RU102882U1

RU102882U1 - DIAGNOSTIC DEVICE

Info

Publication number: RU102882U1
Application number: RU2010128883/14U
Authority: RU
Inventors: Михаил Петрович Бондарь; Вячеслав Тимофеевич Минаев; Александр Олегович Коптелов; Василий Всеволодович Дяченко
Original assignee: Михаил Петрович Бондарь; Вячеслав Тимофеевич Минаев; Александр Олегович Коптелов; Василий Всеволодович Дяченко
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2011-03-20

Abstract

Диагностический прибор, содержащий электрод-датчик электромагнитного поля, аналого-цифровой преобразователь и компьютер с дисплеем, отличающийся тем, что диагностический прибор дополнен плетизмографом с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором, при этом электрод-датчик электромагнитного поля соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором плетизмографа, а выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими портами компьютера с возможностью запуска и остановки работы прибора, регистрации, оценки и хранения полученных данных. A diagnostic device containing an electromagnetic field sensor electrode, an analog-to-digital converter and a computer with a display, characterized in that the diagnostic device is supplemented with a plethysmograph with an infrared photoelectric finger sensor, while the electromagnetic field sensor electrode is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second the input of which is connected to the infrared photoelectric finger sensor of the plethysmograph, and the outputs of the analog-to-digital converter are connected to the corresponding ports of the computer with the ability to start and stop the device, register, evaluate and store the received data.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области медицинской электронной техники, а более точно, к конструкции диагностического прибора, который может быть использован в частности, в учреждениях практического здравоохранения, спортивной медицине, семейной медицине, консультативных диагностических центрах для контроля (определения, регистрации, анализа) состояния человека в медицинских целях.The proposed utility model relates to the field of medical electronic equipment, and more precisely, to the design of a diagnostic device, which can be used in particular in practical health care institutions, sports medicine, family medicine, consultative diagnostic centers for monitoring (determining, recording, analyzing) the condition human for medical purposes.

Наиболее близким к предлагаемому по количеству существенных признаков является диагностический прибор, содержащий электрод-датчик электромагнитного поля, предназначенный для его контакта с участком тела пациента, аналого-цифровой преобразователь и компьютер с дисплеем [[Патент РФ на полезную модель №63664, МПК А61В 5/04 (2006.01) А61В 5/05 (2006.01); Опубликовано: 10.06.2007]. Указанный прибор позволяет получить данные о состоянии сердечно-сосудистой системы человека (пациента).Closest to the proposed one by the number of essential features is a diagnostic device containing an electrode-sensor of an electromagnetic field designed for its contact with a part of the patient’s body, an analog-to-digital converter, and a computer with a display [[RF Patent for Utility Model No. 63664, IPC АВВ 5 / 04 (2006.01) A61B 5/05 (2006.01); Published: June 10, 2007]. The specified device allows you to obtain data on the state of the cardiovascular system of a person (patient).

Недостаток описанного устройства состоит в недостаточном объеме информации, который позволял бы объективно оценить состояние здоровья пациента. В частности, указанное устройство не позволяет оценить текущее состояние сосудистой системы пациента, а также прогнозировать ее дальнейшую работу.The disadvantage of the described device is the lack of information that would allow an objective assessment of the patient’s health. In particular, the specified device does not allow to evaluate the current state of the patient's vascular system, as well as to predict its future work.

В основу предлагаемой полезной модели поставлена задача разработки такого диагностического прибора, который позволил бы расширить объем и возможности для оценки получаемой информации за счет создания условий для одновременной регистрации и анализа данных, касающихся не только состояния сердечно-сосудистой, но и, например периферической сосудистой системы человека, с возможностью построения зависимостей физиологических показателей по определяемым параметрам для дальнейшего прогнозирования состояния здоровья пациента, а также раннего прогнозирования заболевания и предотвращения возможных отклонений и нарушений состояния здоровья пациента.The proposed utility model is based on the task of developing such a diagnostic device that would expand the scope and capabilities for evaluating the information received by creating conditions for the simultaneous recording and analysis of data relating not only to the state of the cardiovascular, but also, for example, the human peripheral vascular system , with the possibility of constructing dependences of physiological parameters by determined parameters for further predicting the patient’s health status, as well as early predicting the disease and preventing possible deviations and violations of the patient’s health.

