CZ308261B6

CZ308261B6 - System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments

Info

Publication number: CZ308261B6
Application number: CZ2019-93A
Authority: CZ
Inventors: Radek Martinek; Jakub Kolařík; Lukáš Šoustek; Jan Nedoma; Marcel Fajkus; Petr Krupa
Original assignee: Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava; Ostravská univerzita
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-03-25
Also published as: CZ201993A3

Abstract

The system for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments consists of an evaluation unit (3) to which at least one set of sensors (1a, 1b) and an elastic strip (12) for attaching the measuring sensor (1a) are attached (2a, 2b). ), forming a closed acoustic system immune to acoustic interference. The system is used for continuously monitoring mechanical manifestations of the heart (sesmography) and respiratory activity of the human body. It can be used for monitoring in CT (computed tomography), X-ray, sleep laboratory, ICU (intensive care unit).

Description

Systém pro monitorování kardiorespiračních aktivit lidského těla v magneticky rezonančních prostředíchSystem for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká systému pro kontinuální monitorování kardiorespiračních aktivit lidského těla uvnitř magneticky rezonančních prostředí. Systém slouží ke kontinuálnímu monitorování mechanických projevů srdce (seismografíe) a respirační aktivity lidského těla.The invention relates to a system for the continuous monitoring of the cardiorespiratory activities of the human body within magnetic resonance environments. The system is used for continuous monitoring of mechanical manifestations of the heart (seismography) and respiratory activity of the human body.

Dosavadní stav technikyPrior art

Pro sledování vitálních funkcí lidského těla v magneticky rezonančních prostředích, respektive tepové a dechové frekvence se dnes využívají speciální konvenční zařízení odolná vůči elektromagnetickému poli (EMI), která jsou velmi finančně nákladná.Special conventional electromagnetic field (EMI) resistant devices, which are very costly, are now used to monitor the vital functions of the human body in magnetically resonant environments, respectively heart rate and respiratory rate.

Pro měření srdeční aktivity jsou dnes užívány speciální elektrody a přístroje zvané elektrokardiogramy. Tyto přístroje zaznamenávají elektrickou aktivitu srdce. V případě, že jsou užity v elektromagnetický zarušených prostředích, jako je například magnetická rezonance (MR) může docházet ke snížení jejich funkční spolehlivosti právě vlivem těchto silných magnetických polí. Pokud je pacient do takového magnetického pole umístěn, je často zaznamenáno zvýšení Tvlny EKG. Toto zvýšení může být tak výrazné, že se T-vlna ve skutečnosti stává větší než QRSkomplex ( obecné označení pro depolarizaci komor). Tyto účinky na vlny T a R mohou být následkem chybného spuštění magnetického skeneru (prodlužuje se tak doba vyšetření), protože dochází k chybnému detekování R vlny, a to zejména u zařízení vytvářející magnetické pole s vyšší intenzitou (3T nebo 7T).Today, special electrodes and devices called electrocardiograms are used to measure heart activity. These devices record the electrical activity of the heart. If they are used in electromagnetically disturbed environments, such as magnetic resonance (MR), their functional reliability may be reduced due to these strong magnetic fields. If the patient is placed in such a magnetic field, an increase in ECG response is often noted. This increase may be so significant that the T-wave actually becomes larger than the QRSkomplex (a general term for ventricular depolarization). These effects on the T and R waves may be due to the magnetic scanner starting incorrectly (thus extending the examination time), as the R wave is detected incorrectly, especially with higher intensity magnetic field generating devices (3T or 7T).

Pro měření respirační aktivity jsou v současnosti využívány speciální dechové pneumatické elastické pásy, které se upínají na hruď nebo v břišní oblasti pacienta.Special breathable pneumatic elastic bands are currently used to measure respiratory activity, which are fastened to the patient's chest or abdomen.

U tohoto typu zařízení není jejich funkce ovlivněna velikostí magnetického pole. Přesnost této fúnkce je však závislá na vhodném umístění na tělo pacienta, utažení elastického pásu a dostatečného roztahování/stahování hrudního koše, případně břišní dutiny pacienta. Zařízení na tomto principu však mohou sloužit k spouštění MR skeneru v závislosti na respirační aktivitě.With this type of device, their function is not affected by the magnitude of the magnetic field. However, the accuracy of this function depends on the appropriate placement on the patient's body, the tightening of the elastic band and the sufficient expansion / contraction of the chest or abdominal cavity of the patient. However, devices based on this principle can be used to start the MR scanner depending on respiratory activity.

