Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2463952

(19)

RU

(11)

2463952

(13)

C2

(51) МПК A61B5/04 (2006.01)

A61B5/0432 (2006.01)

A61B5/0404 (2006.01)

A61B5/053 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.10.2012 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010139962/14, 30.09.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

30.09.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 30.09.2010

(43) Дата публикации заявки: 10.04.2012

(45) Опубликовано: 20.10.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: US 2005203429 A1, 15.09.2005. US 6161038 A, 12.12.2000. US 2007021677 A1, 25.01.2007. US 6546232 B1, 08.04.2003. СА 2287578 A1, 23.04.2000. Бессараб А.В., Лавров Л.М., Кудряшов Е.А. Аппаратура для биоимпедансной диагностики функционального состояния организма в режиме реального времени// Нижегородский медицинский журнал, 2008, 4, с.27-24.Батищева Ю.Н. Мобильная система для регистрации параметров центральной гемодинамики//Материалы 1-го Российского форума "МедКомТех 2003". - М., 2003, с.16-17.

Адрес для переписки:

644083, г.Омск-83, ул. Бородина, 8, корп.3, кв.7, Д.Н. Клыпину

(72) Автор(ы):

Клыпин Дмитрий Николаевич (RU),

Чернышев Андрей Кириллович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Общество с ограниченной ответственностью "ТОЧНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА" (RU)

(54) УСТРОЙСТВО МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ КАРДИОМОНИТОРИНГА

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для создания персональных медицинских приборов для дистанционного мониторинга сердечной деятельности пациента в амбулаторных условиях - кардиомониторов. Устройство мобильной связи включает, как минимум, три электрода ЭКГ, блок ввода-вывода, контроллер, выполненный с возможностью регистрации, обработки и передачи информации, энергонезависимую память, клавиатуру, дисплей, динамик и модем. Электроды ЭКГ соединены с входом блока ввода-вывода и интегрированы в корпус устройства. Устройство также содержит генератор и два дополнительных электрода, которые подключены к выходу генератора и интегрированы в корпус устройства. Контроллер выполнен с возможностью регистрации сигнала реограммы и анализа информации для самодиагностики обострения болезни сердца. Использование устройства позволит увеличить информативность и достоверность диагностики за счет изменения конфигурации электродов ЭКГ и дополнения устройства функцией измерения реограммы. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к измерениям для диагностических целей в кардиографии, и может быть использовано для амбулаторного мониторинга сердечной деятельности человека, самодиагностики обострения болезни сердца и дальнейшей передачи данных в центр кардиотелеметрии для детального анализа.

Известен кардиомонитор реального времени [1], состоящий из блока снятия ЭКГ, содержащего три электрода, усилитель и фильтр, мобильного компьютера, многоканального монитора, клавиатуры и сигнализатора, причем компьютер имеет программное обеспечение, посредством которого на основе непрерывного выделения и анализа ST-сегмента ЭКГ вырабатываются рекомендации для больного и сигналы для медперсонала. Недостатком устройства является конструктивная сложность и невозможность использования в качестве простого носимого средства мониторинга сердечной деятельности человека и самодиагностики обострения болезни сердца.

Известен неинвазивный способ диагностики острой ишемической болезни и многоканальный электрокардиограф [2], содержащий блок снятия ЭКГ, включающий матрицу электродов, усилители, мультиплексор, программируемый усилитель, АЦП, микроконтроллер, сменную карту памяти, анализаторы и дисплеи сердечного ритма и ST-сегмента, работа которых обеспечивается соответствующей программой микроконтроллера, причем значения отсчетов ST-сегмента по всем каналам непрерывно выводятся на экран дисплея в трехмерном изображении. Недостатком устройства является конструктивная сложность и невозможность использования в качестве простого носимого средства мониторинга сердечной деятельности человека и самодиагностики обострения болезни сердца.

