SU1166788A1 - Энцефалограф - Google Patents

Abstract

ЭНЦЕФАЛОГРАФ, содержаний биоуснлитель, блок выборки-хранени  и мультивибратор, выход которого соединен с первым входом блока вы- , борки-хранени , отличающийс   тем, что, с целью защиты от помех электронаркозного аппарата, он содержит последовательно соединенные фильтр низких частот, фильтрпробку и усилитель, включенные между биоусилителем и блоком выборкихранени , последовательно.соединенные блок усреднени  и регул тор задержки , второй вход которого соединен с шиной от электронаркозного «1парата, а выход через мультивибратор подключен к второму входу блока выборки-хранени , выход которого соединен с входом блока усредне1ш . (Л с

Description

9 1/8./

Изобретение относитс  к медицинской технике, в частности к устройствам дл  сн ти  электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в услови х помех.

Цель изобретени  - защита от помех электронаркозного аппарата.

На фиг. 1 представлена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн кище его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные биоусилитель 1,фильтр

2низких частот, фильтр-пробку 3,, усилитель 4, блок 5 выборки-хранени , блок 6 усреднени , регул тор 7 задержки   мультивибратор 8, выход которого соединен с вторым входом блока 5 выборки-хранени , а второй вход регул тора 7 задержки соединен

с шиной от электронаркозного аппарата 9.

Устройство работает следук цим образом.

Электронаркоз провод т по общеприн той методике с использованием аппаратов дл  электронаркоза путем подачи пр моугольных импульсов частотой 100-200 Гц, длительность каждого импульса 1 мс и амплитудой пор дка 50-300 мА на электроды, установленные в лобно-сосцевидной позиции .

Дл  записи ЭЭГ предлагаемым устройством на поверхность головы накладывают регистрирукщие электроды, например, пассивней - на мочках ушей, активный - на вертексе. Сигнал с электродов (не показан) подают на входной блок биоусилител  1, затем на фильтр 2 низких частот на 30 Гц, затем через фильтр-пробку

3на 50 Гц, на усилитель 4, Однако помеха от электронаркозного аппарата все еще в 100-1000 раз превосходит среднюю амплитуду ЭЭГ,

Принцип устранени  помех основан на том, что сигнал с усилител  U(t)  вл етс  суммой сигналов ЭЭГ (V(t)) и помехи f(t)

U(t) - f(t) (t).

Заметим, что f(t)  вл етс  перио дической функцией, т.е. f(t) f(t + tp) дл  любого t,гдe tg период помехи.

Блок 5 (в качестве которого, например , используют устройство NTA-1024, Венгри ) запоминает приход щий в него сигнал U(.t; в момент (t,0 поступлени  на него синхроимпульса . На выходе блока 5 этот сигнал остаетс  посто нным и равным U(t.) до момента t. + 1 поступлени  следующего синхроимпульса, после которого выходной сигнал принимает значение, равное U(t,- + 1). При этом значение потенциала U(t) на входе блока 5 в промежутке между синхроимпульсами (tj t не вли ет на его выходной сигнал.

Поскольку синхроимпульсы подаютс  от наркозного аппарата, то период следовани  синхроимпульсов равен |периоду помехи. Из этого следует, что все f(t.) равны между собой. Действительно

f(t,-) f (t,T) f(t,.,) ... f(t) A,

где A - константа, значение которой зависит от величины задержки синхроимпульса.

Сигнал с выхода блока (2): U(t.) f(tp + MCt) А + (t,-) воспроизводит ЭЭГ с посто нной составл ющей А.

Величину задержки синхроимпульса можно подобрать так, что А О (именно дл  этого существует блок регулируемой задержки, в качестве которого можно использовать, например, устройство Electronic stimulator (Ni hon kohden), Япони ). Но тогда U(t.) 4(t), т.е. сигнал с выхода стробирук цего измерител  с пам тью при соответствующей величине задержки (0-20 мс), котора  завис т от формы сигнала помехи, будет восстанавливать ЭЭГ. Это восстановление будет осуществл т:ьс  ступенчато, причем ширина ступени равна периоду стимул ции электронаркозного аппарата . Это вносит искажени  в форму регистрируемой ЭЭГ. Однако легко показать, что при частоте стимул ции 100-200 Гц эти искажени   вл ютс  незначительными. Например, неточност воспроизведени  е -ритма (8-12 Гц) менее 5%.

