FI123360B - Menetelmä ja laitteisto sydänsykkeen mittaamiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO SYDÄNSYKKEEN MITTAAMISEKSI Keksinnön ala 5 Keksintö liittyy menetelmään ja laitteistoon sydänsykkeen mittaamiseksi.

Erityisesti keksintö liittyy menetelmään ja laitteistoon sydänsykkeen mittaamiseksi käteen kiinnitettävällä sykemittarilla.

10 Tunnettu tekniikka

Huippu-urheilussa, urheiluvalmennuksessa ja kuntoilussa on tärkeätä mitata sydänsyke luotettavasti ja ilman katkoksia suorituksen aikana suorituksen häiritsemättä mittausta. Tunnetaan erilaisia radioaaltoihin ja kapasitiivisiin 15 ilmiöihin perustuvia langattomia mittauslaitteita, joissa käytetään esimerkiksi ranteessa pidettävää vastaanotinta, ja kehon sopivaan kohtaan kiinnitettyä lähetintä.

FI-patenttijulkaisusta 68734 tunnetaan myös langaton telemetrinen mitta-20 usjärjestely sykkeen mittaamiseksi, jossa telemetrinen tiedonsiirto tapahtuu magneettista lähikenttää käyttäen ohjaamalla lähetinyksikössä kehosta ilmaistulla ja vahvistetulla sydänsyke- tai EKG-signaalilla magneettikäämejä, joiden aikaansaama suunnattu magneettikenttä on olennaisesti moniulotteinen, ja ilmaisemalla vastaanottimessa mainittu magneettikenttä ainakin 25 osittain vastaavan moniulotteisen magneettikentän suuntakuvion omaavalla käämirakenteella. Menetelmän mukaan erillisessä lähetinlaitteessa mitataan henkilön EKG-signaali tai sydänsyke sopivasta osasta kehoa ja tämä signaali vahvistetaan signaalivahvistimessa. Sopivalle jännitetasolle vahvistetulla ^ EKG- tai sydänsykesignaalilla ohjataan tehovahvistimen kautta kolmea toi-

C\J

7 30 sistaan kohtisuoraan suuntaan asetettua magneettikäämiä sydänsykkeen o mukaan avainnetuilla vaihtovirtasignaaleilla. Tämä käämien kautta ohjattu vaihtovirtasignaali synnyttää lähetinlaitteen ympäristöön magneettisen ns.

Q_ lähikentän yhtä aikaa jokaiselle käämille ominaisella tavalla. Näin käämien S yhteisvaikutuksesta syntyy lähettimen ympäristöön helposti mitattavissa

iD

§ 35 oleva 3-dimensionaalinen ja lähes ympyräsymmetrinen magneettikenttä, o

C\J

2

Vastaanottimeen on sijoitettu vastaavalla tavalla kolme toisiinsa nähden kohtisuoraan sijoitettua erillistä käämielementtiä lähettimen ympärille syntyvän magneettikentän ilmaisemiseksi.

5 Ko. patentin mukaisessa ratkaisussa käytetään tyypillisesti telemetrisiä sy-dänsykkeen rinnassa käytettävää lähetinlaitetta ja rannekäyttöistä vastaan-otinlaitetta. Lähetinlaitteeseen sijoitetuilla EKG-elektrodeilla ilmaistaan henkilön EKG-signaali ja muutetaan se elektronisesti lähetinlaitteessa käämejä syöttäväksi vaihtovirtasignaaliksi. Vaihtovirtasignaali synnyttää käämien 10 kautta kulkiessaan yhtä aikaa jokaisen käämin ympäristöön vastaavat magneettikentät. Vastaavasti vastaanotin laitteeseen toisistaan kohtisuoraan asennetut kolme käämiä mittaavat vastaanotin laitteen ympäristössä magneettikentät.

