RS49751B - Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna ekg odvoda i njihovu obradu - Google Patents
Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna ekg odvoda i njihovu obraduInfo
- Publication number
- RS49751B RS49751B YUP-656/03A YUP65603A RS49751B RS 49751 B RS49751 B RS 49751B YU P65603 A YUP65603 A YU P65603A RS 49751 B RS49751 B RS 49751B
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- recording
- electrodes
- ecg
- leads
- special
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
- A61B5/0006—ECG or EEG signals
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/30—Input circuits therefor
- A61B5/307—Input circuits therefor specially adapted for particular uses
- A61B5/308—Input circuits therefor specially adapted for particular uses for electrocardiography [ECG]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/332—Portable devices specially adapted therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
- A61B2560/04—Constructional details of apparatus
- A61B2560/0462—Apparatus with built-in sensors
- A61B2560/0468—Built-in electrodes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Uređaj za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, naznačen time, što su integralne elektrode (A, B, C, D, E) raspoređene tako da se dve elektrode (A, B) nalaze na jednoj strani mobilnog EKG uređaja (1), dok su ostale tri elektrode (C, D, E) postavljene na suprotnoj strani mobilnog EKG uređaja (1). Prijava sadrži još 1 nezavisan i 4 zavisna patentna zahteva.
Description
Oblasttehnike
Pronalazak spada u oblast medicinske elektronike, preciznije u oblast instrumenata za merenje i zapisivanje bioelektričnih stanja, npr. elektrokardiografi. Odnosi se na uređaje za akviziciju, obradu i prenos podataka preko komercijalne telekomunikacione mreže. Prema Međunarodnoj klasifikaciji patenata (MKP) pronalazak je svrstan u klasu A61B 5/00 kojom su definisane metode ili uređaji za merenje ili zapisivanje u dijagnostičke svrhe. Preciznije, pronalazak je svrstan u klasuA61B S/04kojom su definisani instrumenti za merenje ili zapisivanje bioelektričnih struja tela ili organa npr. elektrokardiografi.
Tehnički problem
Problem koji se rešava ovim pronalaskom sastoji se u tome kako konstruktivno izvesti uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, da bi se, primenom mobilnog džepnog uređaja sa mtegralnim elektrodama od kojih su tri povezane na aktivne ulaze pojačavača koji je spregnut sa kontrolno-upravljačkim modulom, jedna je pasivna i jedna povezana na masu, uz primenu precizno definisanog postupka za snimanje, prenos i obradu, omogućilo brzo, jednostavno i precizno bežično samo-snimanje (od strane pacijenta) i prenos tri EKG odvoda, a obradom u centru dobijanje zapisa dvanaest standardnih EKG odvoda i njihova obrada, pri čemu će biti obezbeđena zadovoljavajuća tačnost u rekonstrukciji dvanaest odvoda, eliminisana mogućnost stvaranja greške zbog nepreciznog postavljanja elektroda, stvaranja značajne dijagnostičke greSke zbog tzv. plivanja osnovnog nivoa EKG signala u toku merenja i samim tim primena u najširem mogućem spektru srčanih obolenja sa dijagnozama tipa srčane ishemije (koronarne bolesti).
Stanje tehnike
Koncept sistema za urgentnu kardiološku dijagnostiku koji omogućava da pacijent na bilo kojoj lokaciji sam snimi svoj trenutni EKG i pošalje ga na uvid svom kardiologu u udaljenom dijagnostičkom centru preko komercijane telekomunikacione mreže (mobilna ili fiksna telefonska linija) je dobro poznat. Naime, na osnovu primljenog EKG-a i razgovora sa pacijentom dežurni kardiolog vrši procenu: a) da li postoji potreba za urgentnom intervencijom b) da li intervenciju može izvršiti pacijent samostalno, i c) da li je stanje pacijenta takvo da zahteva intervenciju urgentne kardiološke službe, i u skladu sa tim preduzima potrebne radnje. Posebno je važno da se u celoj proceduri najrizičniji period, od pojave prvih simptoma do medicinskog tretmana, svede na minimum (Lenfant C. et al.: Considerations for a national heart attack alert program, Clin. Cardiol. 1990 Aug; 13 (8 Suppl 8): VHI9-11). Postoji više patenata i proizvoda koji u okviru pomenutog koncepta urgentne kardiološke dijagnostike nude različita rešenja za snimanje i slanje EKG signala: U.S. Patent No. 4,889,134 Greemvold , et al., 1989; U.S. Patent No. 5,226,431 Bible , et al. 1993; U.S. Patent No. 5,321,618 Gessman, 1994; U.S. Patent No. 5,966,692 Langer, et al., 1999; PCT WO 01/70105 A2, B. Bojović 2001; "Instant Memory Recorder" firme TELESCAN MEDICAL SYSTEMS (TELESCAN MEDICAL SYSTEMS 26424 Table Meadow Road, Auburn, CA 9560); "CardioCall Event Recorder" firme REYNOLDS MEDICAL (REYNOLDS MEDICAL LTD, John Tate Road, Hertford SG13 7NW United Kingdom) i "Heartvviev P-12" firme AEROTEL (AEROTEL LTD. 5 Hazoref st. Holon 58856 Israel). Sva ova rešenja mogu se pođeliti u tri grupe:
1) U prvu grupu spadaju rešenja koja su orijentisana na slanje snimka jednog ili dva odvoda standardnog elektrokardiograma. Prednost ove grupe je da mobilni uređaji za snimanje mogu biti robusni sa mtegrisanim elektrodama (bez kablova za snimanje). Snimanje se vrši jednostavnim prislanjanjem uređaja na grudi pacijenta ili prislanjanjem prstiju na inegralne elektrode. Time se omogućava se pacijentu da na brz i jednostavan način snimi jedan ili dva odvoda svog EKG-a. Međutim, snimanje samo jednog ili dva odvoda ograničava primenu ovih uređaja na pacijente sa dijagnozama vezanim za poremećaje srčanog ritma Sto predstavlja oko 20% populacije pacijenata sa srčanim oboljenjima. Tipičan predstavnik ove grupe je "CardioCall Event Recorder" proizvođača REYNOLDS MEDICAL. 2) . U drugu grupu spadaju rešenja kojima se omogućava direktno snimanje i slanje svih 12 odvoda standardnog EKG-a što uključuje primenu i kod pacijenata sa dijagnozama koronarne bolesti srca. Naime, za dijagnozu hitnih stanja kod ovih pacijenata neophodno je imati kompletan standardni EKG sa 12 odvoda. Pojedini uređaji iz ove grupe su opremljeni kompletnim setom elektroda i kablova za snimanje svih 12 standardnih odvoda elektrokardiograma (uobičajeno 10 elektroda, odnosno kablova) koje pacijent samostalno treba da pričvrsti na telo prilikom snimanja. Tipičan predstavnik je "12 Lead Memorv ECG Recorder" proizvođača TELESCAN MEDICAL SYSTEMS. Drugi način je korišćenje redukovanog broja elektroda koje se pomeraju prilikom snimanja. Na primer, ako se koriste četiri elektrode, tri elektrode se postavljaju u položaj za snimanje odvoda I, II i III standardnog elektrokardiograma (na ruke i noge pacijenta), dok se, tokom snimanja četvrta elektroda mora pomerati po telu pacijenta na mesta ostalih šest prdcordijalnih odvoda od VI do V6 na grudima pacijenta (US Patent No. 4,889,134, Greenwold et al., 1989). Rešenje u kome se koriste tri elektrode povezane kablovima i četiri integralne elektrode oblika dugmeta primenjeno je kod uređaja "Heartvviev P-12" proizvođača AEROTEL. Snimanje 12 odvoda obavlja se u tri faze. U prvoj se snimaju odvodi Dl, D2, D3, aVR, aVL, aVF, VI i V2, u drugoj V3 i V4, i u trećoj VS i V6. u trećem koraku. Zajednički nedostatak ovih rešenja je komplikovan i dugotrajan način snimanja pomoću mobilnog uređaja tako daje veoma nepodesan za samoaplikaciju od strane pacijenta, posebno u trenutku srčanog napada. Takođe, moguće su značajne greške zbog nepreciznog postavljanja elekroda. 3) U treću grupu spadaju rešenja po kojima se snima manji broj specijalnih odvoda a zatim se na osnovu tih snimaka vrši računska rekonstrukcija svih 12 standardnih EKG odvoda. Metoda rekonstrukcije 12 konvencionalnih EKG odvoda i/ili x,y,z odvoda vektorkardiograma na osnovu izmerenih specijalnih odvoda pomo}u četiri elektrode izložena je u US Patent No 4,850,370, G. E. Dower 1989. Metoda se bazira na dipolnoj aproksimaciji srčane električne aktivnosti i svodi se na korišćenje jedinstvene transformacione matriceTdimezije 3x12 čiji su koeficijenti eksperimentalno određeni. Konvencionalni EKG odvodiV( DV D2, D3, aVR, aVL, aVF, Vv V2, V3, V4, V3, Vt)dobijaju se množenjem transformacione matriceTsa izmerenim signalima na specijalnim odvodimaV,( y^, Vn, Vl3).Jedinstvena transformaciona matrica za sve pacijente ne sadrži informacije o mdividualnim karakteristikama pacijenta što dovodi do značajnih grešaka u rekonstrukciji signala standardnih EKG odvoda. Poboljšanje ove metode uvođenjem individualne transformacione matrice prikazano je u radu Scherer, J. A. At al., Computer in cardiologv, p 72,1988, a primenjeno u patentu US Patent No 5,058,598, J. M. Niklas et al., 1993. gde je predloženo korišćenje individualne matrice za svakog pacijenta uz segmentni proračun koeficijenata transformacione matrice (EKG signal je podeljen na segmente i za svaki segment se proračunavaju koeficijenti posebno). Rekonstrukcija signala