Поставленная задача решается предлагаемым диагностическим прибором, который, как и известный, содержит электрод-датчик электромагнитного поля, аналого-цифровой преобразователь и компьютер с дисплеем, а, согласно изобретению, диагностический прибор дополнен плетизмографом с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором, при этом электрод-датчик электромагнитного поля соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором плетизмографа, а выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими портами компьютера с возможностью запуска и остановки работы прибора, регистрации, оценки и хранения полученных данных.The problem is solved by the proposed diagnostic device, which, as well as known, contains an electrode-sensor of the electromagnetic field, an analog-to-digital converter and a computer with a display, and, according to the invention, the diagnostic device is supplemented with a plethysmograph with an infrared photoelectric finger sensor, while the electrode-sensor is electromagnetic field is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input of which is connected to the infrared photoelectric finger plethysmograph sensor, and you the analog-to-digital converter moves are connected to the corresponding computer ports with the ability to start and stop the device, register, evaluate and store the received data.

В предлагаемом приборе использован модифицированный плетизмограф с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором, который регистрирует изменения тока крови в пальце пациента. Он действует путем записи изменений кровяного объема пальца в то время, когда артериальный пульс расширяет и суживает микроваскулатуру. Этот плетизмограф производит высококачественные кривые. Резиновая мягкая прокладка, которая четко обрисовывает контур пальца, делает возможным комфортным процесс обследуемого пациента и уменьшает артифакты движения. Одновременная обработка в компьютере данных с электрода-датчика электромагнитного поля и с плетизмографа позволяет получить достоверную оценку состояния сердечно-сосудистой системы, мочеполовой системы, органов дыхания, желудочно-кишечного тракта пациента и сосудистой системы человека, поскольку практически исключает влияние на результаты движения, в частности, сосудов, а также предоставляет возможность прогнозирования течения болезни человека, а также дает возможность раннего предупреждения о возможных рисках при нахождении амплитуды характерных физиологических показателей (Ni) в критических зонах зависимостей, построенных предлагаемым прибором.The proposed device uses a modified plethysmograph with an infrared photoelectric finger sensor, which detects changes in blood flow in the patient’s finger. It acts by recording changes in the blood volume of a finger at a time when the arterial pulse expands and narrows the microvasculature. This plethysmograph produces high quality curves. The soft rubber pad, which clearly outlines the contour of the finger, makes the process of the patient being examined comfortable and reduces artifacts of movement. Simultaneous processing of data from an electromagnetic field sensor electrode and a plethysmograph in a computer allows a reliable assessment of the state of the cardiovascular system, genitourinary system, respiratory system, patient's gastrointestinal tract and human vascular system, since it virtually eliminates the effect on movement results, in particular vessels, and also provides the ability to predict the course of a person’s disease, and also provides an early warning of possible risks when finding an amp the results of the characteristic physiological indicators (Ni) in the critical zones of dependencies constructed by the proposed device.

На фиг.1 схематически представлен предлагаемый диагностический прибор.Figure 1 schematically presents the proposed diagnostic device.

На фиг.2-5 показаны зависимости физиологических показателей Ni от времени [Ni(t)], а именно:Figure 2-5 shows the dependence of physiological indicators of Ni from time to time [Ni (t)], namely:

На фиг.2 показан график распределения хаотичности кардиоинтервалов (ЭКГ) Δt при болезненном состоянии мужчины.Figure 2 shows a graph of the distribution of randomness of cardiac intervals (ECG) Δt in a diseased condition of a man.

