NO875022L - Apparat for medisinsk diagnostisering. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen omfatter et elektronisk apparat for medisinsk diagnostisering, hvis særlige karakteristika ligger i at forskjellige anordninger er innrettet i ett apparat for utføring av en fullstendig helsekontroll.

En annen fordel ved oppfinnelsen i sammenlikning med eksisterende apparat som er på markedet, er at de ønskete data ikke bare framkommer ved konsultasjon hos legen, men også ved at pasienten kan framskaffe disse data, f.eks. i sitt eget hjem, idet nødvendig utstyr for å motta signalene tilkobles telenettet. Av den grunn er det nødvendig å ha en terminal for lagring av informasjon og videresending av denne. Denne terminalen kan leveres direkte til pasienten for avlesing direkte på et apparat i samsvar med oppfinnelsen, idet et overgangsutstyr opptrer som dekoder og middel for lagring av mottatte data, som videre kan bli overført til et bedre utviklet diagnosesenter.

Apparatet er høyt utviklet med kompakt utførelse, som tillater bruk av alle telematikkens fordeler innen medisinen.

Apparatet ifølge oppfinnelsen, betyr klare forbedringer i forhold til det utstyr som allerede foreligger på markedet, idet alle viktige forhold som legen må vite om sin pasient, er samlet i et enkelt kompakt element med lite volum, som sterkt forenkler tilegnelsen av opplysningene. Dette i tillegg til allerede nevnte fordeler.

Funksjonene som kan utføres av apparatet, beskrives på følgende måte: A. Elektrokardiogram, hvor tolv avlyttinger er muliggjort, noe som normalt brukes og som er kjent under forkortelsen

DI

DII

DIII

aVL

aVR

aVF

og seks forhjerte avlyttinger.

B. Analyse av lungefunksjonen hvor en strømnings-omformer er framskaffet for kalkulering av følgende parametre av utblåsing: Tvungent vitalt volum

Ekspirert volum i første sekund

Meso-respirasjonsst rømning

Varighet av utpusting

Maksimum ekspireringsmengde

Mengden i det øyeblikk hvor ca. 25% av ekspireringsvolumet mangler

Mengden i det øyeblikk hvor ca. 50% av ekspireringsvolumet mangler

Mengden i det øyeblikk hvor ca. 75% av ekspireringsvolumet mangler.

I tillegg til disse data, konstruerer

apparatet følgende kurver:

- volum/tid

- strømningsmengde/tid

De kalkulerte data er sammenliknet med statistiske data hvor forskjellene er kjente.

Som en tidligere nevnt tilleggsfordel, er det mulig å framskaffe denne funksjonen ikke bare med pasienten nær utstyret, i en lokal operasjon, men også ved drift via telefon.

I tilfeller hvor registreringene foregår via telenettet, har utstyret to omformere som omformer de elektriske signalene fra elektrokardiogrammet eller strømningsmengden for ekspirert luft over til frekvenssignal omfattet av telefonsystemet. I denne situasjonen, mottar apparatet ifølge oppfinnelsen, telefonsignal via en mikrofon, hvor signalene blir omformet til diagram og beskrevne numeriske verdier.

C. Fono-mecano-kardiografi og auskultasjon. Lyttingen tillater kardiologiske lyder å bli oppfanget ved hjelp av en mikrofon for registrering. Ved å forsterke signalene og mate disse inn i et stetoskop, kan legen foreta lytting med en langt sterkere lydstyrke enn hva

et tilsvarende fonetisk apparat gir.

Fono-mecano-kardiografi består av registrering av forskjellige filtrerte kardio-lyder. Av denne grunn har filtrene følgende særtrekk: - lavbånd, lavpassfilter med en stopp-frekvens på 100 Hertz, med en svekking fra en frekvens på 40 dB/dekade. - midt-bånd, båndpassfilter mellom 100 og 200 Hertz, svekkinger fra den frekvensen er 40 dB/dekade, - høybånds filter for 200 til 600 Hertz, med tilnærmet like særtrekk som de ovenfor nevnte.

Registrering for lave frekvenser er ei linje som reproduserer mottatte signal. Ved høye frekvenser, blir kurven av signal registrert. D. Blodtrykk. For måling av trykket er utstyret tilpasset en oppblåsbar mansjett tilkoblet en mikrofon.

