RU177109U1

RU177109U1 - Local emergency medical attendant console

Info

Publication number: RU177109U1
Application number: RU2017117457U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Бондарик; Алексей Игоревич Егоров; Геннадий Александрович Харченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА"
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-02-08

Abstract

Полезная модель «Пульт дежурного локальной системы экстренной медицинской помощи» предназначена для применения в составе локальных систем безопасности и экстренной помощи населению масштаба микрорайона, городского квартала, дачного поселка и т.п. Технический результат заключается в расширении зоны действия пульта дежурного, в упрощении его практической реализации и повышении функциональной надежности работы пульта дежурного в рамках вышеупомянутой системы. Для достижения указанного технического результата в известное устройство, содержащее блок цифровой обработки информации, радиомодем гигагерцового (ГГц) диапазона, жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) и блок ввода цифробуквенной информации, введены помехоустойчивый радиомодем мегагерцового (МГц) диапазона, блоки светового и звукового оповещения, блок цифровой обработки информации выполнен в виде микроконтроллера с возможностями подключения к радиомодему ГГц диапазона и к помехоустойчивому радиомодему МГц диапазона, а также с возможностью взаимодействия с персональным компьютером, а блок ввода цифробуквенной информации выполнен в виде кнопочной панели управления, выход которой подключен к соответствующему входу микроконтроллера, а входы блоков светового и звукового оповещения и ЖКИ подключены к соответствующим выходам микроконтроллера. При этом в качестве помехоустойчивого радиомодема МГц диапазона может быть использовано ранее запатентованное предприятием-заявителем и широко применяемое в радиоканальных системах охранной сигнализации приемное устройство с многоканальной цифровой обработкой принятых сообщений на основе быстрого преобразования Фурье. 2 ил.The utility model “Remote control of the local emergency medical care system on duty” is intended for use as part of local security and emergency care systems for the population of the scale of a microdistrict, city block, holiday village, etc. The technical result consists in expanding the coverage area of the duty desk, in simplifying its practical implementation and increasing the functional reliability of the duty desk in the framework of the aforementioned system. To achieve the technical result, a known device containing a digital information processing unit, a gigahertz (GHz) radio modem, a liquid crystal display (LCD) and an alphanumeric information input unit, introduces a noise-resistant megahertz (MHz) radio modem, light and sound warning units, a digital block information processing is made in the form of a microcontroller with the ability to connect to the GHz radio modem and to the noise-immune MHz radio modem, as well as with awn interacting with a personal computer, and alphanumeric information input unit is formed as a push-button control panel, the output of which is connected to the corresponding input of the microcontroller, and the inputs of the blocks of light and sound alert and the LCD connected to the corresponding outputs of the microcontroller. At the same time, a receiver device with multi-channel digital processing of received messages based on the fast Fourier transform can be used as a noise-immune radio frequency modem in the MHz range that was previously patented by the applicant company and widely used in radio channel alarm systems. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам медицинской техники измерений для диагностических целей с использованием плетизмографов и предназначено для применения в составе локальных систем безопасности и экстренной помощи населению масштаба микрорайона, городского квартала, дачного поселка и т.п.The utility model relates to devices of medical measurement technology for diagnostic purposes using plethysmographs and is intended for use as part of local security systems and emergency assistance to the population of the scale of a microdistrict, city block, country house, etc.

Следует отметить, что предлагаемая полезная модель отнесена к классу медицинских диагностических приборов по формальному признаку - из-за наличия соответствующего класса в международной патентной классификации МПК. По существу же предлагаемый пульт дежурного скорее можно было бы отнести к средствам предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях (ЧС), поскольку угроза внезапной сердечной смерти (ВСС) человека в результате гипертонического криза, жизнеугрожающей аритмии, фибрилляций желудочков сердца и других возможных критических состояний сердечно-сосудистой системы является для человека такой же ЧС, как и жизнеугрожающие ситуации внешнего характера. По данным Научного Центра им. А.Н. Бакулева в структуре общей смертности населения Российской Федерации болезни системы кровообращения составляют 56,5%. Причиной более 50% смертности от этих болезней и 29,1% общей смертности в России служит ишемическая болезнь сердца. При этом от ВСС в России ежегодно умирают более 350 тыс.человек. (Бокерия Л.А., Гудкова Р.Г. Сердечнососудистая хирургия - 2009, М.: НЦССХ им. Бакулева РАМН, 2010). Переход сердечного приступа в фибрилляцию желудочков сердца, при которой сердце теряет свою способность осуществлять нагнетание требуемого органам объема крови, приводит к необратимому повреждению головного мозга и почти гарантированному летальному исходу, если своевременно - в пределах считанных минут - не будет восстановлен и пролонгирован нормальный сердечный ритм.It should be noted that the proposed utility model is assigned to the class of medical diagnostic devices on a formal basis - due to the presence of the corresponding class in the international patent classification of the IPC. In essence, the proposed standby console could more likely be classified as a means of prevention and emergency response (ES), since the threat of sudden cardiac death (BCC) of a person as a result of a hypertensive crisis, life-threatening arrhythmia, heart ventricular fibrillation, and other possible critical conditions of cardio the vascular system is the same emergency for a person as life-threatening situations of an external nature. According to the Scientific Center. A.N. In the structure of the general mortality rate of the population of the Russian Federation, Bakulev’s diseases of the circulatory system account for 56.5%. The cause of more than 50% of mortality from these diseases and 29.1% of total mortality in Russia is coronary heart disease. At the same time, over 350 thousand people die every year from BCC in Russia. (Bokeria L.A., Gudkova R.G. Cardiovascular Surgery - 2009, M .: NCCSSH im. Bakuleva RAMS, 2010). The transition of a heart attack to fibrillation of the ventricles of the heart, in which the heart loses its ability to pump the required volume of blood to the organs, leads to irreversible damage to the brain and an almost guaranteed lethal outcome, if timely - within a matter of minutes - the normal heart rhythm is not restored and prolonged.