Jako příklady spisů z patentové literatury uvádíme následující řešení: GB 2519976 improvements in and relating to noise cancelling devices“, kdy se jedná o systém pro aktivní potlačení hluku, který je zaměřen na obecné využití zvuků při vyšetření MR. Popsaný systém je určen pro komunikaci s pacientem nikoliv pro měření kardio-respiračních aktivit. Dalším případem může být US 5022405 „A stethoscope for use with patients undergoing Nuclear Magnetic Resonance diagnostics“, kdy se jedná o elektronický stetoskop určený pro magnetickou rezonanci. V dokumentu je popsáno řešení, které převádí akustický signál na elektrický, a poté na optický v prostoru magnetické rezonance. Optický signál je vyveden z místnosti magnetické rezonance mimo magnetické pole pro zpětnou rekonstrukci optického signálu na elektrický. Toto řešení je řešení technicky složité a počítá s použitím elektroniky v místnosti magnetické rezonance a několikanásobně převádí akustický signál na jiné veličiny. V důsledku použití elektroniky uvnitř magnetické rezonance je nutné tyto bloky s elektronikou stínit, protože při snímkování s různým výkonem (1.5T, 3T a 7T) dochází k posunu bezpečného pásma, ve kterém je vliv elektromagnetického pole na elektroniku zanedbatelný. Obdobné řešení na bázi stetoskopu lze najít v patentové literatuře jako WO 2016206704 „Smart Stethoscope“, jedná se o elektronický stetoskop s pokročilými schopnostmi detekce abnormálních stavů. Tento stetoskop měří srdeční tep, rozpoznává zvuky srdce, dýchání a další zvuky generované tělem. Stetoskop identifikuje normální a abnormální zvuky a zobrazí rozpoznanou vadu. Součástí zařízení je alespoň jedna membrána a alespoň jeden mikrofon.As examples of documents from the patent literature, we present the following solution: GB 2519976 improvements in and relating to noise canceling devices ", which is a system for active noise suppression, which is focused on the general use of sounds in MR examinations. The described system is intended for communication with the patient and not for measuring cardio-respiratory activities. Another case may be US 5022405 "A stethoscope for use with patients undergoing Nuclear Magnetic Resonance diagnostics", which is an electronic stethoscope designed for magnetic resonance imaging. The document describes a solution that converts an acoustic signal into an electrical signal and then into an optical one in the magnetic resonance space. The optical signal is output from the magnetic resonance room outside the magnetic field to reconstruct the optical signal into an electrical one. This solution is a technically complex solution and takes into account the use of electronics in the room of magnetic resonance and converts the acoustic signal into other quantities several times. Due to the use of electronics inside magnetic resonance, it is necessary to shield these blocks with electronics, because when shooting with different power (1.5T, 3T and 7T) there is a shift of the safe band, in which the effect of electromagnetic field on electronics is negligible. A similar solution based on a stethoscope can be found in the patent literature as WO 2016206704 "Smart Stethoscope", it is an electronic stethoscope with advanced capabilities for detecting abnormal conditions. This stethoscope measures the heart rate, recognizes the sounds of the heart, breathing and other sounds generated by the body. The stethoscope identifies normal and abnormal sounds and displays the detected defect. The device includes at least one diaphragm and at least one microphone.

- 1 CZ 308261 B6- 1 CZ 308261 B6

Dalším dokumentem z této oblasti může být CZ 31953 „Zařízeni pro monitorování vitálních funkcí lidského těla v elektromagneticky zarušených prostředích, kde je pro monitorování vitálních funkcí lidského těla použit senzor jiné konstrukce na bázi optovláknové technologie.Another document in this area can be CZ 31953 “Equipment for monitoring the vital functions of the human body in electromagnetically disturbed environments, where a sensor of a different design based on fiber optic technology is used to monitor the vital functions of the human body.