На фиг.3 показан график распределения хаотичности кардиоинтервалов (ЭКГ) Δt при нормальном состоянии здоровья мужчины.Figure 3 shows a graph of the distribution of randomness of cardiac intervals (ECG) Δt in a normal state of health of a man.

На фиг.4 показан график распределения хаотичности Δt при болезненном состоянии женщины.Figure 4 shows a graph of the distribution of randomness Δt in the painful condition of a woman.

На фиг.5 показан график распределения хаотичности Δt при нормальном состоянии здоровья женщины.Figure 5 shows a graph of the distribution of randomness Δt in the normal state of health of women.

На фиг.6 показан результирующий график распределения кардиоинтервалов (ЭКГ), где t₀, t₁, t₂, t₃, t₄, t_n - сосудистое наполнение или кровоток; U - уровень сигнала (в мВ).Figure 6 shows the resulting graph of the distribution of cardiac intervals (ECG), where t ₀ , t ₁ , t ₂ , t ₃ , t ₄ , t _n - vascular filling or blood flow; U is the signal level (in mV).

Предлагаемый диагностический прибор, содержит электрод-датчик электромагнитного поля 1, аналого-цифровой преобразователь 2, компьютер 3 с дисплеем и плетизмографом 4 с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором, а также блок питания (не показан). При этом электрод-датчик электромагнитного поля 1 соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с инфракрасным фотоэлектрическим пальцевым сенсором плетизмографа, а выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с соответствующими портами компьютера с возможностью запуска и остановки работы прибора, регистрации, оценки и хранения полученных данных.The proposed diagnostic device contains an electrode-sensor of an electromagnetic field 1, an analog-to-digital converter 2, a computer 3 with a display and a plethysmograph 4 with an infrared photoelectric finger sensor, and a power supply unit (not shown). In this case, the electrode-sensor of the electromagnetic field 1 is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input of which is connected to the infrared photoelectric finger sensor of the plethysmograph, and the outputs of the analog-to-digital converter are connected to the corresponding computer ports with the ability to start and stop the device, register, evaluate and storage of received data.

В качестве плетизмографа 4 авторами использован модифицированный плетизмограф модели 76604US [См.сайт: www.galex.dp.ua/Catalog/Pages/LAF/DETECT.HTM].As a plethysmograph, 4 authors used a modified plethysmograph model 76604US [See website: www.galex.dp.ua/Catalog/Pages/LAF/DETECT.HTM].

В качестве электрода-датчика электромагнитного поля 1 может быть использован однокомпонентный металлический электрод, или модуль со светоизлучающим диодом, или модуль с лазерным излучателем.As the electrode-sensor of the electromagnetic field 1 can be used a single-component metal electrode, or a module with a light-emitting diode, or a module with a laser emitter.

В качестве компьютера 3 может быть использован компьютер, с тактовой частотой процессора не менее 500 МГц, объемом оперативной памяти не менее 128 Мбайт, объемом жесткого диска не менее 10 Гбайт. Заявителями использован компьютер BRAVO 110.06, который имеет такие характеристики:As computer 3, a computer can be used with a processor clock frequency of at least 500 MHz, a RAM capacity of at least 128 MB, and a hard disk capacity of at least 10 GB. Applicants used a computer BRAVO 110.06, which has the following characteristics:

2×256 Mb DDR 3200;2 × 256 Mb DDR 3200;

80 Gb 7200 rpm S-ATA;80 Gb 7200 rpm S-ATA;

Celeron D 2.8 Ghz;Celeron D 2.8 Ghz;

GF 6100 on boardGf 6100 on board

[См. сайт: http://city.com.ua/shop/18/37032.html].[Cm. website: http://city.com.ua/shop/18/37032.html].

Предлагаемый диагностический прибор работает так. The proposed diagnostic tool works like this.

