Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ДЛЯ ИНДИКАЦИИ КРИТИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ДЛЯ ИНДИКАЦИИ КРИТИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

СПОСОБ ДЛЯ ИНДИКАЦИИ КРИТИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение используется в медицине, а именно в гигиене для контроля и управления поведением человека в экстремальных условиях высоких и низких температур воздуха. Индикацию проводят при определении температуры в заушной области и двух информационных зонах, например груди и предплечьи, сравнении с соответствующими критическими температурами. При выходе двух параметров из трех за пределы нормы определяют критическое состояние организма. Критические температуры выбирают в соответствии с возрастом, микроклиматом и наличием одежды. Устройство содержит датчик заушной температуры и два датчика информативных зон кожи, блок настройки критических температур и блок вычислений, соединенный с датчиками. Имеются также блоки звуковой и световой сигнализации. Изобретение позволяет за счет дополнительной информации о температуре кожи надежно выявить критическое тепловое состояние организма. 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2139671
Класс(ы) патента: A61B5/00, A61B5/05
Номер заявки: 97104450/14
Дата подачи заявки: 20.03.1997
Дата публикации: 20.10.1999
Заявитель(и): Научный центр здоровья детей РАМН
Автор(ы): Гуменер П.И.; Дружинин П.В.; Кайсина О.В.; Надежина Л.Г.; Пашков В.А.; Степанов Р.И.; Сухарева Л.М.; Утехин Б.А.; Шумкова Т.В.
Патентообладатель(и): Научный центр здоровья детей РАМН
Описание изобретения: Изобретение относится к медицине, а именно к гигиене и может использоваться для контроля и управления поведением человека в экстремальных условиях высоких или низких температур воздуха.
Известны способ и устройство для оперативного контроля теплового состояния человека, используемые в экстремальных условиях, в частности при полетах космонавтов, когда определяют температуру в заушной области с помощью датчика, и сравнивают ее с критической в той же области. По величине их рассогласования можно судить о критичности теплового состояния организма.
Однако известный метод имеет ряд недостатков, а именно:
- отражается только динамика температуры тела, а надежное выявление критического теплового состояния организма требует информации и о температуре кожи;
- не обеспечивается своевременная информация о достижении критического теплового состояния организма в условиях, когда нет возможности непрерывно наблюдать за показателями измерительного прибора.
Перечисленные недостатки снижают надежность, точность и скорость получения физиологической информации, не позволяя проводить экспресс-диагностику.
Предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные недостатки и получить своевременную информацию о возникновении критического теплового состояния организма, надежно диагностировать состояние путем сочетания информации о температуре тела с информацией и представительной температуре кожи.
Цель изобретения - своевременное выявление перегрева или переохлаждения организма в экстремальных условиях и передача информации об этом как человеку, так и заинтерисованным лицам (например в сауне при принятии термических процедур дошкольниками - медицинской сестре).
Поставленная цель достигается тем, что индикацию критического теплового состояния организма осуществляют путем определения заушной температуры, сравнивают ее с критической в той же области и по величине рассогласования определяют критическое состояние организма, при этом температуры определяют также в двух информационных зонах, например, груди и предплечье, сравнивают их с соответствующими критическими температурами и при выходе двух параметров из трех за пределы нормы, определяют критическое состояние организма. Критические температуры выбирают в соответствии с возрастом, микроклиматом и наличием одежды.
Устройство для осуществления способа помимо датчика заушной температуры содержит также два датчика температур информативных зон кожи, блок настройки критических температур и блок вычислений. Выходы всех датчиков температуры соединены с тремя входами блока вычислений с возможностью подачи аналогового сигнала, блок настройки соединен с тремя входами блока вычислений с возможностью формирования исходных данных в зависимости от установленного режима. Первый выход блока вычислений соединен с блоком звуковой сигнализации, а второй - с блоком световой сигнализации.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг. 2 - схема блока настройки критических температур (выбора режима измерения и флага знака сравнения), на фиг.3 - схема блока вычислений.