Framgangsmåten for å måle blodtrykket blir som følger:

_ Et trykk brukes på mansjetten inntil lyden som oppstår ved gjennomgang av blod i arterien forsvinner. - Dette trykket reduseres ved en hastighet på 3 mm Hg/sek.. - I det øyeblikk hvor den første lyden fra arterien forekommer, blir trykket registrert som et maksimum trykk. - I det øyeblikk hvor lyden fra arterien forsvinner, blir minimumstrykket registrert.

E. Terskel-audiometri. Metoden brukt av utstyret for å beBtemme minmumsterskel for hørbarheten er som følger: Gjennom øretelefoner blir en hørbar styrke på 40 dB innmatet (måleskalaen er en klinisk skala), og blir redusert inntil pasienten ikke lenger hører lyden. Denne analysen gjentas med forskjellig utvalgte sekvenser for å bestemme forskjellige terskler av hørbarhet.

Alle disse funksjonene er innmatet i ett kompakt element, med nødvendige inngangssignaler, slik at apparatet kan sende uunnværlige signal for å kontrollere nevnte funksjoner, etter at utstyret er i bruk på en pasient. Et panel og en sentral mikroprosessor-modul, som bearbeider informasjonen, gjør overføring ut mulig via nødvendige utgangssignal, så som skrivere, visere ("display") eller for overføring via telenettet.

For å forenkle forklaringene, henvises til tegningene, hvor en utforming av et elektronisk medisinsk diagnostiseringsapparat vises i samsvar med kravene.

I tegningene viser figur 1 i perspektiv den ytre utforming av apparatet, mens

fig. 2 viser et blokk-diagram, som forutsetter at de enkelte funksjonene som utføres av apparatet i samsvar med oppfinnelsen er kjent.

Som tegningene viser, er et hus 1, som rommer hele apparatet, utstyrt med en digital og grafisk skriver 2, et element 3 for å sende elektrokardiogram over telefon, et annet element 4 for overføring av luftstrømningssignaler over telefon, en øretelefon 5 for mottak av telefonsignal,en LCD 6, et panel 7 og inne i enheten, en sentral modul 8.

For en bedre forståelse av de fundamentale, indre element av anordningen, vises et blokk-diagram hvor de forskjellige element som utgjør anordningen er vist.

DC strømforsyningen for apparatet 9 er forbundet med nettet 10 gjennom et filter 11.

Når det gjelder det ytre elementet 3, har dette en høytaler 12 for telefonoverføring, en omformer 13 for konvertering av signal til telefonfrekvensen. Elementet 4, som tillater overføring av luftstrømningssignaler via telefon, er tilknyttet en

annen høytaler 14 ved en tilsvarende

puls/telefonfrekvens-omformer 15 og omformeren 16.

Anordningens funksjoner beskrives nærmere nedenfor.

For å kontrollere elektrokardiogrammene, mottar elementet 3 elektriske signal fra pasienten via kabler som er fast tilknyttet dennes terminal, og hvor kardiogrammet lages og hvor en femte terminal, som legen må plassere på forutbestemte steder på brystet av pasienten for utføring av såkalte prekardielle registreringer.

De elektriske strømningene blir transformert ved spennings-/frekvens omformer til signal med et frekvensområde inkludert i det hørbare feltet, med følgende karakter ist ikker:

- "signal potential volts" - tilsvarer 1900 Hz

- "signal potential lmV" - tilsvarer 2000 Hz

- "signal potential lmV" - tilsvarer 1800 Hz.

Hvis det er ønskelig å overføre elektrokardiogrammet over telefon, vil den tidligere nevnte høytaler 12 bli brukt. Denne tillater lyden som produseres i å bli overført via telenettet.

Prosedyren for telefonmottak på sentral-modulen 8 , oppnås på følgende måte: Telefonsignalet blir oppfanget av en mikrofon 17, filtrert på passende måte ved 18, blir videre matet til en frekvens-spennings-omformer 19 med følgende trekk:

- signal på 1900 Hz tilsvarer et utsignal på 0 V,

- signal på 2000 Hz tilsvarer en utsignal på lmV,

- signal på 1800 Hz tilsvarer en utsignal på lmV.

Mikroprosessoren 20 avleser disse analoge verdiene ved hjelp av en A/D-omformer 21, og den kontrollerer punktutskrivingen av skriveren.

Når et elektrokardiogram mottas ved lokal prosedyre, blir signalet som lages direkte tilknyttet 22, og fra dette punktet følges prosessen som beskrevet ved sending via telenettet.