standardnih EKG odvoda pomoću individualne transformacione matrice podrazumeva da se prethodno za svakog pacijenta izvrši osnovno (kalibraciono) merenje koje služi za proračun koeficijenata matrice. Greške rekonstrukcije u ovom pristupu su znatno manje u odnosu na metodu koja koristi jedinstvenu transformacionu matricu. Značajan nedostatak obe pomenute metode je što predviđaju upotrebu kablova za snimanje uz predloženi raspored elektroda koji je veoma nepodesan za samoaplikaciju od strane pacijenta, posebno u trenutku srčanog napada. Rešenje po kome se rekonstrukcija signala standardnih EKG odvoda takođe vrši pomoću individualne transformacione matrice (Scherer, J. A. et al., Computer in cardiologv, p 72, 1988) ali se se specijalni odvodi snimaju mobilnim EKG uređajem sa integralnim elektrodama, odnosno bez upotrebe kablova, izložen je u patentu PCT WO 01/70105 A2, B. Bojović 2001. Ovaj uređaj omogućava brzo i lako snimanje specijalnih EKG odvoda i rekonstrukciju signala svih 12 standvdnih EKG odvoda pomoću individualne transformacione matrice. Međutim, ograničenja u rasporedu elektroda usled korišćenja integralnih elektroda onemogućava optimalan raspored elektroda po telu pacijenta čime se unose značajne greške u rekonstrukciji signala.
Dodatan problem koji se javlja u sve tri navedene grupe uređaja je pojava "plivanja" osnovnog nivoa EKG signala u toku merenja. Ovaj efekat je posebno nepoželjan za treću grupu pomenutih uređaja jer "plivanje" osnovnog nivoa prilikom snimanja specijalnih odvoda unosi velike i dijagnostički značajne greške u postupku rekonstrukcije 12 standardnih EKG odvoda.
Izlaganje suštine pronalaska
Pronalazak se odnosi na uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu. Snimanje tri specijalna EKG odvoda vrši se pomoću mobilnog uređaja sa strogo defimsanim rasporedom integralnh elektroda i načinom snimanja čime se omogućava da se nakon prenosa do udaljenog računara izvršipreciznarekonstrukcija svih 12 signala standardnih EKG odvoda. Na ovaj način se objedinjuje jednostavnost korišćenja uređaja sa integralnim elektrodama i visoka tačnost dosada moguća jedino sa uređajima koji podrazumevaju upotrebu kablova pri snimanju. Sistem se sastoji od stacionarnog dijagnostičko-kalibracionog centra i mobilnog EKG uređaja sa mtegralnim elektrodama. Dijagnostičko-kalibracioni centar čine računar sa odgovarajućim softverom koji je povezan sa mobilnim telefonom i kalibracionim EKG uređajem sa 14 elektroda. Pomoću kalibracionog uređaja pacijentu se snimaju istovremeno svih 12 standardnih EKG odvoda i tri specijalna odvoda. Snimanje specijalnih odvoda vrši se na način koji će pacijent kasnije samostalno koristiti prilikom snimanja pomoću mobilnog EKG uređaja sa mtegralnim elektrodama. Na osnovu snimljenih podataka proračunava se transformaciona matrica pacijenta i smešta u bazu podataka. Tako dobijena matrica koristi se za proračun 12 standardnih EKG odvoda uvek kada pacijent telefonski pošalje snimak tri specijalna odvoda koje samostalno snimi pomoću mobilnog EKG uređaja sa mtegralnim elektrodama.
Tačnost rekonstrukcije 12 standardnih EKG odvoda korišćenjem snimaka tri specijalna odvoda potignuta je tačno definisanim rasporedom mtegralnih elektroda na mobilnom uređaju i posebnim načinom snimanja. Algoritam za rekonstrukciju zasnovan je na pretpostavci da se difuzna električna aktivnost srčanog mišića može aproksimovati vremenski promenljivim strujnim dipolom (srčani dipol) potopljenim u slabo provodnu sredinu. Srčani dipol je vektorska veličina koja je određena sa tri nekomplanarne projekcije tako da se može odrediti na osnovu merenja električnog potencijala u bilo koje tri nekomplanarne tačke odnosno tri EKG-odvoda koja ne leže u istoj ravni. Kada je jednom određen onda se lako mogu proračunati električni potencijali u bilo kojoj tački samim tim i 12 standardnih EKG odvoda. Procedura proračuna srčanog dipola nije neophodna već se može uspostaviti direktna veza između izmerenih specijalnih odvoda i standardnih EKG odvoda tako da se standardni EKG odvodi dobijaju kao linearne kombinacije izmerenih specijalnih odvoda sa koeficijentima kojima je definisana transformaciona matrica. Međutim, direktna primena ovog pristupa bez detaljne analize izvora grešaka i njihove redukcije daje veoma loše rezultate u rekonstrukciji. Analiza je pokazala da postoje dva dominantna izvora grešaka o kojima treba voditi računa.