Известно носимое устройство мониторинга ЭКГ [3], содержащее блок микропроцессора, многоканальный блок снятия ЭКГ, мультиплексор, АЦП, сменную карту памяти, клавиатуру и блок индикации и сигнализации, причем блок индикации и сигнализации выполнен с возможностью одновременного индицирования как текущих, так и предыдущих задержанных на заданное время усредненных значений параметров ЭКГ, а программное обеспечение блока микропроцессора выполнено с возможностью обеспечения расчета и хранения таких значений и с возможностью выборочной записи их на сменную карту памяти в соответствии с программой, задаваемой с клавиатуры.

Недостатком устройства является конструктивная сложность и неудобство применения ввиду необходимости использования кабеля пациента.

Общим недостатком рассмотренных ранее устройств является отсутствие возможности передачи информации в центр кардиомониторинга.

Известен кардиопейджер [4], осуществляющий регистрацию нескольких отведений ЭКГ с дальнейшей передачей данных в центр кардиотелеметрии по звуковому каналу любого телефона. Недостатком известного устройства является отсутствие средств оперативного анализа информации (дисплея, индикаторов опасного состояния и т.п.), а также малая информативность измерений ограниченного числа отведений ЭКГ.

Наиболее близким по технической сущности является устройство мобильной связи с возможностью кардиомониторинга [5] - прототип. Сущность известного изобретения заключается в том, что стандартные узлы устройства мобильной связи (УМС) выполняют функции известных узлов кардиомонитора, за счет чего достигнуто упрощение схемы кардиомонитора и расширение его функциональности:

- блок ввода-вывода УМС выполняет функции усилителя биопотенциалов и аналого-цифрового преобразователя кардиомонитора;

- модем УМС выполняет функцию интерфейса связи кардиомонитора;

- дисплей и динамик УМС выполняют функцию блока индикации и сигнализации кардиомонитора.

Достоинства известного устройства состоят в следующем:

- электроды ЭКГ выполнены в виде частей корпуса устройства, изготовленных из металла или проводящего пластика, что исключает необходимость использования кабеля пациента и тем самым увеличивает удобство использования и уменьшает уровень наводимых на входные цепи устройства помех;

- наличие возможности передачи информации в центр кардиотелеметрии.

Недостатки известного устройства состоят в следующем:

- приведенная конфигурация электродов ЭКГ позволяет регистрировать только одно стандартное ЭКГ отведение - отведение I;

- малая информативность о сердечной деятельности из-за того, что в один момент времени производится измерение только одного отведения;

- отсутствие в программе контроллера функции анализа информации с целью самодиагностики обострения болезни сердца.

Известно, что одновременная регистрация ЭКГ и реограммы значительно увеличивает информативность о функционировании сердца и повышает достоверность диагностики сердечных заболеваний [6].

Задачей создания изобретения является увеличение информативности и достоверности диагностики устройства мобильной связи с возможностью кардиомониторинга за счет изменения конфигурации электродов ЭКГ, дополнения функций устройства функцией измерения реограммы и дополнения программы устройства программой анализа регистрируемой информации для самодиагностики обострения болезни сердца.

Поставленная задача достигается тем, что устройство мобильной связи с возможностью кардиомониторинга, включающее, как минимум, три электрода ЭКГ, блок ввода-вывода, контроллер, выполненный с возможностью регистрации, обработки и передачи информации, энергонезависимую память, клавиатуру, дисплей, динамик и модем, причем электроды ЭКГ соединены с входом блока ввода-вывода и интегрированы в корпус устройства, согласно заявляемому техническому решению, устройство дополнительно содержит генератор, два дополнительных электрода, контроллер выполнен с возможностью регистрации сигнала реограммы и анализа информации для самодиагностики обострения болезни сердца, причем дополнительные электроды подключены к выходу генератора и интегрированы в корпус устройства.

Два электрода ЭКГ могут быть размещены на боковых стенках, а третий электрод ЭКГ может быть размещен на нижней и/или верхней стенке корпуса устройства.

Сущность изобретения поясняется функциональной схемой устройства, приведенной на фиг.1.

Устройство содержит: электроды ЭКГ Эл.1, Эл.2, Эл.3, дополнительные электроды Эл.4 и Эл.5, генератор 1, блок ввода-вывода 2, контроллер 3, энергонезависимую память 4, клавиатуру 5, дисплей 6, динамик 7, модем 8, корпус 9.