На объекте 1 (фиг. 1) устанавливается датчик заушной температуры 2, в также датчик температуры кожи информативной зоны I 3 и датчик температуры кожи информативной зоны II 4, выходы которых соединены с 3-мя входами блока вычислений 5. Блок настройки критических температур 6 соединен с 3-мя входами блока вычислений 5. из которого первый выход связан с блоком звуковой сигнализации 7 и второй выход связан с блоком световой сигнализации 8. Сигналы световой и звуковой сигнализации предназначены для пациента 1 и обслуживающего персонала 9.
Блок настройки критических температур (выбора режимов) фиг.2 обеспечивает выбор трех значений критических температур (для каждого датчика), а также трех флагов знака сравнения (больше-меньше). Значения шести величин на выходе блока настройки основаны на литературных данных (представлены в таблице). Во время работы устройства блок настройки обеспечивает загрузку выбранных (с помощью переключателей режимов) значений переменных величин в блок вычислений.
Блок вычислений (фиг. 3) состоит: из АЦП-1, вход которого соединен с выходом блока 2, а выход АЦП-1 соединен с блоком узла сравнения 1, выход которого связан с входом инвертора 1 с переключателем, работающим от сигнала A1: из АЦП-1, вход которого соединен с выходом блока 3, а выход АЦП-2 соединен с блоком узла сравнения 2, выход которого связан с входом инвертора 2 с переключателем, работающим от сигнала B1; а также из АЦП-3, вход которого соединен с выходом блока 4, а выход АЦП-3 соединен с блоком узла сравнения 3, выход которого связан с входом инвертора 3 с переключателем, работающим от сигнала C1. Выходы инвертора 1, 2 и 3 соединены со входами 1, 2 и 3 сумматора. Выход сумматора соединен с входом узла сравнения, а второй вход узла сравнения соединен с блоком установочной величины ( ε ) (например ε = 2). Выход узла сравнения соединен с входом блока управления (БУ), выход из блока управления соединен с блоками звуковой 7 и световой 8 сигнализации.
Блок звуковой сигнализации 7 (фиг.1 и фиг.3) выполнен на базе звукового излучателя типа "ЗП". При поступлении на него сигнала логической "I" от блока 5 излучает звуковой сигнал.
Блок световой сигнализации 8 (фиг.1 и фиг.3) выполнен на полупроводниковом диоде, который излучает световой сигнал при поступлении уровня логической "I" от блока управления БУ на фиг.3.
На блок вычислений (фиг.3) поступает три аналоговых сигнала от 3-х датчиков температуры, которые затем преобразуются в цифровые сигналы с точностью 0,5% при помощи трех АЦП. Цифровые сигналы поступают на три узла сравнения с критическими температурами, которые вырабатывают сигнал логической единицы, если температура критическая больше температуры датчика. Затем, если установлен фланг инверсии знака сравнения, то происходит инверсия результата сравнения (Tр > Tз). После чего результаты сравнения суммируются.
Блок вычислений периодически производит измерение сигналов от 3-х датчиков 2, 3 и 4 на фиг.1 и вычисление (определение) критического состояния организма.
Способ осуществляют следующим образом. Заушный датчик 2 на фиг. 1 устанавливается в подушной ямке и прикрывается мочкой уха, что обеспечивает создание температуры, отличающейся от ректальной температуры около 1oC. Коэффициент корреляции между температурами ректальной и заушной равен 0,7. Датчик закрывается термоизоляционной прокладкой, которая должна обеспечить термоизоляцию не менее 1,7 кло. С этой целью может быть использован датчик заушной температуры, разработанный в Институте биофизики (1). Датчики температуры кожи 3 и 4 (фиг. 1) устанавливаются на информационных зонах I и II (например на груди и предплечьи). С этой целью может быть установлен любой датчик температуры кожи. В соответствии с условиями (возрастом, микроклиматом и наличием одежды) устанавливается при помощи кнопок микропереключателя блок настройки критических температур 6. Необходимый режим работы (см. таблицу). При этом блок настройки загружает исходные данные в блок вычислений (например в соответствии с 1-й строкой из таблицы).