15 Tunnetun tekniikan mukaisissa laitteistoissa tarvitaan lähetin- ja vastaanottoyksiköt mittaussignaalien välittämiseen langattomasti. Ne kuluttavat suhteellisen paljon tehoa, ja molemmissa yksiköissä tarvitaan oma virtalähde. Sen lisäksi rannekäyttöisen vastaanotinlaitteen elektroniikka on suhteellisen monimutkainen, koska sen tulee pystyä käsittelemään langattomassa tie-20 donsiirrossa käytettäviä tiedonsiirtosignaaleita. Tämä tekee tunnetuista laitteistoista suhteellisen suuria, monimutkaisia ja kalliita.

Keksinnön yhteenveto 25 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen menetelmä ja laitteisto sydänsykkeeen mittaamiseksi.

^ Keksintö on menetelmä ja laitteisto sydänsykkeen jatkuvatoimiseen mitta- ^ ukseen langallisesti siten, kuin yksityiskohtaisesti on esitetty oheisissa itse en V 30 näisissä patenttivaatimuksissa.

CO

0 1 Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan pieni tehonkulutus, koska

CL

mitään sähkötehoa kuluttavia lähetin- ja vastaanotinlaitteistoja ei tarvita.

S Lisäksi signaali saadaan suoraan ilman monimutkaista signaalinkäsittelyä m § 35 sykemittariin, eikä erillisessä kiinteässä elektrodissa tarvita mitään paristoa

O

cv tai muuta virtalähdettä.

3

Keksinnön mukainen laitteisto on erittäin yksinkertainen ja varmatoiminen, ja lisäksi hinnaltaan edullinen.

Lyhyt piirustusten kuvaus 5

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitteistoa henkilön ranteeseen ja käsi-10 varteen kiinnitettynä, ja kuvio 2 esittää sykemittariyksikköä sivulta halkileikkauksena.

Edullisen sovellutusmuodon yksityiskohtainen kuvaus 15

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitteistoa henkilön 0 sydänsykkeen jatkuvatoimiseen mittaukseen langallisesti. Keksinnön mukaisessa laitteistossa on sykemittariyksikkö 1, jossa on kiinteä EKG-elektrodipohja 2 (kuvio 2), kiinteä EKG-elektrodiyksikkö käsivarressa tai kosteassa paidan hihassa 3 ja 20 kiinteä liitäntäjohdin 4 yksikön 1 ja yksikön 3 välillä.

Sykemittariyksikössä on sähköä johtavaa metallia, esim. terästä, jossa on mukana kuparia, oleva runko 11, jossa on siis rannetta vasten oleva pohja 2, joka muodostaa toisen elektrodin 12, näyttö 13 ja rungon sisällä ohjaus-25 elektroniikka 14 ja virtalähde 15. Pohjaelektrodi on liitetty galvaanisesti oh-jauselektroniikkaan muodostamaan kytkennän toisen elektrodin. Sen lisäksi yksikössä on ranneke 16 sen kiinnittämiseksi ranteeseen ja liitin 17 liitäntä-™ johdinta varten.

C\J

C\J

7 30 Kiinteässä, so. sykemittariyksikköön kiinteästi (galvaanisesti) liitäntäjohdon o avulla liitetyssä elektrodiyksikössä on esimerkiksi johtavaa kumia oleva, £ käsivarren ympärille sovitettava elastinen, suhteellisen suurialainen elektro-

CL

dinauharengas 31 sekä liitin 32 sen liittämiseksi johtimeen 4.

S

m § 35 Keksinnön mukainen laitteisto toimii seuraavasti: o

C\J

Keksintö on menetelmä ja laitteisto sydänsykkeenä jatkuvatoimiseen mittaukseen langallisesti. Menetelmä ja sen mukainen laite mittaa sydänsykkeen 4 yhdestä kädestä toisen EKG-mittauselektrodin sijaitessa ranteessa esimerkiksi sykemittarin pohjassa ja toisen kiinteän EKG-elektrodin sijaitessa ranteen yläpuolella esimerkiksi käsivarressa.

5 Mittaus suoritetaan mittaamalla EKG-elektrodien välille syntyvää EKG-potentiaalia eli sydämen pientä jännitepotentiaalia.