На точность воспроизведени  ЭЭГ не вли ет амплитуда помехи. Это означает , что данное устройство может работать при любых допустимых с точки зрени  техники безопасности величинах тока электронаркозного аппарата .

3

ЭЭГ вместе с наводкой, исход щей от электронаркозного аппарата 9, поступает с биологического объекта на вход биоусилител  1. Последний 1 имеет регулируемый коэффициент усилени  равный 10-50. Такой коэффициент выбран дл  т.ого, чтобы усиленный сигнал наводки, превосход щий полезный сигнал более чем в 10 10 раз и достигающий О,1-1 В, не перегружал фильтр 2 низких частот и фильтр-пробку 3 на 50 Гц, сто щих в схеме последовательно -после биоусилител  1. В противном случае эти фильтры не могли бы функционально полноценно подавл ть помеху и пропускать без искажени  ЭЭГ-сигнал. Усиленный в 10-50 раз полезный сигнал вместе с наводкой, частично ослабленной фильтрами, поступают на вход усилител  4, имеющего регулируемый коэффициент усилени  10 -10. Полезный сигнал ЭЭГ усиливаетс  до 1-10 В. Сигнал помехи также усиливаетс , однако ввиду того, что сигнал помехи даже после прохождени  фильтров значительно превосходит по амплитуде ЭЭГ ( раз), усилит тель 4 большую часть времени (95 99% ) находитс  в перегруженном состо нии . В режиме линейного усилени  усилитель 4 работает только в те моменты, когда амплитуда наводки равна или близка нулю. За весь период наводки имеетс  хот  бы один такой момент. Именно в этот момент времени сигнал, поступающий с выхода усили6788 . 4

тел  4 на вход блока 5 выборки-хранени , запоминаетс  и, хран сь в .. нем, непрерывно передаетс  на выход . прибора..

S Заполнение блока 5 выборки хранени  новым сигналом происходит синхронно с наводкой и именно в тот момент, когда величина наводки близка нулю..

0 Дл  того, чтобы автоматически выбирать вел№ину задержки акой,

, при Которой запоминание сигнала пройсходило бы в момент нулевой амплитуды наводки, создана система

5 обратной св зи. Эта система представлена регул тором 7 задержки и блоком 6 усреднени . В блоке 6 усреднени , который представл ет собой фильтр инфранизких частот ( среза 0,2 Гц), происходит вьеделение посто нной составл ющей сигнала, котора  в свою очередь зшравл ет величиной задержки в регул торе 7 задержки . Процесс регулировки сбалансирован так, что в результате посто нна  составл юща  анулируетс . С этого момента на выходе устройства по вл етс  ЭЭГ, представленна  пр моугольной аппроксимацией.

Устройство позвол ет регистрировать ЭЭГ практически без искажени  при следу{( цих предельных режимах работы электронаркозного аппарата

5 напр жение выхода (от пика до пи ,ка) 100 В, частота стимул ции более 50 Гц.

АФОН i« l/nrt« gN HtV

SOmtf

L.

S на

В ЭОмо 44VlMVW vnHvtA V

(pu€,2

Claims (1)

1. ’ ЭНЦЕФАЛОГРАФ, содержащий биоусилитель, блок выборки-хранения и мультивибратор, выход которого соединен с первым входом блока выборки-хранения ,отличающий с я тем, что, с целью защиты от помех электронаркозного аппарата, он содержит последовательно соединенные фильтр низких частот, фильтрпробку и усилитель, включенные между биоусилителем и блоком выборкихранения, последовательно.соединенные блок усреднения и регулятор задержки, второй вход которого соединен с шиной от электронаркозного аппарата, а выход через мультивибратор подключен к второму входу блока выборки-хранения, выход которого соединен с входом блока усреднения.

   (61)

   От пациента (риг. 1