196900. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektrokardio-jelek automatikus analízisére
7 196 900 8 lést kap a 43a csatornakiválasztó regiszteren keresztül, a 43b adatregiszter tartalmát beolvassa a 48 erősítésbeállító regiszterbe, ami az analóg 49 multiplexerrel kiválasztja a kijelölt erősítést. Az erősítésváltás 32 diszkrét értéket vehet fel. Az erősítőből a jel a Kl — K3 kapcsolókra kerüi. A három kapcsoló közül egyszerre mindig csak egy lehet zárt állapotban. A zárt kapcsolón keresztül a 413a-c mintavevőkben egy kondenzátort töltünk, majd a kapcsolót nyitjuk. A kondenzátor mindaddig megtartja töltését, amíg a kapcsolón keresztül új értékre nem töltjük. A kondenzátorból a jel egy leválasztó erősítőn keresztül egy másodfokú 414a-c alul áteresztő szűrőre kerül, melynek kimenete az EKG regisztráló 615b jelbemenetéhez csatlakozik. A 4. ábrán a találmány szerinti eljárás áttekintő blokkdiagrammja látható. Az első fázisban - mérésvezérlés, real-time vizualizáció — a mérésvezérlő rutin a multiplexer programozásával a három csatornáról (XYZ) célszerűen 8,192 s-os jelszakaszt minta vételez, 500/s mintavételi frekvenciával, és az adatokat a memóriába tölti. A következő rutin - R hullám detektálás, jelminőség ellenőrzés - az R hullámokat határozza meg, az eljárást a 4/1. ábra alapján ismertetjük: irodalmi adatok alapján a jel-zaj viszony az X és Z csatornán jobb, mint az Y csatornán, ezért az R hullám detektálására az X és Z csatornán megmérjük a jelek meredekségének Ml, M3 maximumát, és kiválasztjuk azt a csatornát, ahol nagyobb a jelmeredekség. A továbbiakban ez az érték az M maximális meredekség. A meredekséget két, egymástól 20 ms-ra lévő pont különbségéből számítjuk, így az 50 Hz-es zaj hatására kiküszöbölhető. Ezután a maximális meredekség 50 és 25%-ával, mint TI és T2 küszöbértékkel keressük a metszéseket. Az 50% elegendően kis érték ahhoz, hogy az egyes normális formájú ülések véletlenszerű, kismértékű formaváltozásait is figyelembe vegyük és ne ugorjunk át egyetlen ütést sem; a maximális meredekségű ütéstől formailag lényegesen különböző ütéseket pedig megtaláljuk a T2 küszöbértékkel való metszéskereséskor. Ez utóbbi keresésnél adódó R hullámokról a program eltárolja, hogy azok maximális JCj meredekésge nem érte el a TI küszöbértéket. Metszéspont megjelenésekor ellenőrizzük, hogy az valóban R hullámra vonatkozik-e, vagy alapvonal ugrás következménye. Az ellenőrzésnek az az alapja, hogy az R hullámnál adódó metszéspontot követő ( + 20... + 110 ms) intervallumban az első meredekséggel ellentétes előjelű, egy T3 küszöbértéknél nagyobb abszolút meredségű szakasznak kell következnie, míg alapvonal ugrásból adódóan ilyen újabb metszéspont nem adódik. A T3 küszöbérték kisebb a TI küszöbértéknél, célszerűen az M maximális meredekség 3/16-a. Az R hullámot a meredekség maximum ± 100 ms-os környezetében található amplitúdó szélsőértékhez tesszük: a szélsőértéket maximumként keressük, ha az M maximális merdekség ± 10 ms-os környezetében az amplitúdó szélsőértékek közül a maximum nagyobb, mint a minimum abszolút értéke, illetve minimumot keressünk, ha kisebb. A talált R hullámok alapján tipikus komplexust választunk a QRS komplexusra vonatkozó görbe alatti terület, és az egyes QRS komplexusok formai hasonlóságának figyelembevételével. Az eljárást a 4/2. ábra alapján ismertetjük. Az eljárásnak az a lényege, hogy a normális morfológiájú QRS komplexusok esetében a QRS hullám időtartamára vonatkozó abszolút integrál — a görbe alatti terület — kisebb, mint kamrai extrasystolek esetében, míg a görbe meredekség maximuma normál ütés esetén nagyobb, mint kamrai extrasystoiéknél. Első lépésben megvizsgáljuk, hogy az R hullám detektálása során találtunk-e legalább négy olyan R hullámot (N ä 4), melyre a meredekség maximum meghaladta a TI küszöbértéket. Ha nem, új mérést kell végezni, mivel a regisztrált 8 s-os jelszakaszban túlsúlyban lehetnek az extrasystolék, ami a későbbiek során tipikus komplexusként extrasystolél eredményezhetne. N = 4 esetén ahhoz a négy ütéshez, melyre > TI, hozzákeresünk egy ötödik QRS komplexust, amely a többi ütés közül minimális területet adott. Ezen öt QRS komplexusból választunk ki egyet tipikusként úgy, hogy ezen QRS komplexusnak a másik négy QRS komplexustól való eltéréseinek összege eltérés összege. N > 5 esetén a QRS terület alapján történő előszeparálást végzünk azért, mert bizonyos ritmuszavarokkal - pl. bigeminia vagy gyakori extrasystole - a pusztán az abszolút eltérés összegek minimum keresésén alapuló eljárás véletlenszerűen eredményezne szinusz csomóból kiinduló normál átvezetésü, illetve kamrai eredetű extrasystolét, tipikus komplexusként. Két komplexus abszolút eltérését az R hullám ±30 ms-os környezetében számoljuk a két komplexus egymásnak megfelelő, tárolt mintavételezett értékeinek abszolút eltérés öszszegeként. A számítást az aktuális két R hullám (R| és Rj) egymáshoz képesti ±2, ± 4... ± 30 ms-os eltolódásával is elvégezzük, majd a minimális eltérés öszszeget tekintjük az adott két QRS komplexus D(J eltérésének. Ezután a tipikus ciklus meghatározásához figyelembe vett öt komplexus minegyikét a többi ciklustól számított eltérés D| összegével jellemezzük, és ennek minimumát megkeresve állapítjuk meg tipikus QRS komplexust. Tipikus ciklus = min Di = min Z Du != ' ' i j J 1,2... 5 A 4/2 ábrából követhetően N > 7 esetén a minimális eltérés összegű komplexus kiválasztás előtt párosával hagyunk el maximális és minimális QRS területű komplexusokat. Ezzel biztosítjuk, hogy mind a várhatóan nagyobb QRS abszolút integrált adó, kamrai eredetű extrasystolék, mind az esetleges k'sebb QRS területet adó, többnyire a szívpozíció változása miatt kisebb formai eltérést mutató komplexusok kimaradjanak a tipikus ciklus meghatározásánál. Mivel ezen elhagyások után is minimum 6 komplexus marad, melyből az 5 legkisebb területűt a következő lépésben kiválasztjuk, az eljárás után is biztosított, hogy még bigeminia esetén is többségben lesz az 5 ütésben a kisebb QRS integrált adó, normál ingervezetéshez tartozó komplexum. A többség ilyenkor 3 normál és 2 cxtrasystole arányban alakul ki, mely után a minimális eltérésösszegkeresö rutin a 3 normál ütés között találja meg a tipikusai. Az eltérés számítása előtt elsőrendű alapvonal visszaállítást és 8 pont átlagolásával a nagyfrekvenciás zajok kiküszöbölésé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