a) Greške modela
Sistem rekonstrukcije konvencionalnih EKG odvoda na osnovu merenja tri specijalna
odvoda zasnovan je na dipolnoj reprezentaciji električne aktivnosti srca. Međutim, srčani dipol je
samo prvi član u multipolnom razvoju difuzne električne aktivnosti srca i ova aproksimacija važi
samo za meme tačke dovoljno udaljene od srca. U tačkama blizu srca značajan uticaj na potencijal
ima nedipolni sadržaj koji nastaje usled prisustva članova višeg reda u multipolnom razvoju.
b) Greške pri proračunu transformacione matrice
Praktični proračun trensformacione matriceTvrši se istovremenim merenjem 12 signala
standardnih EKG odvodaV( DV Dv Dv aVR, aVL, aVF, VvV2, Vv VK, Vv Vt)i tri specijalna
odvodaV,( yA, Va, Va)a zatim numeričkim eršavanjem jednačineV = T• V1metodom najmanjih
kvadrata. Greške merenja potencijala unose greške u proračun koeficijenata transformacione
matrice. Analiza je pokazala da će te greške biti najmanje ako su vektori položaja mernih tačaka
sperijalnih odvoda međusobno ortogonalni.
Konačno, imajući u vidu greške modela (a) i greške proračuna transformacione matrice (b)
nameću se dva zahteva u određivanju rasporeda integralnih elektroda za merenje specijalnih
odvoda u cilju minimizacije ukupne greške. Prvi je da se elektrode specijalnih odvoda nalaze što
dalje od srca, a drugi je da se elektrode rasporede na način tako da su vektori položaja mernih
tačaka što približnije međusobno ortogonalni. Oba navedena uslova se ne mogu zadovoljiti
istovremeno u situaciji kada snimanje specijalnih odvoda treba da se realizuje pomoću mobilnog
EKG uređaja sa mtegralnim elektrodama, odnosno da se snimanje izvrši bez upotrebe kablova.
Rešenje koje ovde dajemo predstavlja optimalnu konfiguraciju kojom su maksimalno zadovoljeni
pomenuti zahtevi u okviru ograničenja nametnutih korišćenjem mobilnog EKG uređaja sa
mtegralnim elektrodama. Mobilni EKG uređaj je dizajniran tako da su dve integralne elektrode
dostupne da se mogu dovesti u električni kontakt sa prstima leve i desne ruke dok se dve elektrode
istovremeno dovode u kontakt sa grudima pacijenta. Ruke pacijenta se koriste kao fleksibilni
elemanti za udaljavanje dveju mernih tačaka tako što je elektroda koja je u električnom kontaktu
sa prstom desne ruke povezana da predstavlja referentnu tačku za merenje sva tri specijalna
odvoda. Elektrode koje se dovode u električni kontakt sa grudima pacijenata postavljaju se u tačno
određenom položaju u okviru ograničene zone na gnidima pacijenta. Ovim rasporedom elektroda,
njihovim pozicioniranjem i izborom za referentne tačke izvršena je optimalna rnirrimizacija grešaka modela (a) i grešaka proračuna transformacione matrice (b).
Poseban problem pri snimanju signala kako specijalnih tako i standardnih EKG odvoda
predstavlja efekat "plivanja" osnovnog nivoa merenih signala. To je problem koji se javlja
prilikom snimanja EKG signala kod svih EKG uređaja a izraženiji je kod mobilnih EKG uređaja
zbog otežanih uslova snimanja a posebno kod onih čija je namena da pacijent samostalno snimi
svoj EKG. Kada je reč o sistemima gde se standardni EKG odvodi dobijaju rekonstrukcijom na
osnovu snimljenih specijalnih odvoda, eliminacija problema "plivanja" prilikom snimanja
specijalnih odvoda je od presudne važnosti za pravilno funkionisanje sistema. U okviru ovog
pronalaska kontrola "plivanja" osnovnog nivoa prilikom snimanja specijalnih odvoda pomoću
mobilnog EKG uređaja sa mtegralnim elektrodama rešen je pomoću digitalnog kontrolno-
upravljačkog modula koji automatski kontroliše i upravlja proces snimanja. Od trenutka
postavljanja uređaja u položaj za snimanje pa sve do trenutka kada osnovni nivo signala upadne u
unapred zadati opseg emituje se karakterističan zvučni signal. Tokom narednog perioda koji je
definisan vremenom relaksacije signala emituje se drugi karakterističan zvučni signal koji
obaveštava pacijenta o skorom početku snimanja. Indikacija samog toka snimanja vrši se trećim
karakterističnim zvučnim signalom. Ako se desi da u bilo kojoj fazi postupka dođe do značajnijeg
"plivanja" osnovnog nivoa ceo postupak se ponavlja. Ovim postupkom se obezbeđuje da pacijent
pošalje kvalitetan snimak specijalnih odvoda što omogućava tačnu rekonstrukciju standardnih EKG odvoda.