В последние годы появился ряд предложений, направленных на решение указанной проблемы, большинство из которых принадлежат авторам настоящей полезной модели.In recent years, a number of proposals have appeared that are aimed at solving this problem, most of which belong to the authors of this utility model.

Так, известны полезная модель «Носимый телеметрический прибор для кардио-респираторного мониторирования» по патенту №164155, А61В 5/0404, G08B 25/10 и базирующаяся на этом приборе «Радиоканальная система кардиомониторинга, предупреждения и действий в критических ситуациях», описанная в заявке на изобретение №2016116562, А61В 5/0404, G08B 25/10, которая содержит расположенные в пределах больничной территории или санатория пульты дежурной службы медпомощи, в состав каждого из которых входят микроконтроллер и связанные с ним база данных, радиомодем мегагерцового (МГц) диапазона и блоки отображения, оповещения и управления, центр контроля состояния пациентов, включающий в себя сервер и связанные с ним банк данных, АРМ администратора центра, несколько АРМ медперсонала и радиомодем МГц диапазона, а также вышеупомянутые носимые телеметрические приборы для кардио-респираторного мониторирования - телеметроны. Каждый телеметрон содержит многоканальный микроконтроллер, с которым связаны микропроцессор с клавиатурой, блок измерения ЭКГ, блок анализа дыхания, блок контроля гемодинамики и радиомодем МГц диапазона, а также измеритель подвижности пациента, выход которого подключен к соответствующему входу многоканального микроконтроллера, к выходам которого подключены блок звукового оповещения и дисплей. В каждом телеметроне установлены, кроме того, модуль GPS/ГЛОНАСС, блок управления и контроля питания от аккумуляторной батареи и модем гигагерцового (ГГц) диапазона, например, WiFi модем. Многоканальный микроконтроллер выполнен с информационным входом, к которому подключен выход вышеупомянутого модуля GPS/ГЛОНАСС, управляющими входом/выходом, к которому подключены выход/вход блока управления и контроля питания от аккумуляторной батареи и дополнительными коммуникационными входом/выходом, к которым подключены выход/вход вышеупомянутого модема ГГц диапазона. Центр контроля состояния пациентов и каждый пульт дежурной службы медпомощи включают в себя, кроме того, модем ГГц диапазона, например, WiFi модем, а сервер в центре контроля состояния пациентов и микроконтроллер в каждом из пультов дежурной службы медпомощи выполнены с дополнительными коммуникационными входами/выходами, к которым подключены выходы/входы вышеупомянутых модемов ГГц диапазона, при этом все вышеупомянутые модемы МГц диапазона выполнены в виде "устройств малой дальности действия" с использованием нелицензируемых полос частот, например, 433 или 868 МГц.So, the utility model “Wearable telemetric device for cardio-respiratory monitoring” according to patent No. 164155, А61В 5/0404, G08B 25/10 and based on this device “Radio-channel system of cardiomonitoring, warning and action in critical situations”, described in the application, is known for invention No. 2016116562, A61B 5/0404, G08B 25/10, which contains remotes of the medical service on duty located within the hospital territory or sanatorium, each of which includes a microcontroller and a database connected to it, a megahertz radio modem o (MHz) range and display, warning and control units, a patient status monitoring center, including a server and a data bank associated with it, a center administrator’s workstation, several medical staff workstations and a MHz radio modem, as well as the aforementioned wearable telemetry devices for cardio respiratory monitoring - telemetrons. Each telemetron contains a multichannel microcontroller, to which a microprocessor with a keyboard is connected, an ECG measuring unit, a breathing analysis unit, a hemodynamics control unit and a MHz band radio modem, as well as a patient mobility meter, the output of which is connected to the corresponding input of the multichannel microcontroller, to the outputs of which an audio unit is connected alerts and display. Each telemetron also has a GPS / GLONASS module, a control and monitoring unit for battery power and a gigahertz (GHz) band modem, for example, a WiFi modem. The multi-channel microcontroller is made with an information input to which the output of the above-mentioned GPS / GLONASS module is connected, controlling input / output, to which the output / input of the control unit and the battery power control unit and additional communication input / output are connected to which the output / input of the above is connected GHz band modem. The patient monitoring center and each control desk of the emergency medical care service include, in addition, a GHz modem, for example, a WiFi modem, and the server in the patient monitoring center and the microcontroller in each of the emergency medical service control panels are equipped with additional communication inputs / outputs, to which the outputs / inputs of the aforementioned GHz range modems are connected, while all of the aforementioned MHz modems are made in the form of "short-range devices" using unlicensed frequency bands t, e.g., 433 or 868 MHz.

Главным достоинством указанной системы является то, что она позволяет перенести принцип работы реанимационного отделения больницы на всю больничную и околобольничную территорию, что позволяет существенно снизить уровень ВСС кардиобольных после перевода их из реанимационного отделения в обычную больничную палату и разрешения им прогулок. Однако, после выписки больного и возвращения его в домашние условия это достоинство системы теряется, поскольку по экономическим соображениям описанный выше центр контроля (мониторинга) состояния пациентов не может быть развернут на территории проживания больного - ни в многоквартирном доме, ни даже в масштабах городского микрорайона или квартала. Соответственно, в критической ситуации, например, при появлении у больного жизнеугрожающей аритмии он может остаться без необходимой ему экстренной медицинской помощи.The main advantage of this system is that it allows you to transfer the principle of operation of the intensive care unit of the hospital to the entire hospital and community hospital area, which can significantly reduce the level of SCD of cardiac patients after transferring them from the intensive care unit to a regular hospital ward and allowing them to walk. However, after the patient is discharged and returned to home conditions, this advantage of the system is lost, because for economic reasons the above-described center for monitoring (monitoring) the condition of patients cannot be deployed in the patient’s area of residence - neither in an apartment building, nor even on the scale of an urban community or quarter. Accordingly, in a critical situation, for example, with the appearance of a life-threatening arrhythmia in a patient, he may be left without the necessary emergency medical care.