Výše uvedená popsaná zařízení zpravidla používají opticko-akustických mikrofonů, nebo mezistupeň pro zpracování akustického signálu v bezprostřední blízkosti magnetického pole, což zvyšuje technickou náročnost realizace těchto zařízení, jelikož musí být mezistupeň od magnetického pole odstíněn.The devices described above generally use optical-acoustic microphones, or an intermediate stage for processing an acoustic signal in the immediate vicinity of a magnetic field, which increases the technical complexity of implementing these devices, since the intermediate stage must be shielded from the magnetic field.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výše uvedené nedostatky odstraňuje níže popsaný vynález. Předmětem vynálezu je systém, který lze využít ke kontinuálnímu monitorování kardiorespiračních aktivit v elektromagneticky zarušených prostředích.The above drawbacks are overcome by the invention described below. The present invention relates to a system that can be used to continuously monitor cardiorespiratory activities in electromagnetically disturbed environments.

Systém je tvořen jedním nebo více senzory pro měření kardiorespiračních signálů a minimálně jedním referenčním senzorem, který je umístěn mimo tělo pacienta. Oba druhy senzorů (měřicí i referenční) jsou vytvořeny pomocí 3D tisku a jsou tvořeny materiály typu PLA, ABS, FLEX, PET a Nylon, které jsou elektromagneticky inertní. Součástí senzorů není zvuková membrána, která je typickou součástí konvenčních stetoskopických přístrojů. Zvukovou membránu v našem případě tvoří tělo pacienta. Oba tyto senzory jsou tvarově uzpůsobeny měření. Hlava senzoru má minimální plochu 25 mm² a výška těla senzoru je neméně 1 cm. Referenční senzor, umístěný mimo tělo pacienta, slouží k eliminaci náhodných zvukových artefaktů vzniklých během standardizovaných vyšetřovacích sekvencí magnetického přístroje nebo pohybem pacienta, respektive senzoru, které by mohly proniknout do uzavřeného akustického systému. Výše uvedené senzory jsou díky materiálu, ze kterého jsou vyrobeny, plně imunní vůči elektromagnetickým interferencím (EMI) a lze je využít v libovolně silném elektromagnetickém poli, aniž by docházela k jakékoli degradaci měřeného signálu.The system consists of one or more sensors for measuring cardiorespiratory signals and at least one reference sensor located outside the patient's body. Both types of sensors (measuring and reference) are created using 3D printing and are made of materials such as PLA, ABS, FLEX, PET and Nylon, which are electromagnetically inert. The sensors do not include a sound membrane, which is a typical part of conventional stethoscope instruments. In our case, the sound membrane is formed by the patient's body. Both of these sensors are shaped for measurement. The sensor head has a minimum area of 25 mm ² and the height of the sensor body is at least 1 cm. The reference sensor, located outside the patient's body, serves to eliminate accidental sound artifacts caused during standardized examination sequences of the magnetic device or by the movement of the patient or sensor, which could penetrate into a closed acoustic system. Thanks to the material from which they are made, the above-mentioned sensors are fully immune to electromagnetic interference (EMI) and can be used in any strong electromagnetic field without any degradation of the measured signal.

Tyto senzory jsou propojeny s vyhodnocovací jednotkou pomocí uzavřeného přenosového média, které umožňuje distribuovat měřený signál mimo místnost s magnetickým přístrojem a umožňuje tak i vzdálené vyhodnocení kardiorespiračních aktivit lidského těla. Přenosové médium je plně imunní vůči elektromagnetickým interferencím, a to díky materiálu, ze kterého je vyrobeno. Jedná se o elastický materiál jako je například PVC, PUR, NBR, EPDM, SBR a nebo silikon, který umožňuje snadnou instalaci přenosového média skrze přechodové systémy mezi kontrolní místností a místností s magnetickým přístrojem.These sensors are connected to the evaluation unit by means of a closed transmission medium, which allows to distribute the measured signal outside the room with a magnetic device and thus allows remote evaluation of the cardiorespiratory activities of the human body. The transmission medium is fully immune to electromagnetic interference, thanks to the material from which it is made. It is an elastic material such as PVC, PUR, NBR, EPDM, SBR and / or silicone, which allows easy installation of the transmission medium through the transition systems between the control room and the room with the magnetic device.