Tämä pienijänniteinen signaali vahvistetaan sykkeen lyöntitiheydeksi elektroniikkaosassa siten, että saadaan aikaan riittävän voimakas sydänsykkeen 10 lyöntitaajuuden tunnistava sykesignaali, joka sitten voidaan muuttaa numeerisen muotoon esittämään henkilön sykettä mittarin näytössä.

On huomattava, että uusi keksintö ei käytä, kuten tunnetut sykemittarit, langatonta lähetystapaa, vaan syke mitataan kiinteillä EKG-elektrodeilla.

15

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yksinomaan edellä esitettyyn sovellutusmuotoon, vaan ne voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa. Kiinteän elektrodinauhan ohella voidaan tarvittaessa käyttää myös kosteaa hihaa 20 ja/tai muuta paidan osaa.

C\J

o

C\J

CVJ

l

CO

o

X

cc

CL

m

S

LO

CO

O

o C\1

Claims (5)

1. Menetelmä sydänsykkeen mittaukseen kannettavalla sykemit- 5 tarilaitteistolla, tunnettu siitä, että sydänsykettä mitataan langallisesti siten, että sykkeen mittaukseen käytetään kahta kehoon kiinnitettävää, edullisesti samassa kädessä pidettävää, kiinteää EKG-elektrodia (12, 31), 10 joista EKG-elektrodeista saatava sydänsyke vahvistetaan sykkeen lyöntitiheyssignaaliksi ja ohjataan esitettäväksi laitteiston näytössä ja, jossa laitteistossa toisen kiinteän EKG-elektrodin muodostaa sykemittarin pohja ja toisen kiinteän EKG-elektrodin muodostaa elastinen, kehon osan, kuten käsivarren, ympärille sovitettava kiinteä nau-15 hamainen elektrodi, ja tarvittaessa lisäksi kostea hiha ja/tai muu kos tea paidan osa.

2. Kannettava sykemittarilaitteisto, jossa on mittausyksikkö (1), sydänsykkeen mittaukseen, tunnettu siitä, että laitteisto on langalli- 20 nen laitteisto sydänsykkeen mittaamiseksi langallisesti, siten, että lait teistossa on kaksi elektrodia sovitettuna kehoon siten, että sykkeen mittaukseen käytetään kahta kehoon kiinnitettävää, edullisesti samaan käteen sovitettavaa, kiinteää EKG-elektrodia (22, 31), joista ainakin toinen on liitettävissä liitäntäjohdolla mittausyksik-25 köön ja joista EKG-elektrodeista saatava sydänsyke on vahvistettavis sa sykkeen lyöntitiheyssignaaliksi ja ohjattavissa esitettäväksi laitteiston näytössä ja, ^ jossa laitteistossa toisen kiinteän EKG-elektrodin muodostaa sy- ^ kemittarin pohja ja toisen kiinteän EKG-elektrodin muodostaa elasti cs V 30 nen, kehon osan, kuten käsivarren, ympärille sovitettava kiinteä nau- o hamainen elektrodi, ja tarvittaessa lisäksi kostea hiha ja/tai muu kos- £ tea paidan osa. CL LO

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että LO § 35 laitteistossa on erilliset elektrodiyksikkö ja sykemittariyksikkö, jossa on o cv runko (21), jossa on rannetta vasten sovitettava, sähköä johtavaa ma teriaalia oleva pohja (22), joka muodostaa toisen elektrodin, näyttö 23 ja rungon sisällä ohjauselektroniikka (24) ja virtalähde (25), joka pöh- jaelektrodi on liitetty ohjauselektroniikkaan muodostamaan kytkennän toisen elektrodin.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että 5 sykemittariyksikösssä on ranneke (26) sen kiinnittämiseksi ranteeseen ja liitin (27) liitäntäjohtoa varten.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että elektrodiyksikössä on ainakin osittain sähköä johtava, esimerkiksi joh- 10 tavaa kumia oleva, käsivarren ympärille sovitettava elastinen elektro- dinauha (31) sekä liitin (32) sen liittämiseksi liitäntäjohtimeen (4). C\J δ c\j i c\j CO o X cc CL m δ m co o o c\j