Особенно остро этот недостаток может проявляться при больших удалениях места проживания пациента от центра контроля. Кроме того, в больших городах-миллионниках (Москва, Ст-Петербург и др.) ситуация с оказанием своевременной кардиологической помощи пациенту усугубляется сложностью передвижения машин скорой помощи из-за уличных пробок.This drawback can be especially acute with large distances to the patient’s place of residence from the control center. In addition, in large million-plus cities (Moscow, St. Petersburg, etc.), the situation with the provision of timely cardiological care to the patient is aggravated by the difficulty in moving ambulances due to street traffic jams.

Идея создания локальной систем безопасности и экстренной помощи населению масштаба микрорайона была предложена авторами в заявке на изобретение №2016139648, G08В 25/10, А61В 5/0404 «Радиоканальная система обеспечения безопасности жителей микрорайона», находящейся в настоящее время на стадии экспертизы по существу в патентном ведомстве. В качестве датчика биомедицинских и физических параметров пациента для этой системы в заявке на полезную модель RU №2017111768, А61В 5/0404, G08В 25/10 предложен носимый телеметрический прибор на базе пальцевого фотоплетизморецептора и кистевого браслета со встроенным в него датчиком движения, цифровым устройством обработки информации и радиомодемом МГц диапазона для передачи тревожных сигналов на пульт дежурного по микрорайону. Далее, для краткости, этот носимый прибор называется браслетом.The idea of creating local security systems and emergency assistance to the population of the microdistrict was proposed by the authors in the application for the invention No. 2016139648, G08В 25/10, А61В 5/0404 "Radio-channel security system for residents of the microdistrict", which is currently at the substantive examination stage in the patent department. As a sensor of the patient’s biomedical and physical parameters for this system, in the application for utility model RU No. 2017111768, А61В 5/0404, G08В 25/10 a wearable telemetry device based on a finger photoplethysmoreceptor and a wrist bracelet with a motion sensor integrated in it, a digital processing device is proposed information and a MHz radio modem for transmitting alarm signals to the control desk of the duty officer in the microdistrict. Further, for brevity, this wearable device is called a bracelet.

Выбор в качестве биомедицинского датчика для указанной системы фотоплетизмографа не случаен. Как известно (Е.Л. Малиновский «Оптимизация режимов физиотерапевтических процедур с использованием методики пальцевой фотоплетизмографии», http://www.tokranmed.ru) методика фотоплетизмографии базируется на методе оптической денситометрии с количественной и качественной оценкой характера поглощения и рассеяния света в тканях организма. Высокая чувствительность, достоверность и хорошая воспроизводимость показателей метода пальцевой фотоплетизмографии дают возможность объективизировать динамическую оценку у наблюдаемых больных изменений функционального состояния отдельных звеньев и в целом состояния сердечно-сосудистой системы и влияния на нее центральных отделов нервной и вегетативной нервной системы. Стандартный метод пальцевой фотоплетизмографии основан на том, что исследуемая концевая фаланга пальца кисти или стопы просвечивается с одной стороны обычным некогерентным светом, который после рассеивания в ней с противоположной стороны поступает на фотоприемный датчик. Интенсивность света, рассеянного участком исследуемой ткани, отражает количество содержащейся в ней крови в определенный отрезок времени, регистрируя количественную и качественную динамику последовательных изменений объема крови в изучаемом участке ткани в период каждого сердечного цикла на протяжении всего процесса измерений. Наибольшую информативность имеют частота сердечных сокращений (ЧСС) и параметры пульсовых волн. Предоставляемая ими информация достаточно полно и объективно отражает на периферическом уровне гемодинамику сердечно-сосудистой системы и характер реагирования организма на воздействие любого внешнего фактора, как физического, так и психологического характера.The choice as a biomedical sensor for this photoplethysmograph system is not accidental. As is known (EL Malinovsky, “Optimization of the modes of physiotherapeutic procedures using the finger photoplethysmography technique”, http://www.tokranmed.ru) the photoplethysmography technique is based on the method of optical densitometry with a quantitative and qualitative assessment of the nature of light absorption and scattering in body tissues . High sensitivity, reliability and good reproducibility of indicators of the method of digital photoplethysmography make it possible to objectify a dynamic assessment of the observed state of changes in the functional state of individual links and in general the state of the cardiovascular system and the influence of the central parts of the nervous and autonomic nervous system on it. The standard method of digital photoplethysmography is based on the fact that the studied end phalanx of the finger or foot finger is illuminated on one side by ordinary incoherent light, which, after being scattered in it from the opposite side, enters the photodetector. The intensity of the light scattered by the area of the studied tissue reflects the amount of blood contained in it for a certain period of time, recording the quantitative and qualitative dynamics of successive changes in the volume of blood in the studied area of the tissue during each cardiac cycle throughout the measurement process. The most informative are heart rate (HR) and pulse wave parameters. The information they provide sufficiently and objectively reflects the hemodynamics of the cardiovascular system and the nature of the body's response to the influence of any external factor, both physical and psychological.

Известен пальцевой фотоплетизмограф, содержащий оптоэлектронный детектор пульсовой волны потока крови с двумя светодиодами, работающими, соответственно, в красной и инфракрасной областях спектра, закрепленными в корпусе, соединенными электропроводом с электронным блоком управления работой светодиодов, и фотодиодом, соединенным электропроводом с операционным усилителем, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и блоком обработки электрического сигнала, снабженным дисплеем, а также пульт управления, оснащенный компьютером, и источник питания (US 2013137938 A1, G06Q 40/06). Его недостатком является наличие в конструкции токопроводящей связи между оптоэлектронным детектором и электронными блоками формирования и обработки электрического сигнала, что создает неудобства для пациента.Known finger photoplethysmograph containing an optoelectronic detector of a pulse wave of a blood stream with two LEDs operating, respectively, in the red and infrared regions of the spectrum, mounted in a housing, connected by an electric wire to an electronic control unit for LEDs, and a photodiode connected by an electric wire with an operational amplifier, analog a digital converter (ADC) and an electric signal processing unit equipped with a display, as well as a control panel equipped with a computer, and a source Food (US 2013137938 A1, G06Q 40/06). Its disadvantage is the presence in the design of the conductive connection between the optoelectronic detector and the electronic units for the formation and processing of the electrical signal, which creates inconvenience for the patient.