Poslední částí systému je vyhodnocovací jednotka, která je umístěna v zóně mimo magnetický přístroj (kontrolní místnost). Tato jednotka je tvořena mikrofonem nebo mikrofony, a to například piezoelektrickým, elektretovým, kondenzátorovým, dynamickým, uhlíkovým a nebo páskovým mikrofonem s příslušnými kanály a DSP (digitální signálový procesor). DSP je tvořeno bloky, které představuje zesilovač, analogově digitální převodník, mikroprocesor a komunikační rozhraní pro připojení k zobrazovací jednotce (osobní počítač, mobil, tablet apod.).The last part of the system is the evaluation unit, which is located in the zone outside the magnetic device (control room). This unit consists of a microphone or microphones, for example a piezoelectric, electret, condenser, dynamic, carbon and / or tape microphone with appropriate channels and a DSP (digital signal processor). The DSP consists of blocks, which represent an amplifier, analog-to-digital converter, microprocessor and communication interface for connection to a display unit (personal computer, mobile phone, tablet, etc.).

Tyto výše tři uvedené části (senzor(y), přenosové médium a vyhodnocovací jednotka) tvoří uzavřený akustický systém, který je imunní vůči zvukovému rušení (měřený signál není rušen zvukovými projevy magnetického přístroje během své funkce).The above three parts (sensor (s), transmission medium and evaluation unit) form a closed acoustic system which is immune to sound interference (the measured signal is not disturbed by the sound effects of the magnetic device during its function).

Monitorování kardiorespiračních aktivit je pak zachycováno nejméně jedním senzorem, který je v přímém, vzduchotěsném kontaktu s hrudníkem pacienta a je propojen přenosovým médiem s mikrofonem. Mikrofon je na přenosovém médiu usazen rovněž vzduchotěsně. Mimo tělo pacienta, avšak v elektromagnetickém prostředí přístroje, je umístěn referenční senzor. Referenční senzor umístěný mimo tělo pacienta může být umístěn na lůžku magnetickéhoMonitoring of cardiorespiratory activities is then captured by at least one sensor that is in direct, airtight contact with the patient's chest and is connected to a transmission medium with a microphone. The microphone is also airtight on the transmission medium. Outside the patient's body, but in the electromagnetic environment of the device, a reference sensor is located. A reference sensor located outside the patient's body can be placed on the magnetic bed

-2 CZ 308261 B6 přístroje. Referenční a měřicí senzor tak tvoří dva na sobě nezávislé oddělené záznamy, referenční systém snímá zvukový projev magnetického přístroje a měřicí senzor snímá údaje pacienta.-2 CZ 308261 B6 devices. The reference and measuring sensor thus form two independent records, the reference system senses the sound of the magnetic device and the measuring sensor reads the patient's data.