Trykket blir målt på følgende måte:

Når pasienten har plassert armen i mansjetten 23, blir mikrofonen 24, som finnes i mansjetten, plassert på overarmsarterien. Ved bruk av en kompressor 41 blir luft pumpet inn i mansjetten til trykket har nådd 180 mm på kvikksølvkolonnen.

Signal fra mikrofonen blir lest for å oppdage Korotcoff-lyder. Bortfallet av disse indikerer at maksimum blodtrykk hos pasienten er mindre enn 180mm Hg, mens i motsatt fall, trykket i mansjetten blir økt til 250mm Hg.

I dette tilfellet blir en klaff 25 åpnet, som forårsaker et trykkfall i mansjetten i størrelsesorden 3 mm mg pr. sekund. Trykket som smmenfaller med den første og den siste Korotcoff-lyden blir notert, og samsvarer med maksimum og minimum blodtrykk hos pasienten.

Mikroprosessoren 20, matet med signal filtrert over 26, styrer hele prosessen og leser verdiene av trykket og av amplituden av Korotcoff-lyder ved hjelp av en A/D-omformer.

For å kunne utføre fono-mecano kardiografi og lytting, blir en mikrofon 27, som registrerer hjertelyder brukt.

En forsterker 28 forsterker signalet fra mikrofonen og igangsetter høytaleren plassert i en hermetisk boks. LegensBtetoskop 29 er nå blitt forbundet med denne boksen slik at vibrasjonene laget av høytaleren mates direkte til denne, slik at lav-frekvens vibrasjonene bedre blir overført til legens øre.

Fono-mecano kardiografi består i filtrering ved hjelp av tre filter 30, lydene oppfanget av mikrofonen og ved utskriving av resultatene ved hjelp av en punkt-skriver 2.

Den etterfølgende prosessen for å sette denne funksjonen ut i praksis er følgende: Alt avhengig av hvilke nøkler som brukes, velger mikroprosessoren 20 ut et av filtrene 30. Gjennom punkt-detektoren 31, avleses maksimum og minimum verdier av det filtrerte signal hvert femte millisekund, og skrives i vertikale utsnitt samsvarende disse to verdier.

I tilfelle av lave frekvenser, følger skriveren mottatte signal. Ved høye frekvenser samsvarer prosessen med kurven av filtrerte signal.

Når det gjelder terskel-audiometri, blir utformingen som følger: Mikroprosessoren 20 kan styre styrken på signal produsert ved signalgeneratoren 32, mens signaler mates inn i audiometriske øretelefoner 33.

Rekken av frekvenser som er mulig å skape strekker seg fra 32Hz til 4000Hz, og styrken målt i klinisk desibel går fra 0 til 80 dB.

For utføring av en audiometrisk test, blir frekvensene av kliniske styrker valgt ut manuelt, fordi mikroprosessoren 20 ville kunne starte en serie av pre-etablerte frekvenser og styrker.

Når det gjelder lungefunksjoner, er det mulig å opptre på to forskjellige måter.

Når det gjelder en drift innen et lokalt system, vil omformeren 34 gi 150 pulser/liter som blir tellt av en pulsteller 35. Mikroprosessoren 20 avleser verdien på telleren hvert femte millisekund, som på denne måten gjør det mulig å finne verdien av strømningsmengden og volumet av utpusta luft. Fra disse data er det mulig å rekonstruere volum/tidskurver, og matematisk kalkulere alle antatte verdier.

Ved telefonoverfør ing, og som vist i figur 3 begynner ekspirasjonsmodulen på samme måte med omformeren 36, hvis pulser blir regnet ved hjelp av en 8-bit teller 37, som er tilbakeført for mottak ved 256, og som da på nytt begynner å telle. Lyden som produseres er proporsjonal med verdien av telleren, som oppnås ved bruk av en D/A-omformer 38 og en spennings-frekvens-omformer 39, som til slutt sender signal til høytaleren 40.

Beskrivelsen foran viser de forskjellige funksjoner som det er mulig å styre med apparatet i samsvar med oppfinnelsen, ved å vise hvordan det lages inngangssignal og utgangssignal som kreves for å koble dette til et større telematikk-nett, og som starter på den ene side med pasienten, som kan være nær eller fjernt til apparatet i bruk, i dette siste tilfellet, med en telefonomformer ført tram til pasienten eller ellers ved sending av data lagret på en passende bærer for omforming av dette etter bruk av telefon til en enhet med høyere kompetanse.