Известен фотоплетизмограф по патенту на изобретение RU №2572547, А61В 5/0295, в котором этот недостаток устранен. Устройство содержит оптоэлектронный детектор пульсовой волны потока крови с двумя светодиодами, работающими, соответственно, в красной и инфракрасной областях спектра, закрепленными в корпусе, выполненном с возможностью крепления на фаланге пальца пациента, соединенными с электронным блоком управления работой светодиодов, и фотодиодом, соединенным с операционным усилителем, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и электронным блоком обработки электрического сигнала, а также пульт управления, оснащенный компьютером, этот пульт управления дополнен радиопередатчиком, работающий на частоте f_p, а в корпусе оптоэлектронного детектора, выполненном из диэлектрика в форме кольца с ячейками для светодиодов и фотодиода, размещен миниатюрный радиоприемник, настроенный на частоту f_p и соединенный с электронным блоком управления работой светодиодов, кроме того, в корпусе оптоэлектронного детектора размещен миниатюрный радиопередатчик, работающий на частоте f_d, сигнал на который поступает с выхода АЦП, а в пульте управления установлен радиоприемник, настроенный на частоту f_d и соединенный с электронным блоком обработки электрического сигнала.Known photoplethysmograph according to the patent for the invention RU No. 2572547, AB 5/0295, in which this disadvantage is eliminated. The device comprises an optoelectronic pulse wave detector of blood flow with two LEDs operating respectively in the red and infrared spectral regions, mounted in a housing configured to mount on the phalanx of the patient’s finger, connected to an electronic control unit for the operation of the LEDs, and a photodiode connected to the operating room an amplifier, an analog-to-digital converter (ADC) and an electronic unit for processing an electrical signal, as well as a control panel equipped with a computer, this control panel Lenia supplemented by a radio transmitter operating at f _p frequency, and in the case of an optoelectronic detector made of a dielectric in the form of a ring with slots for the LED and photodiode, placed miniature radio receiver tuned to a frequency f _p and connected to an electronic operation control unit of LEDs, in addition, in the housing of an optoelectronic detector disposed a miniature radio transmitter operating at a frequency f _d, which receives the signal from the ADC output, and is set in the radio control unit tuned to the frequency f _d connected to the electronic processing unit of the electric signal.

Пульт управления данного устройства выбран в качестве ближайшего аналога рассматриваемой полезной модели. Его недостатком является небольшая дальность действия устройства, недостаточная для обслуживания пользователей в масштабе микрорайона (квартала). Этот недостаток связан с тем. что для передачи и приема сигналов используется ГГц диапазон волн (f_p=2,4 ГГц, f_d=2,7 ГГц) Другими недостатками данного устройства являются недостаточно высокая надежность работы радиоканала, в связи с высокой плотностью расположения в зоне его действия большого количества разнообразных Wi-Fi устройств, создающих радиопомехи приему, а также применение для обработки информации компьютера, для работы которого требуется лицензированное программное обеспечение (ПО).The control panel of this device is selected as the closest analogue of the utility model under consideration. Its disadvantage is the small range of the device, insufficient to serve users in the scale of the microdistrict (quarter). This drawback is related to that. that for transmitting and receiving signals used GHz waveband (f _p = 2,4 GHz, f _d = 2,7 GHz) Other drawbacks of this device are not sufficiently high reliability of the radio channel, due to high density arrangement in the region of its large number of steps a variety of Wi-Fi devices that create radio interference, as well as the use of a computer for information processing that requires licensed software (software) to operate.

Предлагаемая полезная модель направлена на устранение указанных недостатков ближайшего аналога, а именно, на упрощение построения и программного обеспечения пульта дежурного, расширение зоны его действия и на повышение, благодаря более высокой помехоустойчивости радиоканала, его функциональной надежности, что, собственно, и позволяет решить на практике вышеупомянутую задачу создания локальной системы безопасности и экстренной помощи населению масштаба микрорайона.The proposed utility model is aimed at eliminating these shortcomings of the closest analogue, namely, to simplify the construction and software of the standby console, expand its coverage area and increase, thanks to higher noise immunity of the radio channel, its functional reliability, which, in fact, allows us to solve in practice the aforementioned task of creating a local security system and emergency assistance to the population of the microdistrict.

Ожидаемый технический результат планируется достичь благодаря тому, что в известный пульт обработки данных пальцевого фотоплетизмографа, содержащий блок цифровой обработки информации, радиомодем ГГц диапазона, жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) и блок ввода цифробуквенной информации, введены помехоустойчивый радиомодем МГц диапазона, терминал стандартной сети связи, связанный с блоком автодозвона, а также блоки светового и звукового оповещения, при этом блок цифровой обработки информации выполнен в виде микроконтроллера, выполненного с возможностью взаимодействия с персональным компьютером, и с возможностью приема информации от радиомодемов ГГц и МГц диапазонов, а также с возможностью взаимодействия с терминалом стандартной сети связи, оснащенным блоком автодозвона, при этом блок ввода цифробуквенной информации выполнен в виде кнопочной панели управления, выход которой подключен к соответствующему входу микроконтроллера, выходы которого подключены ко входам, соответственно, блоков светового и звукового оповещения и ЖКИ.The expected technical result is planned to be achieved due to the fact that a well-known MHz radio frequency modem, a standard communication network terminal connected to the digital fingerprint plethysmograph data processing unit containing a digital information processing unit, a GHz radio modem, a liquid crystal indicator (LCD) and an alphanumeric information input unit are introduced with an autodial unit, as well as light and sound warning units, while the digital information processing unit is made in the form of a microcontroller, with the ability to interact with a personal computer, and with the ability to receive information from radio modems of the GHz and MHz bands, as well as with the ability to interact with a standard communication network terminal equipped with an automatic redialler, while the alphanumeric information input unit is made in the form of a button control panel, the output of which connected to the corresponding input of the microcontroller, the outputs of which are connected to the inputs, respectively, of the blocks of light and sound alerts and LCDs.