Opisanim rasporedom integralnih elektroda, njihovim pozicioniranjem, načinom merenja i opisanim sistemom eliminacije "plivanja" osnovnog nivoa merenih signala minimiziraju se greške u reknostrukciji standardnih EKG odvoda čime se dostiže tačnost snimanja klasičnih EKG uređaja. Na ovaj način je objedinjena jednostavnost korišćenja uređaja sa mtegralnim elektrodama i visoka tačnost uređaja koji u procesu snimanja koriste kablove.
Kratak opis slika
- Slika 1. Šematski prikaz uređaja za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna
EKG odvoda i njihovu obradu;
- Slika 2. Šematski prikaz rasporeda integralnih elektroda na mobilnom EKG uređaju; - Slika 3. Prikaz postavljanja mobilnog EKG uređaja na grudni koš pacijenta i postupka snimanja; - Slika 4. Izometrijski prikaz mobilnog EKG uređaja sa mtegralnim elektrodama;
- Slika 5. Blok dijagram električne šeme mobilnog EKG uređaja i
- Slika 6. Šematski prikaz pozicioniranja mobilnog EKG uređaja, odnosno njegovih elektroda, na grudni koš pacijenta.
Detaljan opis pronalaska
Na slici 1. dat je šematski prikaz uređaja za snimanje tri specijalna EKG odvoda pomoću mobilnog EKG ure|aja 1 i njihovo slanje u dijagnostičko-kalibracioni centar 2 gde se na osnovu primljenih specijalnih odvoda, vrši računska rekonstrukcija standardnih EKG odvoda. Da bi se pomenuta rekonstrukcija realizovala, neophodno je prethodno, za svakog pacijenta odrediti odgovarajuće parametre rekonstrukcije postupkom kalibracije. Snimanje tri specijalna EKG odvoda u urgentnoj situaciji pacijent 3 obavlja pomoću mobilnog uređaja 1 i memorisane podatke šalje u dijagnostičko-kalibracioni centar 2 posredstvom mobilnog telefona 4 koji je komunikacionim kablom S povezan sa mobilnim uređajem 1. Proces merenja i slanja podataka pacijent može pratiti preko zvučnih i svetlosnih indikatora. Dijagnostičko-kalibracioni centar 2 opremljen je računarom 6 sa odgovarajućim softverom koji je povezan sa prijenmim mobilnim telefonom 7 i kahbracionim EKG uređajem 8 sa 14 elektroda Deset njih su grupisane u konvencionalan 12-kanalni EKG kabl, dok preostale 4 služe za snimanje 3 specijalna EKG odvoda i grupisani su u posebnu kutiju 9 sa mtegralnim elektrodama reaspoređene identično kao na mobilnom uređaju 1. U izloženoj izvedbi prikazan je prenos podataka pomoću mobilnih telefona 4 i 7, međutim, suština metode se neće promeniti ukoliko se za prenos podataka koristi fiksni telefoni uz pomoć modema ili se komunikaciju između mobilnog uređaja 1 i mobilnog telefona 4 umesto kabla S koristi bežična komunikacija.
U postupku kalibracije, u prvom koraku, pomoću kalibracionog uređaja 8, mere se 12 konvencionalnih i 3 specijalna EKG odvoda istovremeno, a u drugom koraku se na osnovu ovih merenja vrši određivanje parametara rekonstrukcije pomoću odgovarajućeg softvera kojim je opremljen računar 6. Softver za proračun parametara baziran je na primeni metode najmanjeg kvadratnog odstupanja. Parametri rekonstrukcije organizovani su u obliku transformacione matrice i definišu linearnu transformaciju između konvencionalnih i specijalnih EKG odvoda. Za svakog pacijenta proračunava se posebno transformaciona matrica i memoriše se u bazi podataka na računaru 6. Kasnije se, pomoću softvera kojim je opremljen računar 6, ova matica koristi za rekonstrukciju 12 konvencionalnih EKG odvoda na osnovu 3 specijalna odvoda koje je pacijent 3 samostalno snimio u urgentnoj situaciji i preko mobilnog telefona 4 poslao u dijagnostičko-kalibracioni centar 2. Softver na računaru 6 omogućava prikaz rekonstruisanih EKG odvoda na monitoru i/ili štampaču. Za tačnost ovog postupka, neophodno je da elektrode na kutiji 9 povezane za kalibraciom uređaj 8, imaju identičan rasopred kao i elektrode na mobilnom uređaju
1. Takođe je neophodno da budu identični i položaji elektroda na telu pacijenta kod postupka
kalibracije i prilikom merenja mobilnim uređajem u urgentnoj situaciji.