В энергонезависимой памяти 4 хранится программа функционирования устройства 10, включающая программу регистрации, обработки, передачи сигналов ЭКГ и реограммы, а также программу анализа информации для самодиагностики обострения болезни сердца. Программа функционирования устройства 10 создается на языке программирования, соответствующем типу УМС (например, для сотовых телефонов это может быть язык JAVA [7]).

Канал регистрации ЭКГ образован электродами Эл.1, Эл.2, Эл.3, соединенными с входом блока ввода-вывода 2, выход которого подключен к контроллеру 3. Сигнал ЭКГ выделяется из широкого спектра наводок, в число которых входит и сигнал генератора 1, с помощью программы регистрации сигнала ЭКГ, выполняемой контроллером 3.

Канал регистрации реограммы выполнен по тетраполярной схеме и включает генератор 1, подключенный к дополнительным электродам Эл.4 и Эл.5, электроды ЭКГ Эл.1 и Эл.3, соединенные с входом блока ввода-вывода 2, выход которого подключен к контроллеру 3. Выходная частота генератора 1 изменяется при изменении напряжения на выходе блока ввода-вывода 2 под управлением контроллера 3 и устанавливается в зависимости от конституции пациента и глубины залегания исследуемого органа человека. Выделение низкочастотной огибающей высокочастотного сигнала, несущей информацию об изменении кровотока - сигнала реограммы, происходит с помощью программы регистрации сигнала реограммы, выполняемой контроллером 3.

Энергонезависимая память 4, кроме хранения программы функционирования устройства 10, служит для хранения результатов измерений. Дисплей 6 служит для вывода регистрируемой информации в графическом виде, а также для вывода служебной информации (текущий номер отведения и т.д.), в том числе параметров анализа информации (сигнала опасного состояния, частоты пульса и т.д.). Динамик 7 служит для звукового оповещения человека звуком об опасном для здоровья состоянии. Модем 8 служит для передачи измеренной и накопленной информации в центр кардиотелеметрии.

Как условно показано черным цветом на фиг.1, пара электродов Эл.1, Эл.4 может размещаться параллельно на одной из боковых стенок, электрод ЭКГ Эл.2 - на другой боковой стенке, пара Эл.3, Эл.5 - параллельно на нижней (или верхней) стенке корпуса 9.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения путем выбора из меню с помощью клавиатуры 5 запускается программа функционирования 10. Процесс регистрации и анализа ЭКГ и реограммы индицируется на дисплее 6.

Для измерения I стандартного отведения ЭКГ (L-R) и реограммы груди человек берет устройство в правую руку так (фиг.2), чтобы ладонь и пальцы плотно охватывали электроды Эл.1, Эл.2, Эл.4 (боковые стенки корпуса 9), и прикасается электродами Эл.3, Эл.5 (нижней стенкой корпуса 9) к точке стандартного отведения L [8, С.16] - например, к ладони левой руки.

Для измерения II стандартного отведения ЭКГ (F-R) и соответствующей реограммы человек также берет устройство в правую руку аналогично отведению I и прикасается электродами Эл.3, Эл.5 к точке стандартного отведения F [8, С.16] - например, к лодыжке левой ноги.

Для измерения III стандартного отведения ЭКГ (F - L) и соответствующей реограммы человек берет устройство в левую руку так, чтобы ладонь и пальцы плотно охватывали электроды Эл.1, Эл.2, Эл.4, и прикасается электродами Эл.3, Эл.5 к точке стандартного отведения F [8, С.16] - например, к лодыжке левой ноги.

Электрод Эл.2 во всех рассмотренных случаях служит нулевым (N) электродом.

Кроме стандартных двухполюсных отведений I, II, III, можно измерять стандартные двухполюсные отведения CR1 - CR6 [8, С.19]. Для этого человек берет устройство в правую руку аналогично отведению I и прикасается электродами Эл.3, Эл.5 поочередно к точкам стандартных грудных отведений С1-С6. Аналогично можно измерять любые другие нестандартные отведения и проводить кардиальную топографию.

Биопотенциал, возникающий на электродах ЭКГ Эл.1 и Эл.3 во время измерения, поступает на блок ввода-вывода 2, где преобразуется в цифровой вид и обрабатывается контроллером 3 по программе функционирования 10.