Дополнение пульта дежурного помехоустойчивым радиомодемом МГц диапазона дает возможность устойчиво принимать сигналы тревоги от браслетов пациентов из удаленных точек микрорайона (в радиусе до 2 км). В «ближней» же зоне (на расстояниях до нескольких сотен метров) используется штатный ГГц радиоканал, что позволяет существенно снизить энергопотребление браслета и, соответственно, продлить срок его службы без подзарядки батареи. При этом ограниченный и строго формализованный протокол информационных сообщений, поступающих на пульт дежурного позволяет существенно упростить процесс их обработки и принятия решения без применения дорогостоящего компьютерного оборудования и лицензированного ПО, используя лишь минимально необходимый набор средств оповещения о критической ситуации с пациентом. В случае необходимости помехоустойчивый радиоканал МГц диапазона может использоваться и в «ближней зоне» как дополнение радиоканала ГГц диапазона.The addition of the standby desk to the interference-free MHz radio modem makes it possible to stably receive alarms from patient bracelets from remote points of the microdistrict (within a radius of 2 km). In the “near” zone (at distances of up to several hundred meters), a standard GHz radio channel is used, which can significantly reduce the power consumption of the bracelet and, accordingly, extend its service life without recharging the battery. At the same time, a limited and strictly formalized protocol of information messages arriving at the on-duty desk allows to significantly simplify the process of processing and making decisions without the use of expensive computer equipment and licensed software, using only the minimally necessary set of means of warning about a critical situation with a patient. If necessary, the noise-resistant MHz channel can be used in the “near zone” as an addition to the GHz channel.

Суть предлагаемого технического решения поясняется на рисунках фиг. 1 и фиг. 2.The essence of the proposed technical solution is illustrated in the drawings of FIG. 1 and FIG. 2.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого пульта дежурного локальной системы экстренной медицинской помощи.In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed console on-duty local emergency medical care system.

На фиг. 2 приведена структурная схема одного из возможных вариантов построении помехоустойчивого радиомодема МГц диапазона.In FIG. Figure 2 shows a block diagram of one of the possible options for constructing a noise-immune MHz radio modem.

На указанных рисунках использованы следующие обозначения: 1 - радиомодем ГГц диапазона; 2 - помехоустойчивый радиомодем МГц диапазона; 3 - микроконтроллер; 4 - база данных; 5 - кнопочная панель управления; 6 - блок светового оповещения; 7 - блок звукового оповещения; 8 - ЖКИ; 9 - терминал стандартной сети связи; 10 - блок автодозвона; 11 -формирователь фазового сдвига; 12 - приемный тракт; 13 - АЦП; 14 - блок быстрого преобразования Фурье (БПФ); 15 - решающий блок; 16 - формирователь цифрового сообщения.The following notation is used in these figures: 1 - a radio modem of the GHz band; 2 - noise-resistant radio modem of the MHz range; 3 - microcontroller; 4 - database; 5 - button control panel; 6 - light alert unit; 7 - block sound alerts; 8 - LCD; 9 - terminal of a standard communication network; 10 - block dialer; 11-phase shaper; 12 - receiving path; 13 - ADC; 14 - block fast Fourier transform (FFT); 15 - a crucial unit; 16 - shaper digital messages.

Предлагаемый пульт дежурного локальной системы экстренной медицинской помощи содержит микроконтроллер 3, выполненный с возможностями взаимодействия с персональным компьютером, радиомодемом 1 ГГц диапазона и помехоустойчивым радиомодемом 2 МГц диапазона, ЖКИ 8, кнопочную панель 5 управления, выход которой подключен к соответствующему входу микроконтроллера 3, а также блоки светового 6 и звукового 7 оповещения, терминал 9 стандартной сети связи, связанный с микроконтроллером 3 и с блоком 10 автодозвона, при этом коммуникационные входы микроконтроллера 3 подключены к выходам, соответственно, радиомодема 1 ГГц диапазона и помехоустойчивого радиомодема 2 МГц диапазона, а входы блоков светового 6 и звукового 7 оповещения и ЖКИ 8 подключены к соответствующим выходам микроконтроллера 3.The proposed remote control of the on-site emergency medical care system includes a microcontroller 3 configured to interact with a personal computer, a 1 GHz radio modem and a noise-resistant 2 MHz radio modem, LCD 8, a control button 5, the output of which is connected to the corresponding input of the microcontroller 3, and blocks of light 6 and sound 7 alerts, terminal 9 of the standard communication network connected to the microcontroller 3 and with the block 10 auto redial, while the communication inputs are micro the controller 3 are connected to the outputs, respectively, of the 1 GHz radio modem and the noise-immune radio modem of the 2 MHz range, and the inputs of the light 6 and sound 7 notification units and LCD 8 are connected to the corresponding outputs of the microcontroller 3.

В показанном на фиг.2 варианте построения помехоустойчивого радиомодема 2 МГц диапазона, защищенном патентом заявителя RU №2395120, В60R 25/10, G08В 25/08, в его состав входят формирователь 11 фазового сдвига, последовательно соединенные приемный тракт 12 и АЦП 13, выход которого параллельно подключен к первым входам n блоков 14 БПФ, вторые входы которых подключены к соответствующим n выходам формирователя 11 фазового сдвига, а также последовательно соединенные решающий блок 15, каждый из n входов которого подключен к выходу соответствующего блока 14 БПФ, и формирователь 16 сообщения, выход которого является выходом данного радиомодема 2 МГц диапазона.In the embodiment shown in FIG. 2, the construction of a noise-resistant radio modem of the 2 MHz band, protected by the applicant’s patent RU No. 2395120, B60R 25/10, G08B 25/08, it includes a phase shifter 11, a series-connected receiving path 12 and the ADC 13, the output which is connected in parallel to the first inputs of n FFT blocks 14, the second inputs of which are connected to the corresponding n outputs of the phase shifter 11, as well as a series-connected decision block 15, each of the n inputs of which is connected to the output of the corresponding FFT block 14, and tors, posts 16, whose output is the output of the radio modem 2 MHz range.