Šematski prikaz rasporeda mtegralnih elektroda na mobilnom EKG uređaju 1 dat je na
slici 2. Postoji 5 mtegralnih elektroda od kojih su dve na prednjoj strani uređaja, elektrode A, B i
tri na suprotnoj strani uređaja-elektrode C, D, E. Taster 10 na prednjoj strani uređaja služi za
aktiviranje snimanja i procesa slanja podataka.
Prikaz postavljanja mobilnog EKG uređaja 1 na grudni koš pacijenta 3 i načina snimanja
dat je na slici 3. Uređaj se postavlja vertikalno na grudni koš pacijenta tako da elektrode C, D i E
istovremeno dodiruju grudi pacijenta. Uređaj se prilikom snimanja istovremeno pridržava prstom
desne ruke za elektrodu A, a prstom leve ruke za elektrodu B.
Blok dijagram električne šeme mobilnog EKG uređaja 1 i šema veza mernih elektroda na
ulazne tačke pojačavača dati su na slici 4. Električni deo uređaja sastoji se od pojačavačkog
modula U i digitalnog kontrolno-upravljačkog modula 12. Pojačavački modul 11 sadrži 3
pojačavača 111,112 i 113, za pojačanje signala 3 merena specijalana odvoda. Elektroda A vezana
je tako da predstavlja zajedničku referentnu tačku za sva 3 pojačavača, odnosno merena odvoda.
Elektrode B, C i D vezane su za aktivne merne tačke pojačavača 111, 112 i 113. Elektroda E
vezana je za zajedničku masu sva tri pojačavača Na ovaj način elektroda A predstavlja referentnu
(pasivnu) memu tačku u odnosu na koju se snimaju potencijali sa ostalih mernih elektroda B, C i
D.
Za uspešno funkcionisanje metode neophodno je da položaji mernih tačaka specijalnih
odvoda na telu pacijenta budu istovetni u procesu kalibracije i u merenju na osnovu koga se vrši
rekonstrukcija Shodno tome, neophodno je da raspored elektroda na mobilnom uređaju 1, dat na
slici 2, bude isti kao i raspored elektroda na kutiji 9 kalibracionog uređaja Takođe, način merenja
prikazan na slici 3 mora se na isti način obaviti pri upotrebi mobilnog uređaja 1 i pri upotrebi
kalibracionog uređaja 8, odnosno pri postavljanju mernih elektroda kutije 9. Osim osnovnog
rasporeda (A-desna ruka, B-leva ruka, C, D, E-grudni koš), važno je i da, za istog pacijenta,
položaj koji je izabran na grudima prilikom postupka kalibracije, bude sto je moguće preciznije
ponovljen prilikom merenja mobilnim uređajem da bi greške rekonstrukcije uslovljene promenom
položaja elektroda bile što manje.
Raspored elektroda A i B na prednjoj strani uređaja može biti proizvoljan, a neophodno je
da one budu korišćene kao na slici 3 (A-desna ruka, B-leva ruka). Položaj elektrode E
(zajedničke mase) može biti proizvoljan ili se njena upotreba može izbeći nekim drugim rešenjem
električne {eme. Takođe, u slučaju kutije 9, može se umesto elektrode E koristiti zajednička masa
ostalih pojačavača kalibracionog uređaja, koja se konvencionalno postavlja na desnu nogu
pacijenta
Od posebnog značaja za pravilno funkcionisanje celog sistema je položaj aktivnih
elektroda (C i D) koje se dovode u električni kontakt sa grudima pacijenta Ilustracija položaja
aktivnih elektroda prikazana je na slici 5. Aktivne elektrode C i D postavljaju se na grudi pacijenta
u zoni koja se nalazi između leve 13idesne 14 mamilarne linije( linea mamillaris).Pri tome
elektrode C i D treba da leže na pravcu koji sa pravcem prednje srednje linije{ linea mediana
anteriof)15 zaklapa ugao 9 u opsegu od 30° do 90° (Slika 6). Položaj elektrode E koja predstavlja
masu može biti proizvoljan ali je zgodno da se tako odabere da obezbeđuje mehaničku stabilnost
mobilnog EKG uređaja dok se nalazi prislonjen na grudni koš pacijenta u poziciji za snimanje.
