Ю.С.Балашов, В.А.Козьмин, Ю.Л.Кренев, Э.В.Минаков, Н.И.Перепелица, А.В.Поляков
Воронежский государственный технический университет, г.Воронеж,
Воронежская государственная медицинская академия, г. Воронеж
Использование цифровой обработки биомедицинской информации позволило по одной структурной схеме создать регистраторы различных показателей сердечно-сосудистой системы (ССС) человека (электрокардиограмма, ритмограмма, термограмма) на основе твердотельной памяти. Основными блоками структурной схемы регистраторов являются: масштабирующие аналоговые усилители, подключаемые к соответствующим датчикам, многоканальный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ); управление работой регистратора осуществляется однокристальной микроЭВМ. Усилители обеспечивают усиление кардиосигнала и ЭДС термопары до величин, необходимых для работы АЦП, а также фильтрацию усиленных сигналов. Объем памяти ОЗУ составляет 4 Мбайт, что позволяет производить регистрацию электрокардиограммы в течение 5 часов, ритмограммы - 24 часов, термограммы - 5 суток.
Технические параметры кардиоусилителя соответствуют международным требованиям, при частоте дискретизации 1024 Гц точность определения кардиоинтервала составляет около 1 мс, что позволяет производить статистическую обработку различных по длительности участков ритмограммы. Точность измерения температуры составляет 0,05° С, при этом возможно использование как простой, так и дифференциальной термопары, позволяющей регистрировать разностную температуру между различными точками тела человека, в том числе и биологически активными.
Регистраторы имеют два режима работы: контроль и регистрация показателей и обмен с персональным компьютером, на котором осуществляется визуализация регистрируемых параметров, формирование без данных, статистическая обработка информации, текстовое и графическое документирование.
Программное обеспечение для обработки информации основано на использовании языка Object Pascal и представляет собой объектно-ориентированные библиотеки, оно исполняется под управлением операционной системы Windows.
Модуль управления регистратором осуществляет считывание данных, определение типа сигнала (электрокардиограмма, ритмограмма или термограмма) и предлагает либо сохранить запись в базе данных, либо произвести предварительную фильтрацию сигнала. Считанные данные сохраняются в базе данных Paradox 7.0. Помимо записи параметров сохраняются все необходимые сведения о пациенте, ведется его амбулаторная карта.
Для оперативного контроля показателей ССС человека в программе предусмотрен вывод сигналов из регистратора в режиме реального времени. Эта функция необходима для контроля качества наложения датчиков. Кроме того, в этом режиме предусмотрено подключение регистратора к системам персональной радиосвязи для передачи результатов контроля дежурному врачу.
Микропроцессор проводит предварительную обработку электрокардиограммы и термограммы по определенным признакам и в критических ситуациях (частота сердечных сокращений или температура выше или ниже установленных пределов, отсутствие информационного сигнала, исчерпан объем памяти ОЗУ, напряжение питания ниже допустимого) регистратор подает сигналы тревоги определенной тональности, а затем автоматически отключается; при этом в ОЗУ сохраняется код ошибки, по которому в дальнейшем можно определить причину прекращения измерений.
Регистраторы проходят опытную эксплуатацию на кафедрах ВГМА для оценки адаптационных возможностей организма к воздействию внешних факторов при различном состоянии ССС человека.