В качестве основных конструктивных элементов предлагаемого устройства, показанных на фиг.1, могут использоваться типовые узлы систем тревожной сигнализации, серийно выпускаемых предприятием-заявителем (www.altonika.ru). Это относится и к схеме построения специфического элемента указанных систем - помехоустойчивого радиомодема 2 МГц диапазона, являющейся одним из возможных вариантов реализации ранее запатентованного предприятием-заявителем «Способа передачи извещений при охране группы объектов», RU №2265250, G08В 25/08, G08C 15/00.As the main structural elements of the proposed device, shown in figure 1, can be used typical nodes of alarm systems, commercially available by the applicant company (www.altonika.ru). This also applies to the construction scheme of a specific element of these systems - a noise-resistant radio modem of the 2 MHz band, which is one of the possible options for the implementation of the method of transmitting notifications when guarding a group of objects previously patented by the applicant company, RU No. 2265250, G08В 25/08, G08C 15 / 00.

Поэтому возможность практической реализации предлагаемого устройства не вызывает сомнений.Therefore, the possibility of practical implementation of the proposed device is not in doubt.

Рассматриваемый пульт дежурного локальной системы экстренной медицинской помощи работает следующим образом.The considered remote control on-duty local emergency medical system operates as follows.

Передаваемые браслетами тревожные извещения принимаются: в ближней зоне - радиомодемом 1 ГГц диапазона и - радиомодемом 2 МГц диапазона 2, а в дальней зоне - только радиомодемом 2 МГц диапазона. При этом при наличии устойчивой связи в ГГц диапазоне с целью экономии ресурса батарейки браслета радиомодем 2 МГц диапазона может быть отключен. Эти сообщения передаются в микроконтроллер 3, ко входам/выходам которого подключены база 4 данных и комплект переферийных устройств, в состав которого входят кнопочная панель 5 управления, блоки светового 6 и звукового 7 оповещения, ЖКИ 8 и терминал 9 стандартной сети связи с блоком 10 автодозвона. Микроконтроллер 3 выполнен с возможностью взаимодействия с персональным компьютером (в состав заявляемого устройства не входит).The alarm notifications transmitted by the bracelets are received: in the near zone - with a radio modem of 1 GHz band and - with a radio modem of 2 MHz band 2, and in the far zone - only with a radio modem of 2 MHz band. Moreover, if there is a stable connection in the GHz range in order to save the battery life of the bracelet’s battery, the 2 MHz radio modem can be turned off. These messages are transmitted to the microcontroller 3, to the inputs / outputs of which a database 4 and a set of peripheral devices are connected, which include a control keypad 5, light 6 and sound 7 notification units, LCD 8 and a standard communication terminal 9 with an auto redial unit 10 . The microcontroller 3 is configured to interact with a personal computer (not included in the inventive device).

Приняв указанные извещения, микроконтроллер 3 формирует запрос в базу 4 данных, из которой в микроконтроллер 3 пересылается необходимая кодовая информация, содержащая идентификационные данные объекта, от которого пришло извещение - идентификационный номер пользователя, номера раздела и зоны (например, название улицы, номера дома, подъезда, этажа и квартиры, в которой находится пользователь). В соответствии с этой кодовой информацией, микроконтроллер 3 формирует команды оповещения, которые передаются в блоки светового 6 и звукового 7 оповещения, а также информационное текстовое сообщение, которые высвечивается на экране ЖКИ 8. Кроме тревожных извещений о жизнеугрожающей ситуации (например, серьезном нарушении сердечного ритма) с браслетов могут передаваться информационные извещения, не требующие немедленной реакции пультового дежурного. Это - извещения о «взятии браслета под контроль» и извещения о «снятии браслета с контроля».Having received these notifications, the microcontroller 3 generates a request to the database 4, from which the necessary code information is sent to the microcontroller 3, containing the identification data of the object from which the notification was sent - user identification number, section and zone numbers (for example, street name, house number, entrance, floor and apartment in which the user is located). In accordance with this code information, the microcontroller 3 generates alert commands that are transmitted to the light 6 and sound 7 alert blocks, as well as an informational text message that is displayed on the LCD 8. In addition to alarming notifications about a life-threatening situation (for example, a serious heart rhythm disturbance) ) from the bracelets can be transmitted information notifications that do not require the immediate response of the desk attendant. These are notices of “taking the bracelet under control” and notices of “taking the bracelet out of control”.

Важно отметить, что потеря связи пультового дежурного с каким-либо из браслетов, вследствие помех в радиоканале, произойдет только в том случае, если помеха будет иметь достаточно высокую интенсивность, причем в определенном достаточно узком диапазоне частот, на который настроен радиоканал МГц диапазона. Это является спецификой построения помехоустойчивого радиомодема МГц диапазона 2, о которой будет сказано ниже.It is important to note that the loss of communication between the desk attendant and any of the bracelets, due to interference in the radio channel, will occur only if the interference is of sufficiently high intensity, moreover, in a certain fairly narrow frequency range, to which the MHz channel is tuned. This is the specifics of constructing a noise-immune MHz radio band of band 2, which will be discussed below.

Действия пультового оператора на поступившие к нему тревожные и информационные извещения регламентируются требованиями, предъявляемыми должностными инструкциями локальной системы экстренной медицинской помощи. В любой ситуации пультовой дежурный, пользуясь имеющимся в комплекте периферийных устройств терминалом 9 стандартной сети связи, например, телефоном фиксированной либо подвижной связи, должен связаться с пользователем браслета, с которого поступило сообщение.The actions of the console operator on the alarm and information notifications received by him are regulated by the requirements imposed by the job descriptions of the local emergency medical care system. In any situation, the desk attendant, using the terminal 9 of the standard communication network available in a set of peripheral devices, for example, a fixed or mobile phone, must contact the user of the bracelet from which the message was received.