Высокочастотный сигнал, создаваемый генератором 1, подается на дополнительные электроды Эл.4 и Эл.5, при этом на электродах ЭКГ Эл.1 и Эл.2 создается падение напряжения, модулированное колебаниями проводимости крови - сигнал реограммы. Этот сигнал поступает на блок ввода-вывода 2, где преобразуется в цифровой вид и обрабатывается контроллером 3 по программе функционирования 10.

Во время измерения контроллер 3 выполняет выделение сигналов ЭКГ и реограммы, запись данных в энергонезависимую память 4, осуществляет индикацию ЭКГ и реограммы в графическом виде на дисплее 6, а также производит анализ информации для диагностики опасных для здоровья человека состояний (обострения болезни сердца, аритмии и т.д.). При обнаружении такого состояния человек извещается об этом звуковым сигналом с помощью динамика 7 и индикацией на дисплее 6.

Записанные данные представляют собой файл, хранящийся в энергонезависимой памяти 4. В дальнейшем человек может передать этот файл с помощью модема 8 известным способом передачи данных, соответствующим типу устройства мобильной связи (например, по каналу GSM-факс, GPRS, EDGE, CDMA, TETRA и т.п.) в центр кардиотелеметрии для детального анализа.

Промышленная осуществимость предлагаемого изобретения обосновывается тем, что в ней используются известные стандартные узлы устройства мобильной связи по своему прямому функциональному назначению.

Положительный эффект в предлагаемом изобретении основан на совокупности конструктивных, схемотехнических и программных решений, позволяющих устройству мобильной связи осуществлять регистрацию ЭКГ и реограммы в стандартных ЭКГ отведениях, оперативный анализ информации для самодиагностики обострения болезни сердца и передачу данных в центр кардиотелеметрии.

Источники информации

1. M.W.Сох et al. Cardiac signal real time monitor and method of analysis. / Патент US 4,679,144, МПК G06F 15/42, G06G 7/60, A61B 5/04, опубл. 07.07. 1987.

2. G.J.Dempsey et al. Non-invasive multi-electrocardiografic apparatus and method of assessing acute ischaemic damage. / Патент US 5,419,337, МПК A61B 5/0452, опубл. 30.05.1995.

3. Волобуев П.Ю. Носимое устройство мониторинга ЭКГ. / Патент RU 2266041 С2, МПК А61В 5/0452, А61В 5/0404, опубл. 20.12.2005.

4. Портативный электрокардиограф «Кардиоджет». http://telmed.ru/ index.php?id=2.

5. Gal Markel. Mobile communication device and other devices with cardiovascular monitoring capability. / Заявка US 2007/0021677 A1, МПК А61В 5/04, опубл. 25.01.2007.

6. Шершнев В.Г. и др. Клиническая реография. / Под ред. В.Г.Шершнева. - Киев, Здоровье, 1977. - С.3-7.

7. Пишем софт для телефона, http://www.mobilab.ru/articles/88/.

8. Старшов A.M., Смирнов И.В. ЭКГ для профессионалов. Методика и техника электрокардиографического исследования. - М.: Познавательная книга плюс, 2002. - с.96.

Формула изобретения

1. Устройство мобильной связи с возможностью кардиомониторинга, включающее, как минимум, три электрода ЭКГ, блок ввода-вывода, контроллер, выполненный с возможностью регистрации, обработки и передачи информации, энергонезависимую память, клавиатуру, дисплей, динамик и модем, причем электроды ЭКГ соединены с входом блока ввода-вывода и интегрированы в корпус устройства, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит генератор, два дополнительных электрода, контроллер выполнен с возможностью регистрации сигнала реограммы и анализа информации для самодиагностики обострения болезни сердца, причем дополнительные электроды подключены к выходу генератора и интегрированы в корпус устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что два электрода ЭКГ размещены на боковых стенках, а третий электрод ЭКГ размещен на нижней и/или верхней стенке корпуса устройства.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительные электроды размещены на стенках корпуса устройства рядом с электродами ЭКГ.

РИСУНКИ