Rad pojačavačkog modula 11 mobilnog uređaja 1 kontroliše se i upravlja digitalnim
kontromo-upravljačkim modulom 12. Od trenutka postavljanja mobilnog uređaja 1 u položaj za
snimanje kontrolno-upravljački modul 12 proverava nivo signala na izlazu pojačavača 111, 112 i
113. Sve dok se nivo signala nalazi van zadatog radnog opsega od±2.5mV emituje se
karakterističan zvučni signal koji pacijent može lako upamtiti. Od trenutka kada nivo signala
upadne u pomenuti radni opseg pa sledećih 5 sek. emituje se drugi karakteristični zvučni signal
koji obaveštava pacijenta o skorom početku snimanja Period odlaganja snimanja određen je
približnovremenom relaksacije osnovnog nivoa signala do nule i zavisi od propusnog opsega
pojačavača. Indikacija samog toka snimanja vrši se trećim karakterističnim zvučim signalom. Ako
se desi da u bilo kojoj fazi izloženog postupka za snimanje dođe do značajnijeg "plivanja"
osnovnog nivoa digitalni kontrolno-upravljački modul 12 detektuje događaj i ceo postupak se
ponavlja ispočetka. Ovim postupkom kontrole procesa snimanja obezbeđuje se da pacijent pošalje
kvalitetan snimak spedjalnih odvoda koji omogućava tačnu rekonstrukciju standardnih EKG
odvoda.
Promena radnog opsega pojačavača i vremena odlaganja snimanja ne utiču na suštinu
pronalaska.
Izložerum načinom snimanja, rasporedom elektroda, njihovim pozicioniranjem i
postupkom kontrole procesa snimanja obzbeđuju se uslovi za veoma tačnu rekonstrukciji
standardnih 12 EKG odvoda sa greškama koje su svedene na nivo grešaka merenja klasičnim
EKG uređajem za direktnosnimanje12 standardnih EKG odvoda. Time ovaj pronalazak
objedinjuje jednostavnost korišćenja uređaja sa mtegralnim elektrodama i visoka tačnost uređaja
kod kojih se prilikom snimanja koriste kablovi.
Stručnjacima iz ove oblasti je dobro poznato da se mogu vršiti male modifikacije blok
šeme i postupka čime se ne izlazi iz okvira pronalaska.
Claims (6)
1. Uređaj za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu,naznačen time,što su integralne elektrode (A, B, C, D, E) raspoređene tako da se dve elektrode (A, B) nalaze na jednoj strani mobilnog EKG uređaja (1), dok su ostale tri elektrode (C,D, E) postavljene na suprotnoj strani mobilnog EKG uređaja (1).
2. Uređaj za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, prema zahtevu 1,naznačen time,Sto je u mobilni EKG uređaj (1) ugrađen pojačavački modul (11) na čije aktivne ulaze su povezane elektrode (B,C,D), što je elektroda (A) povezana tako da predstavlja referentnu (pasivnu) elektrodu u odnosu na koju se snimaju potencijali sa elektroda (B, C, D), dok je elektroda (E) povezana na masu.
3. Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, prema zahtevima 1,2,naznačentime, što je u mobilnom EKG uređaju (1) ugrađen kontrolno-upravljački modul (12) koji je spregnut sa pojačivačkim modulom (11) i što upravlja procesom snimanja i kontroliše kvalitet snimka tako što meri nivo signala na izlazu (111, 112, 113) pojačavača (11), što emituje karakterističan zvučni signal sve dok se nivo signala nalazi van zadatog radnog opsega, što od trenutka kada nivo merenog signala uđe u zadati radni opseg, počinje da emituje drugi karakteristični zvučni signal, u trajanju vremena relaksacije merenog signala, koji obaveštava pacijenta o skorom početku snimanja, što obaveštava da je snimanje u toku pomoću trećeg karakterističnog zvučog signala, što detektuje događaj kada u bilo kojoj fazi snimanja dođe do izlaska nivoa merenog signala iz zadatog radnog opsega, i u tom slučaju ceo postupak snimanja ponavlja ispočetka.
4. Postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, prema zahtevu 3,naznačen time,što se u procesu snimanja prilikom pridržavanja mobilnog EKG uređaja (1) desna ruka pacijenta (3) dovodi u električni kontakt sa elektrodom (A), leva sa elektrodom (B), dok se postavljanjem uređaja (1) na grudni koš pacijenta (3) elektrode (C, D, E) istovremeno dovode u električni kontakt sa telom.
5. Postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, prema zahtevima 3-4,naznačen time,što se aktivne elektrode (C, D) mobilnog EKG uređaja (1) postavljaju na grudi pacijenta (3) u zoni koja se nalazi između leve mamilarne linije (13) i desne mamilarne linije( linea mamillaris)(14) pri čemu elektrode (C, D) treba da leže na pravcu koji sa pravcem prednje srednje Unije( linea mediana anterior)(15) zaklapa ugao 6 u opsegu od 30° do 90°.
6. Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna EKG odvoda i njihovu obradu, prema zahtevima 3 -5,naznačentime, što se za snimanje tri specijalna EKG odvoda u uređaju (8) za kalibraciju koristi kutija (9) sa integralnim elektrodama (A,B,C,D,E) sa identičnim rasporedom elektroda i električnih veza kao kod mobilnog EKG uređaja (1) i što je postupak snimanja isti kao i kod mobilnog EKG uređaja (1).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| YUP-656/03A RS49751B (sr) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna ekg odvoda i njihovu obradu |
| KR1020067003446A KR20060116190A (ko) | 2003-08-20 | 2004-08-19 | 3개의 특수 ecg 리드의 무선 기록 및 전기통신 전송,그리고 그 처리를 위한 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| YUP-656/03A RS49751B (sr) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna ekg odvoda i njihovu obradu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| YU65603A YU65603A (sh) | 2006-05-25 |
| RS49751B true RS49751B (sr) | 2008-04-04 |
Family
ID=43589802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| YUP-656/03A RS49751B (sr) | 2003-08-20 | 2003-08-20 | Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna ekg odvoda i njihovu obradu |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20060116190A (sr) |
| RS (1) | RS49751B (sr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101460119B1 (ko) * | 2008-01-10 | 2014-11-11 | 삼성전자주식회사 | 생체 신호 측정을 위한 카드형 휴대 단말기 |
| KR101736978B1 (ko) | 2010-06-10 | 2017-05-17 | 삼성전자주식회사 | 생체 신호를 측정하는 장치 및 방법 |
| KR101990640B1 (ko) * | 2012-03-13 | 2019-06-18 | 엘지전자 주식회사 | 심전도 전극 가이드 장치 |
| WO2020130632A1 (ko) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 김연선 | 무선 심전도 측정장치 |
| CN113301847A (zh) * | 2018-12-18 | 2021-08-24 | 健康管理测验株式会社 | 无线心电图测量装置 |
-
2003
- 2003-08-20 RS YUP-656/03A patent/RS49751B/sr unknown
-
2004
- 2004-08-19 KR KR1020067003446A patent/KR20060116190A/ko not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060116190A (ko) | 2006-11-14 |
| YU65603A (sh) | 2006-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5095998B2 (ja) | コードレス記録のための装置と方法および3個の特定ecgリードの電気通信伝送とそのプロセス | |
| Winokur et al. | A wearable cardiac monitor for long-term data acquisition and analysis | |
| US8494621B2 (en) | Method and apparatus with reduced electrode system specific ECG interpretation | |
| Rooijakkers et al. | Influence of electrode placement on signal quality for ambulatory pregnancy monitoring | |
| KR101007558B1 (ko) | 실험용 동물 eeg 측정용 박막형 다채널 미세전극 및 미세전극을 이용한 실험용 동물 eeg 측정 방법 | |
| US20050113704A1 (en) | Patient monitoring system that incorporates memory into patient parameter cables | |
| Maduri et al. | IoT based patient health monitoring portable Kit | |
| JP6466051B2 (ja) | 生体信号測定用電極及びその製造方法、並びに生体信号測定システム | |
| WO1994001039A9 (en) | Wireless electrocardiographic system and wireless electrode assemblies | |
| EP0648089A4 (en) | WIRELESS ELECTROCARDIOGRAPHY ARRANGEMENT INCLUDING ELECTRODE. | |
| BRPI0612533A2 (pt) | eletrodo e um método para determinar biopotencias elétricos | |
| KR20200006812A (ko) | 다중생체신호 측정용 패치형 바이오센서 디바이스 | |
| Safronov et al. | Mobile ECG monitoring device with bioimpedance measurement and analysis | |
| US12251227B1 (en) | Emergency cardiac and electrocardiogram electrode placement system with artificial intelligence | |
| Jumanazarovna et al. | Principle of electrocardiographic work and its role in modern medicine | |
| KR20200006813A (ko) | 심전도 측정용 패치형 바이오센서 디바이스 | |
| O’Grady et al. | The principles and practice of gastrointestinal high-resolution electrical mapping | |
| RS49751B (sr) | Uređaj i postupak za bežično snimanje i telekomunikacioni prenos tri specijalna ekg odvoda i njihovu obradu | |
| Ahmed et al. | Conceptual hybrid model for wearable cardiac monitoring system | |
| CN120152656A (zh) | 心血管监测设备以及相关方法和系统 | |
| CN113288156B (zh) | 一种任意导联视角的心电数据的生成方法 | |
| CN110621223A (zh) | 无线心脏监测系统 | |
| Alsalami | Development of a prototype for a mobile application to monitor hypertension from ECG data | |
| LU506302B1 (en) | System and method for determination of blood pressure using an implantable device | |
| CN120501437B (zh) | 一种胎儿矢量心电图重构方法、装置以及处理设备 |