М. М. Литвинов, А. В. Екимов, Г. А. Данцевич,
М. М. Солдатов, А. Н. Сытин, В. Г. Тишин
система диагностики
сложных аритмий сердца
Система для медицинской диагностики на базе мик-
роЭВМ не уступает по времени и точности поиска арит-
могенных зон системам на базе мини-ЭВМ среднего
класса, но выгоднее их благодаря мобильности, малым
энергопотреблению и габаритам.
Несколько лет назад для лечения аритмий
сердца был предложен хирургический метод:
точно найти и удалить пораженный участок
миокарда сердца — причину (аритмогенную
зону или дополнительный путь проводимости
возбуждения) «неправильных» сокращений.
В настоящее время несколько кардиохирурги-
ческих клиник проводят такие Операции [1, 2].
Точно определить границы аритмогенной зоны
очень важно: при ошибке на 5 мм операция
теряет смысл. При операционном исследова-
нии у больного провоцируется приступ, во
время которого находят расположение арит-
могенной зоны [1, 2]. Наиболее простые арит-
мии (синдром Вольфа—Паркинсона—Уайта)
диагностируются и ручным способом — по-
следовательной записью на бумагу электро-
грамм с разных участков миокарда. Расстоя-
ние между характерными точками на кривых
соответствует разнице времен появления вол-
ны возбуждения в исследуемых точках. Этот
метод диагностики применим для узкого клас-
са заболеваний, при которых удается во время
операции спровоцировать устойчивую тахи-
кардию, вследствие чего последовательный
съем информации не приводит к большим
ошибкам в диагностике.
При сложных патологиях для точной диаг-
ностики необходимо параллельно измерять
возбуждения электрограммы с разных участ-
ков сердца (несколько десятков датчиков), так
как это единственный способ точного нахож-
дения аритмогенного очага [3].
В полуавтоматических системах на базе
мини-ЭВМ (PDP-11/20 и PDP-11/34) [3,4]
съем и обработка электрограмм разделены во
времени: 30—40 с данные измеряются и
записываются на диск (в одной записи более
2 Мбайт), а затем они 10—20 мин обрабаты-
ваются. Это не очень удобно для кардиохи-
рургической клиники, так как при хирургиче-
ском вмешательстве необходимо оператив-
но получать результаты обработки.
Более эффективны системы, позволяющие
снять информацию за 3—7 с и выдать резуль-
таты обработки на графический дисплей
(рис. 1) не позднее нескольких десятков се-
кунд. При таком подходе можно повторными
измерениями электрограмм более точно опре-
делить аритмогенный очаг.
Основной целью авторов было— разрабо-
тать и создать измерительную систему для ав-
томатического картографирования сердца и
получения диагностической информации в
реальном масштабе времени. От наложения
датчиков до выдачи окончательной информа-
мации о нахождении аритмогенного очага
должно проходить не более 3—4 мин. Систе-
ма представляет собой законченное устройст-
во. Конструктивное исполнение устройства —
КАМАК.
Аппаратные средства системы: контроллер
каркаса (КК) со встроенной микроЭВМ на
базе микропроцессорного набора серии КР580
[5]; аналого-цифровые преобразователи (АЦП)
(16 каналов на модуль единичной ширины,
время преобразования — 0,8 мс, разряд-
ность — 10 бит); усилители сигналов (8 кана-
лов на модуль единичной ширины); блоки
развертки цветного изображения на видео-
контрольное устройство (ВКУ) или цветной
телевизор.
К программным средствам относятся про-
граммы: монитор; тестирования и калибровки
оборудования; для отображения любых шести
электрограмм на экране ВКУ в реальном мас-
штабе времени; измерений и обработки элек-
трограмм; выдачи таблиц и построения карты
электрической возбудимости сердца на экра-
не ВКУ.
Система работает следующим образом.
С биполярных электродов, закрепленных на
поверхности сердца, сигналы подаются на вхо-
ды дифференциальных усилителей (уровень
сигнала на входе 5—70 мВ, коэффициент уси-
ления 100—1000, полоса частот усилителей
2—700 Гц, подавление синфазной помехи не
менее 80 дБ). С усилителей сигналы поступа-
ют на АЦП. Частота аналого-цифровых пре-
образований — 1 кГц на канал. Данные не-
прерывно записываются в память микроЭВМ
и шесть электрограмм с любых каналов после
сжатия информации отображаются на экране
ВКУ в реальном масштабе времени. При на-
личии на всех каналах верного сигнала опера-
тор может прекратить накопление информа-
ции. Внутри выбранного им интервала про-
грамма определяет характерные точки каждой
из электрограмм. После этого значения необ-
ходимых параметров вычисляются и буфери-
зуются. По мере накопления данных система
строит на экране более точные таблицы и
графики и карту распространения волны воз-
буждения в разных цветах и с изохронными
линиями (см. рис. 2 и фото на четвертой стра-
нице вкладки).
Преимущества системы для медицинской
диагностики на базе микропроцессорных
средств ■— мобильность, малые потребляемая
мощность и габариты. Система определения
аритмогенных зон с помощью микроЭВМ по
времени поиска и точности выявления очага
не уступает автоматизированным системам на
базе мини-ЭВМ среднего класса. Эксплуата-
ция системы не требует квалифицированных
инженеров и специальных помещений.
Работоспособность системы и точность на-
хождения аритмогенных зон определялись с
помощью специального многоканального ими-
татора и в острых опытах на собаках. Резуль-
таты экспериментальных исследований дока-
зали перспективность ее применения.
Система используется для эпи- и эндокар-
диального картографирований сердца во время
операций в Институте сердечно-сосудистой хи-
рургии им. А. Н. Бакулева. Функциональные
возможности системы будут расширены с по-
мощью более мощных отечественных микро-
процессорных средств. Это позволит точнее и
менее травматически диагностировать арит-
могенные зоны миокарда сердца.
ЛИТЕРАТУРА
• 1. G а 11 a g е г I. I., К a s е 1 I., S е а 11 у W. С. et al.
Epicardial mapping in the Wolf—Parkinson—White syn-
drome. — J. Circulation, 1978, 57, p. 854.
2. Бокерия Л. А., Ревишвили А. Ш., Л e-
6 а н т А. Д., А в а л ь я н и В. Г., Р ы б а л о в А. Г.
Эпикардиальное картографирование при синдроме
преждевременного возбуждения желудочков. Сообще-
ние 1. Методика и техника эпикардиального картогра-
фирования. — Кардиология, 1983, 23, 11, с. 31—36.
3. I d е k е г R. Е„ S h i t h W. M„ W a 11 a g e A. G.
et al. A computerized method for rapid display of ventri-
cular activation during the intraoperative study of arrhy-
thmias. --J. Circulation, 1979, 59, N 3, p. 449.
4. В a r r R. С., H e r m a n-G i d d e n s G. S., Spack
M. S., et al. The design of read-time computer system
for examining the electrical activity of heart.—G. Сотр.
Biomed. Res., 1976, 9, p. 445.
5. Данцевич Г. А., Екимов А. В., Сы-
тин A. H. Автономный контроллер каркаса на базе
микропроцессорного набора серии К580. — Препринт
ИФВЭ, 84-41, ОЭА. Серпухов, 1984.
Статья поступила 18 апреля 1984 г.