Если пользователь не отвечает на телефонный вызов, то пультовой дежурный пытается дозвониться до членов его семьи либо доверенных лиц, например, ближайших соседей - конфидентов пользователя.If the user does not answer the phone call, the desk attendant tries to reach his family members or proxies, for example, his closest neighbors - the user's confidants.

Для этого номера телефонов всех конфидентов, наряду с номером телефона пользователя, заранее фиксируются в базе 4 данных. После набора оператором на кнопочной панели 5 управления соответствующего адресного кода микроконтроллер 3 формирует команду, по которой автоматически с помощью терминала 9 стандартной сети связи запускается блок 10 автодозвона, с помощью которого оператор последовательно устанавливает связь с конфидентами пользователя, указанными в базе 4 данных.For this, the telephone numbers of all confidants, along with the telephone number of the user, are pre-recorded in the database 4. After the operator sets the corresponding address code on the keypad 5 of the control, the microcontroller 3 generates a command that automatically uses the terminal 9 of the standard communication network to start the dialer 10, with which the operator sequentially establishes communication with the user’s confidants specified in database 4.

По результатам указанного дозвона, длящегося достаточно малое время (порядка 1-2 минут), пультовой дежурный принимает решение о дальнейших действиях. Если выясняется, что ситуация носит жизнеугрожающий для пользователя характер и ему требуется экстренная помощь, то к пользователю высылается персонал, владеющий навыками такой помощи. Одновременно дежурный звонит в ближайший пункт скорой помощи и вызывает машину скорой помощи. Если экстренная помощь не требуется и пользователь находится, к примеру, под надежным контролем конфидента, либо тревога оказалась ложной, то пультовой дежурный ограничивается соответствующей записью в журнале событий.According to the results of the dialer, which lasts a fairly short time (about 1-2 minutes), the desk attendant decides on further actions. If it turns out that the situation is life-threatening for the user and he needs emergency assistance, then personnel who possess the skills of such assistance will be sent to the user. At the same time, the attendant calls the nearest ambulance and calls the ambulance. If emergency assistance is not required and the user is, for example, under reliable control of the confidant, or the alarm turned out to be false, then the desk attendant is limited to the corresponding entry in the event log.

Оценка состояния сердечно-сосудистой системы пользователя и выявление жизнеугрожающих состояний осуществляется в браслете пользователя автоматически путем сравнения ряда показателей фотоплетизмографии с заранее введенными в его память пороговыми значениями этих показателей и при превышении одного или нескольких порогов формируется соответствующее тревожное сообщение. Пороговые показатели "критического" (предикторного или терминального) состояния пользователя заранее вносятся в память браслета участковым или лечащим врачами наряду с паспортными данными, контактными телефонами и адресами авторизованных конфидентов. В результате описанного выше алгоритма работы системы «браслет - пульт дежурного» максимально уменьшается объем передаваемой информации и упрощается процедура принятия решений, что, в конечном итоге, повышает надежность выполнения такой системой своей функции назначения в экстремальных (жизнеугрожающих) ситуациях.The assessment of the user's cardiovascular system and the identification of life-threatening conditions are carried out automatically in the user's bracelet by comparing a number of photoplethysmography indicators with the threshold values of these indicators previously entered into his memory, and when one or more thresholds is exceeded, a corresponding alarm message is generated. The threshold indicators of the “critical” (predictor or terminal) state of the user are entered into the bracelet’s memory in advance by the district or attending physicians along with passport data, contact numbers and addresses of authorized confidants. As a result of the above-described algorithm of the “bracelet - standby” system, the amount of transmitted information is minimized and the decision-making procedure is simplified, which ultimately increases the reliability of such a system performing its assignment function in extreme (life-threatening) situations.

Автоматический переход от "ближнего" к "дальнему" радиоканалу позволяет осуществлять непрерывное мониторирование состояния сердечнососудистой системы пациента при нахождении его как в зоне действия радиоканала ГГц диапазона, например, WiFi сети, так и вне ее - в зоне действия помехоустойчивой сети МГц диапазона. Благодаря предусмотренной в браслете возможности автоматического перехода с одного радиочастотного канала на другой, экономится ресурс аккумуляторной батареи, а следовательно, увеличивается время ее эксплуатации без подзарядки.The automatic transition from the “near” to the “distant” radio channel allows continuous monitoring of the patient’s cardiovascular system when it is located both in the GHz radio channel coverage area, for example, a WiFi network, and outside it in the interference range of the MHz frequency range. Thanks to the possibility of an automatic transition from one radio frequency channel to another, provided in the bracelet, the battery life is saved, and therefore, its operation time is increased without recharging.

Малый объем передаваемой информации позволяет применить для построения «дальнего» радиоканала в МГц диапазоне ранее запатентованное предприятием-заявителем техническое решение, на основе использования так называемого хоппинг-сигнала, обеспечивающего исключительно высокую помехоустойчивость, которая принципиально важна в критических ситуациях (см., например, патенты заявителя «Беспроводная система тревожной сигнализации для обслуживания подвижных и неподвижных объектов», RU №2395120, В60R 25/10, G08В 25/08, «Способ передачи извещений при охране группы объектов», RU №2265250, G08В 25/08, G08С 15/10 и др.).The small amount of information transmitted makes it possible to apply a technical solution previously patented by the applicant enterprise to build the “long-range” radio channel in the MHz band, based on the use of the so-called hopping signal, which provides extremely high noise immunity, which is fundamentally important in critical situations (see, for example, patents Applicant's "Wireless alarm system for servicing moving and stationary objects", RU No. 2395120, В60R 25/10, G08В 25/08, "The method of transmitting notifications for security f object group », RU №2265250, G08V 25/08, G08S 15/10 et al.).