Výhodou je odolnost senzorů a přenosového média vůči elektromagnetickým interferencím (lze jej využít v jakkoliv silném elektromagnetickém poli, například při snímání pacienta při magnetické rezonanci , aniž by docházela k jakékoli degradaci měřeného signálu). Systém má elektricky pasivní přístup k monitorování vitálních funkcí lidského těla. Rovněž je důležitý zvýšený komfort pro pacienta i personál, a to díky využití 1-svodového (jednokanálového měřicího) systému namísto tří nebo dvanácti svodového konvenčního EKG. Dále je podstatné, že celý systém má zjednodušený jednodušší způsob vyhodnocení a k tomu je úměrná nižší celková cena systému a jeho údržba. Další výhodou vůči optickým fonendoskopům je vyšší odolnost systému vůči akustickému i vibračnímu rušení, dále také protože odpadá nutnost využití optického zdroje záření a speciálních optických kabelů.The advantage is the resistance of the sensors and the transmission medium to electromagnetic interference (it can be used in any strong electromagnetic field, for example when sensing a patient under magnetic resonance imaging, without any degradation of the measured signal). The system has an electrically passive approach to monitoring the vital functions of the human body. Increased comfort for both the patient and the staff is also important, thanks to the use of a 1-lead (single-channel measurement) system instead of three or twelve lead conventional ECGs. Furthermore, it is essential that the whole system has a simplified, simpler method of evaluation, and the lower total cost of the system and its maintenance is proportional to this. Another advantage over optical stethoscopes is the higher resistance of the system to acoustic and vibration interference, also because there is no need to use an optical radiation source and special optical cables.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Obr. 1 představuje příkladné užití systému při měření údajů při magnetické rezonanci, jedná se o boční pohled a na obr. 2 se nachází pohled shora při témže užití. Obr. 3 znázorňuje možnosti tvarování obou senzorů - měřicího i referenčního. Na obr. 4 se nachází vyhodnocovací jednotka systému. Graf se záznamem srdeční činnosti měřený systémem - měřicí senzor a konvenčním senzorem EKG, v magnetickém poli o síle 1,5 T je zachycen na obr. 5. Graf se záznamem dechové frekvence měřený byl naměřen referenčním pneumatickým pásem a měřicím senzorem systému v poli o síle 1,5 T je na obr. 6. Obr. 7 zachycuje tabulku z měření, dle příkladu 1 a to včetně Bland-Altmanovy analýzy, která nej adekvátněji hodnotí nepodobnost měření mezi dvěma metodami, v našem případě se jedná o srovnání s konvenčním měřením např. EKG a měřicím senzorem. Obr. 8 představuje fotografii na které je vidět srovnání výsledků z konvenčního EKG (horní část fotografie) a měřicího senzoru i referenčního senzoru (dolní část fotografie) a dokládá tak odolnost systému vůči vibracím.Giant. 1 shows an exemplary use of the system for measuring magnetic resonance imaging data, it is a side view, and FIG. 2 is a top view for the same use. Giant. 3 shows the shaping possibilities of both sensors - measuring and reference. Fig. 4 shows the evaluation unit of the system. A graph with a record of cardiac activity measured by the system - measuring sensor and a conventional ECG sensor, in a magnetic field of 1.5 T is shown in Fig. 5. The graph with a record of respiratory rate measured was measured by a reference pneumatic belt and a measuring sensor of the system in a field of strength 1.5 T is shown in FIG. 6. FIG. 7 shows a table from measurements, according to Example 1, including Bland-Altman analysis, which most adequately evaluates the dissimilarity of measurements between the two methods, in our case it is a comparison with conventional measurements such as ECG and measuring sensor. Giant. 8 is a photograph showing a comparison of the results from a conventional ECG (upper part of the photograph) and a measuring sensor as well as a reference sensor (lower part of the photograph) and thus demonstrating the resistance of the system to vibrations.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Příklad 1Example 1

Při snímání na přístroji 14 magnetické rezonance (MR) umístěným ve speciální místnosti 13, jak je uvedeno na obr. 1 a 2, je nutné u pacienta sledovat kardiorespirační aktivitu. Použitý přístroj 14 MR vyzařuje magnetické pole o síle 1,5 T. Snímání probíhá po dobu 17 minut (přesně 1024s) a stejnou dobu, je snímána dechová i tepová frekvence pacienta.When scanning on a magnetic resonance (MR) device 14 located in a special room 13, as shown in Figures 1 and 2, it is necessary to monitor the patient's cardiorespiratory activity. The used 14 MR device emits a magnetic field with a force of 1.5 T. The sensing takes place for 17 minutes (exactly 1024 s) and the same time, the patient's respiratory and heart rate is sensed.

Na ležícího pacienta jev oblasti hrudi umístěn měřicí senzor la , který je upevněn elastickým pásem 12. Upevnění je provedeno tak, aby měřicí senzor la byl v přímém a pokud možno vzduchotěsném kontaktu s hrudníkem pacienta. V nohou pacienta, na lůžku přístroje 14, byl umístěn referenční senzor kb. Měřicí senzor la je propojen s vyhodnocovací jednotkou 3, detailně znázorněnou na obr. 4, umístěnou v kontrolní místnosti 15, přenosovým médiem 2a měřicího senzoru _l_a. Referenční senzor 1b je se stejnou vyhodnocovací jednotkou 3 propojen přenosovým médiem 2b. Obě média 2a, 2b se napojují na vyhodnocovací jednotku 3 ve vstupních částech 7a, 7c a pokračují do mikrofonů 8a, 8b , které jsou napojeny na kanály 9a, 9b. Jednotlivé kanály 9a, 9b jsou propojeny se zesilovačem 10 napojeným na mikroprocesor 10b přes analogově digitální převodník 10a. Vyhodnocovací jednotka 3 je vybavena vstupně/výstupním rozhraním 11 pro USB.The measuring sensor 1a is placed on the lying patient in the area of the chest, which is fastened by an elastic band 12. The fastening is performed so that the measuring sensor 1a is in direct and, if possible, airtight contact with the patient's chest. A reference sensor kb was placed in the patient's leg, on the bed of the device 14. The measuring sensor 1a is connected to the evaluation unit 3, shown in detail in FIG. 4, located in the control room 15, by the transmission medium 2a of the measuring sensor 1a. The reference sensor 1b is connected to the same evaluation unit 3 by a transmission medium 2b. Both media 2a, 2b are connected to the evaluation unit 3 in the input parts 7a, 7c and continue to the microphones 8a, 8b, which are connected to the channels 9a, 9b. The individual channels 9a, 9b are connected to an amplifier 10 connected to the microprocessor 10b via an analog-to-digital converter 10a. The evaluation unit 3 is equipped with an input / output interface 11 for USB.

