C1 (en) | Device for registering resulting electrocardiogram at front and horizontal planes | |
| KR20080059399A (en) | Use of Tissue Acceleration to Generate Better Doppler Tissue Image Processing Waveforms for Cardiac Resynthesis | |
| CN110507314A (en) | A kind of cardiac diagnosis lead extended method and device | |
| Reznichenko et al. | Optimization of arrhythmia-based ecg-lead selection for computer-interpreted heart rhythm classification | |
| CN116616813B (en) | Ultrasonic equipment and myocardial data processing method | |
| RU2256400C1 (en) | Device for registering electrocardiogram signals | |
| EP3530182B1 (en) | Apparatus and method for determining a change in left ventricular twist of a subject's heart | |
| RU137187U1 (en) | VECTOR CARDIOGRAPH | |
| JP4598260B2 (en) | Ultrasonic diagnostic equipment | |
| RU2136206C1 (en) | Method for differential vectorcardiography | |
| Maanja | Advanced Electrocardiography in Myocardial Electrical Remodeling-Insights from Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging | |
| GB2069264A (en) | Data compression apparatus | |
| Li et al. | T-wave detection in electrocardiogram signal based on independent sub-band function |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060128 |