При наличии 2-х логических единиц (два параметра из трех за пределами нормы), вырабатывается сигнал тревоги (логическая единица, усиленная по току буферным усилителем), который включает блоки звуковой 7 и световой сигнализации 8.
Пример 1. На Колю М. 6 лет, находящегося в сауне, одевается датчик заушной температуры и 2 датчика температуры кожи в 2 информационные зоны (на грудь и предплечье). Критическая температура устанавливается согласно режиму 4 таблицы, для датчика температуры тела 37,0oC, а для датчиков температуры кожи - 44oC. ребенок информируется, что при появлении звукового и светового сигналов он должен покинуть термокамеру сауны. Ребенок находится в термокамере вместе с 4-5 детьми до появления сигнала перегрева организма. Звуковой сигнал - сигнал тревоги, который слышат дети и медсестра, а световой сигнал - сигнал индивидуального перегрева, который позволяет медицинской сестре выявить конкретного ребенка и вывести его из термокамеры.
Список литературы
1. Кузнец Е.И., Михайлова Л.И., Утехин Б.А. и др. Заушная температура - как один из основных показателей оперативного контроля теплового состояния человека. Сб. научн. трудов "Теория и практика совершенствования индивидуальной защиты работающих в неблагоприятных условиях. Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека". М., 1989, с.5.
2. Ажаев А.Н., Логунов А.Д., Кошелева О.С. К вопросу определения температуры тела человека. Гигиена и санитария, N7, 1974, с. 61-63.
3. Гуменер П. И., Сухарева Л.М., Дружинин П.В. Гигиеническое регламентирование эрготермического воздействия на органы подростков на основе биоуправления обогрева. Гигиена и санитария, N3, 1996, с.24-27.
4. Сухарева Л.М. Влияние переноса тяжести на организм подростков 15-17 лет в условиях высоких температур. Автореф.дис.канд.мед.наук. М., 1969, 21 с.
5. Гуменер П. И., Кайсина О.В., Надежина Л.Г., Шумакова Т.В. Индивидуальное дозирование оздоровительного действия сауны на дошкольников. Гигиена и санитария, N5, 1994, с.32-35.
6. Гуменер П.И., Моисеев Ю.Е., Туровец Г.Л., Надежина Л.Г. Гигиеническое регламентирование температурных параметров воздействия сауны на дошкольников на основе характеристик регулирования физиологических функций. Гигиена и санитария, N11, 1993, с.41-43.
7. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты. -Методические указания. 1980. Под ред. Кощеева В.С., Четвериковой З.С.
8. Тереньтьева Г.В. Гигиенические основы обеспечения теплового комфорта детей дошкольного возраста. Автореф.дис.д.м.н. М., 1983, 43 с.
Формула изобретения: 1. Способ индикации критического теплового состояния организма путем определения температуры в заушной области, сравнения ее с критической температурой в той же области и определения по величине рассогласования критического состояния организма, отличающийся тем, что температуры определяют также в двух информационных зонах, например груди и предплечья, сравнивают их с соответствующими критическими температурами и при выходе двух параметров из трех за пределы нормы определяют критическое состояние организма, при этом критические температуры выбирают в соответствии с возрастом, микроклиматом и наличием одежды.
2. Устройство для индикации критического теплового состояния организма, содержащее датчик заушной температуры, отличающееся тем, что оно содержит также два датчика температуры информационных зон кожи, блок настройки критических температур и блок вычислений, при этом выходы всех датчиков температуры соединены с тремя входами блока вычислений с возможностью подачи аналогового сигнала, а блок настройки соединен с тремя входами блока вычислений с возможностью формирования исходных данных в зависимости от установленного режима, при этом первый выход блока вычислений соединен с блоком звуковой сигнализации, а второй - с блоком световой сигнализации.