Claims (7)

1. Elektronisk apparat for medisinsk diagnostisering, karakterisert ved at det i et kompakt element er innebygget en sentral modul (8) for styring av elektro-kardiogram, forskjellige lungefunksjoner, fono-meoano-kardiografi, lyttinger, blodtrykkmåling og terskel audiometri, omfattende et tangentbord (7) og inngangssignaler som kreves for introduser ing av signal, direkte eller via telefonlinjer, og at utgangssignal som kreves for å hente ut informasjonen, så som skrivere, LCD (6) og utstyr for forbindelse og overføring til et større senter for diagnostisering av telefonsignal fra elektrokardiogram eller ekspirometer.

2. Elektronisk apparat for medisinsk diagnostisering i samsvar med krav 1, karakterisert ved at tilegnelse av data fra pasient utenfor legens kontor og til ulike tider på døgnet, muliggjøres ved telefonforbindelse til data, og for telefonoverfør ing til ovennevnte apparat ved passende tidspunkt.

3. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det for styring av elektrokardiogram mottas elektriske signal fra pasienten via telefonen, ved en mikrofon (17), hvis filtrerte signal mates til en frekvens- og spenningsomformer (19), som leser analoge verdier ved hjelp av en A/D-omformer (21), og som styrer skriveren (2), hvor samsvarende punkter blir skrevet ut mens, i tilfeller hvor elektrokardiogram utføres nær apparatet, blir signalene forbundet direkte til et element som presenterer dette i en prosess kjent fra ovennevnte metode.

4. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at dette for måling av blodtrykk er utstyrt med en mansjett (23) påmontert en mikrofon (24), i hvilken luft tilføres ved hjelp av en kompressor (41) opp til et gitt trykk, og hvor minimum og maksimum verdier påvises i mikroprosessoren (20), som leser trykkverdiene ved hjelp av en A/D-omformer (21).

5. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det for utføring av fono-mecano-kardiografi og lyttinger, forekommer registrering av kardio-lyder ved hjelp av en mikrofon (27),som er utstyrt med en forsterker (28) som øker signallydene og som igangsetter en høytaler plassert i en hermetisk boks, og hvor legens stetoskop (29) er tilknyttet, og hvor dette så lettere opptar lave frekvens-vibrasjoner for filtrering ved hjelp av tre separate filter (30), og hvor lydene oppfanget av mikrofonen, som blir utvalgt av mikroprosessoren (20) ved hjelp av en punkt-skriver (2) hvert femte sekund, av maksimum og minimum verdier av de filtrerte signal, mens det på skriveren framkommer en vertikal søyle samsvarende til disse verdier.

6. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det for utføring av terskel-audiometri kan mikroprosessoren (20) styre strømmen av signal på generatoren (32), frekvens og styrke av signal, mens dette mates til audiometriske øretelefoner (33) og gjøre det mulig å generere strømmen av frekvenser mellom 32Hz og 4000 Hz, og med en styrke i klinisk desibel mellom 0 og 80, og hvor mikroprosessoren (20) vil tillate manuell utvelging av kliniske frekvenser og styrke, eller re-innføre tidligere sekvenser av disse. 25

7. Apparat i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det for utføring av ekspirometri i et lokalt system, er påmontert en omformer (34), som gir 150 pulser/liter , hvor telling skjer via en pulsteller (35) som avleses av mikroprosessoren (20) hvert femte millisekund, som derfor kjenner strømningsmengden og volumet av utpustet luft. fra hvis volum/tid-kurven kalkuleres, etter matematiske metoder, hvor forskjellige parametre, så som tvunget vitalt volum, ekspirert volum ved første sekund, strømningsmengden fra meso-ekspirering, ekspirasjonstid,maksimum ekspirert mengde samt mengden av ekspirert volum til forskjellig tid, og hvor, i tilfeller av overføring av ekspirometri til apparatet via telefon, nok en omformer kreves, hvis pulser telles ved hjelp av en 8-bit teller (37) som gjeninnsettes ved 256, og da begynner å telle igjen, og hvor lyden som produseres er proporsjonal til verdien av telleren, og hvis resultat oppnås ved hjelp av en V)/A-oinf o v mv. r (38) og on porin i nqs-frok vom; omf'o rnio r (39).