V tomto případě jsou oba senzory la, 1b zvonovitého tvaru s konektorem 6. Každý ze senzorů la, kb je složeny z hlavy 4 a těla 5 a konektoru 6 pro spojení s příslušným přenosovým médiemIn this case, both sensors 1a, 1b are bell-shaped with a connector 6. Each of the sensors 1a, 1b is composed of a head 4 and a body 5 and a connector 6 for connection to a respective transmission medium.

-3 CZ 308261 B6-3 CZ 308261 B6

2a. 2b. které mu odpovídá. Hlava 4 je v kontaktu s pokožkou lidského těla a její plocha je 25 mm². Tělo 5 má na výšku 1 cm a je akusticky průchozí ke konektoru 6. Konektor 6 je umístěn na těle 5 a tvoří s příslušným přenosovým médiem 2a, 2b uzavřený akustický celek.2a. 2b. which corresponds to him. Head 4 is in contact with the skin of the human body and its area is 25 mm ² . The body 5 is 1 cm high and is acoustically continuous to the connector 6. The connector 6 is located on the body 5 and forms a closed acoustic unit with the respective transmission medium 2a, 2b.

Senzory la. 1b i přenosová média 2a, 2b jsou vyrobeny 3D tiskem z materiálu, který je elektromagneticky plně imunní. V případě senzorů la, 1b se jedná o nylon, v případě přenosových médií 2a, 2b se jedná o silikon.Sensors la. 1b and the transmission media 2a, 2b are made by 3D printing from a material which is fully electromagnetically immune. In the case of sensors 1a, 1b it is nylon, in the case of transmission media 2a, 2b it is silicone.

Výsledkem měření výše uvedeným systémem je zachycena průměrná dechová frekvence 14 vdechů za minutu z celkového počtu 272 vzorků měření, přičemž chyba detekování je celkem 12 vzorků. Dle Bland-Altmanovy analýzy je tedy úspěšnost měření dechové frekvence v magneticky zarušeném prostředí 95,96 % vůči konvenčnímu měření. V případě tepové frekvence je průměrná tepová frekvence sledovaného pacienta 62 tepů/minutu z celkového počtu 1045 vzorků, přičemž chybně detekováno je 54 vzorků. Dle Bland-Altmanovy analýzy, je tedy úspěšnost měření tepové frekvence v magneticky zarušeném prostředí 95,83 % vůči konvenčnímu měření. Jak je uvedeno ve výsledkové tabulce na obr. 7. Bland-Altmanova analýza je prováděna srovnáním měřicího senzoru la a konvenčního senzoru EKG a pneumatického pásu, jejichž graficky znázorněná měření se nachází na obr. 5 a 6.The result of the measurement by the above system is the average respiratory rate of 14 breaths per minute from the total number of 272 measurement samples, while the detection error is a total of 12 samples. According to the Bland-Altman analysis, the success rate of breath rate measurement in a magnetically disturbed environment is 95.96% compared to conventional measurements. In the case of heart rate, the average heart rate of the patient being monitored is 62 beats / minute out of a total of 1045 samples, with 54 samples being erroneously detected. According to the Bland-Altman analysis, the success rate of heart rate measurement in a magnetically disturbed environment is 95.83% compared to conventional measurements. As shown in the result table in Fig. 7. The Bland-Altman analysis is performed by comparing the measuring sensor 1a and the conventional ECG sensor and the pneumatic belt, the graphically shown measurements of which are shown in Figs. 5 and 6.