Предварительно располагали пациента в горизонтальном положении. В руке пациент удерживал электрод-датчик электромагнитного поля 1, а на его верхней фаланге безымянного пальца левой руки укрепляли инфракрасный фотоэлектрический пальцевый сенсор плетизмографа 4. Подавали питание на прибор. При этом компьютер 3, используя установленную программу исследований, осуществлял запуск прибора. На датчике 1 и сенсоре плетизмографа 4 физиологические показатели преобразовывались в электрические сигналы, которые поступали на аналого-цифровой преобразователь 2, где происходило преобразование сигналов в цифровую форму. Полученные сигналы поступали в компьютер 3, который строил, например, плетизмографическую кривую, совмещенную с графиком ритма дыхания и изменения объема легких. Такая кривая позволяет достоверно оценить состояния сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и сосудистой системы пациента. Пример серии полученных кривых приведен на фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5, примеры зависимости физиологических показателей Ni от времени [Ni(t)], а именно изменения кровяного объема пальца во времени, где показана динамика изменения состояния здоровья пациентов - отдельно мужчины и женщины. Также, на основании анализа полученных результатов - оценки хаотичности по разбросу Δt от уровня сигнала, что предоставляет возможность выявить динамику либо процесса выздоровления, либо ухудшения здоровья пациента. При этом следует учитывать, что у мужчин в процессе выздоровления величина хаотичности Δt повышается, а у женщин - величина хаотичности Δt уменьшается.Pre-positioned the patient in a horizontal position. In his hand, the patient held an electrode-sensor of electromagnetic field 1, and on his upper phalanx of the ring finger of his left hand strengthened the infrared photoelectric finger sensor of the plethysmograph 4. Power was supplied to the device. In this case, computer 3, using the established research program, started the device. On the sensor 1 and the plethysmograph sensor 4, physiological parameters were converted into electrical signals, which were fed to the analog-to-digital converter 2, where the signals were converted to digital form. The received signals were sent to computer 3, which constructed, for example, a plethysmographic curve combined with a graph of the rhythm of respiration and changes in lung volume. Such a curve makes it possible to reliably assess the state of the cardiovascular system, respiratory organs and the vascular system of the patient. An example of a series of obtained curves is shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, examples of the dependence of physiological indicators of Ni on time [Ni (t)], namely, changes in the blood volume of a finger over time, which shows the dynamics of a change in state patient health - separately men and women. Also, based on the analysis of the results obtained - an assessment of the randomness in the spread Δt of the signal level, which makes it possible to identify the dynamics of either the healing process or the deterioration of the patient's health. It should be borne in mind that in men, in the process of recovery, the value of randomness Δt increases, and in women - the value of randomness Δt decreases.

Таким образом, предлагаемый диагностический прибор позволяет расширить объем получаемой информации и ее оценку за счет создания условий для одновременной регистрации и анализа данных, касающихся не только состояния сердечно-сосудистой системы но и сосудистой системы человека, с возможностью построения зависимости по определяемым параметрам для прогнозирования динамики состояния здоровья пациента, а также раннего прогнозирования заболеваний и предотвращения возможных отклонений в состоянии здоровья пациента.Thus, the proposed diagnostic device allows you to expand the amount of information received and its assessment by creating conditions for the simultaneous registration and analysis of data relating not only to the state of the cardiovascular system but also to the human vascular system, with the ability to build dependencies on determined parameters to predict state dynamics the patient’s health, as well as early prediction of diseases and prevention of possible deviations in the patient’s state of health.

Claims

A diagnostic device comprising an electromagnetic field sensor electrode, an analog-to-digital converter and a computer with a display, characterized in that the diagnostic device is supplemented with a plethysmograph with an infrared photoelectric finger sensor, while the electromagnetic field sensor is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second the input of which is connected to the infrared photoelectric finger sensor of the plethysmograph, and the outputs of the analog-to-digital converter are connected to the corresponding computer orts with the ability to start and stop the operation of the device, registration, evaluation and storage of received data.