Příklad 2Example 2

Příklad 2 se od příkladu 1 odlišuje tím, že jsou na sobě nezávisle monitorování dva pacienti, umístění ve dvou speciálních místnostech 13 s přístroji 14 typu magnetické rezonance. V takovém případě je každý z pacientů vybaven upevněným měřicím senzorem la a referenčním senzorem 1b. Každá ze sad těchto senzorů la, kb je pak propojena příslušnou sadou přenosových médií 2a, 2b s vyhodnocovací jednotkou 3, kde jsou napojeny přes příslušné vstupní části 7a až 7n+l a pokračují do mikrofonů 8a až 8n+l , které jsou napojeny na kanály 9a až 9n+l, Jednotlivé kanály 9a až 9n+l jsou propojeny se zesilovačem 10 napojeným na mikroprocesor 10b přes analogově digitální převodník 10a. Vyhodnocovací jednotka 3 je vybavena vstupně/výstupním rozhraním 11 pro USB. Materiál měřicích senzorů laje v tomto případě vyroben z materiálu typu PET. Materiálem jednotlivých sad přenosových médií 2a, 2b je v tomto případě PVC.Example 2 differs from Example 1 in that two patients are monitored independently of each other, located in two special rooms 13 with magnetic resonance imaging devices 14. In this case, each of the patients is equipped with a fixed measuring sensor 1a and a reference sensor 1b. Each of the sets of these sensors 1a, kb is then connected by a respective set of transmission media 2a, 2b to the evaluation unit 3, where they are connected via respective input parts 7a to 7n + 1a and continue to microphones 8a to 8n + 1, which are connected to channels 9a. The individual channels 9a to 9n + 1 are connected to an amplifier 10 connected to the microprocessor 10b via an analog-to-digital converter 10a. The evaluation unit 3 is equipped with an input / output interface 11 for USB. The material of the measuring sensors in this case is made of a PET type material. The material of the individual sets of transmission media 2a, 2b in this case is PVC.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Systém slouží ke kontinuálnímu monitorování zvukových projevů (fonokardiografie) a respirační aktivity lidského těla. Je možné jej využít pro monitorování v prostředí CT (počítačová tomografie), Rentgen, spánková laboratoř, JIP (jednotka intenzivní péče).The system is used for continuous monitoring of sound manifestations (phonocardiography) and respiratory activity of the human body. It can be used for monitoring in the environment CT (computed tomography), X-ray, sleep laboratory, ICU (intensive care unit).

Claims

PATENT CLAIMS

A system for monitoring the cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments, characterized in that it consists of an evaluation unit (3) to which at least one set of sensors (1a, 1b) is connected to the body (5) by connecting media (2a, 2b). in particular, but not exclusively, of the sound guide bell and the elastic band (12) for mounting the measuring sensor (1a), together forming a closed acoustic system immune to sound interference.

System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments according to claim 1, characterized in that the number of connection media (2a, 2b) corresponds to the number of sensors (1a, 1b) to which these media (2a, 2b) are connected.

-4 CZ 308261 B6

System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments according to claim 1, characterized in that the evaluation unit (3) consists of at least two input parts (7a to 7n + 1) for at least one set of connection media (2a, 2b) , which is connected to at least two microphones (8a to 8n + 1), which are connected via an amplifier (10) and a digital converter (10a) to a microprocessor (10b) which is connected to the USB input / output interface (11).

System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments according to claim 1, characterized in that each sensor (1a, 1b) consists of a head (4), a body (5) and a connector (6) for connection to a transmission medium (2a, 2b)

System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments according to claim 4, characterized in that the body (5) of the sensor (1a, 1b) is acoustically continuous to the connector (6).

System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments according to claims 1, 4, 5, characterized in that the connector (6), the sensor body (5) (1a, 1b) and the connected set of transmission media (2a, 2b) forms a closed acoustic unit.

System for monitoring cardiorespiratory activities of the human body in magnetic resonance environments according to claims 1 and 4, characterized in that the material of the sensors (1a, 1b) and the transmission media (2a, 2b) is electromagnetically immune.