Показанный на фиг. 2 возможный вариант схемы построения помехоустойчивого радиомодема 2 МГц диапазона с использованием хоппинг-сигнала содержит формирователь 11 фазового сдвига, а также последовательно соединенные входной приемный тракт 12 и АЦП 13, выход которого параллельно подключен к первым входам n блоков 14 БПФ, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам формирователя 11 фазового сдвига, а также последовательно соединенные решающий блок 15, каждый из n входов которого подключен к выходу соответствующего блока 14 БПФ, и формирователь 16 сообщения, выход которого является выходом данного помехоустойчивого радиомодема МГц диапазона 2.Shown in FIG. 2, a possible variant of the construction scheme of a noise-immune 2 MHz band modem using a hop signal contains a phase shifter 11, as well as a series-connected input receiving path 12 and an ADC 13, the output of which is connected in parallel to the first inputs of n FFT units 14, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the phase shifter 11, as well as the decisive block 15 connected in series, each of the n inputs of which is connected to the output of the corresponding FFT block 14, and the committer 16 output, the output of which is the output of this noise-resistant radio modem MHz band 2.

Посылаемое браслетом пользователя хоппинг-сообщение принимается приемным трактом 12, который представляет собой супергетеродинный приемник, снижающий несущую частоту хоппинг-сигнала.The hop message sent by the user’s bracelet is received by the receive path 12, which is a superheterodyne receiver that reduces the carrier frequency of the hop signal.

С выхода приемного тракта 12 хоппинг-сообщение поступает в АЦП 13, где преобразуется в набор цифровых значений. Эти цифровые значения поступают в блоки 14 БПФ, выполняющие функцию цифровой узкополосной фильтрации с некоторым шагом ΔF и периодом интегрирования, равным Т. По окончании интегрирования восстановить передаваемое браслетом хоппинг-сообщение, удается только в том случае, когда начало радиоимпульса в хоппинг-сообщении совпадает с началом периода интегрирования в блоке 14 БПФ. Поэтому выходные сигналы АЦП 13 подаются параллельно на n блоков 14 БПФ, в которых начало периода интегрирования сдвинуто на время T/n. Тогда хотя бы в одном из блоков 14 БПФ момент начала периода интегрирования будет отличаться не более, чем на ±0,5 Т/n от начала радиоимпульса в хоппинг-сообщении, переданном данным браслетом. Сдвиг начала периода интегрирования в блоках 14 БПФ осуществляет формирователь 11 фазового сдвига. За время приема соответствующего маркера хотя бы в одном из блоков 14 БПФ будет правильно определены значения несущей частоты F для принимаемого хоппинг-сообщения. Поскольку при БПФ осуществляется интегрирование за достаточно большой промежуток времени Т, кратковременные помехи в принимаемом хоппинг-сигнале практически не сказываются на качестве приема хоппинг-сообщения. Это позволяет осуществлять передачу хоппинг-сообщений на большие расстояния при сравнительно малой мощности передатчика хоппинг-сигнала, установленного в браслете. Применение аналогичного технического решения в системах охранной сигнализации позволило в свое время в несколько раз увеличить дальность передачи извещений (www.altonika.ru).From the output of the receiving path 12, the hop message arrives at the ADC 13, where it is converted into a set of digital values. These digital values enter the FFT blocks 14, which perform the function of narrow-band digital filtering with a certain step ΔF and an integration period equal to T. Upon completion of integration, the hopping message transmitted by the bracelet can be restored only when the start of the radio pulse in the hopping message coincides with the beginning of the integration period in block 14 FFT. Therefore, the output signals of the ADC 13 are supplied in parallel to n FFT units 14, in which the beginning of the integration period is shifted by T / n. Then, at least in one of the FFT units 14, the moment of the beginning of the integration period will differ by no more than ± 0.5 T / n from the beginning of the radio pulse in the hop message sent by this bracelet. The shift of the beginning of the integration period in the FFT blocks 14 is carried out by the phase shifter 11. During the reception of the corresponding marker, at least one of the FFT blocks 14 will correctly determine the values of the carrier frequency F for the received hop message. Since FFT is integrated over a sufficiently long period of time T, short-term interference in the received hopping signal practically does not affect the reception quality of the hopping message. This allows you to transmit hopping messages over long distances with a relatively low power transmitter of the hopping signal installed in the bracelet. The use of a similar technical solution in burglar alarm systems at one time allowed several times to increase the transmission range of notifications (www.altonika.ru).

Далее, соответствующий блок 14 БПФ осуществляет последовательную передачу в решающий блок 15 разрядов адреса, информации и контрольной суммы хоппинг-сообщения.Further, the corresponding FFT unit 14 carries out sequential transmission to the decision block 15 bits of the address, information and checksum of the hop message.

Решающий блок 15 по принимаемым кодам адреса и информации рассчитывает контрольную сумму и сравнивает ее с принятым в составе хоппинг-сообщения кодом контрольной суммы. При совпадении этих величин принятое хоппинг-сообщение считается достоверным. Далее, решающий блок 15 проверяет, не принимались ли одновременно с данным хоппинг-сообщением совпадающие с ним хоппинг-сообщения от других блоков 14 БПФ. При наличии таких совпадений решающий блок 15 игнорирует все совпадающие хоппинг-сообщения, оставляя только одно. На этом прием хоппинг-сообщения заканчивается.The decision block 15 on the received address and information codes calculates the checksum and compares it with the checksum code received as part of the hoping message. If these values coincide, the received hop message is considered reliable. Further, the deciding unit 15 checks whether the matching hopping messages from other FFT units 14 were received at the same time as this hop message. In the presence of such coincidences, the decision block 15 ignores all matching hopping messages, leaving only one. At this, the reception of the hop message ends.

С выхода решающего блока 15 хоппинг-сообщение передается в формирователь 16 цифрового сообщения для микроконтроллера 3, где оно дополняется специальным признаком приема хоппинг-сообщения.From the output of the deciding unit 15, the hopping message is transmitted to the digital message former 16 for the microcontroller 3, where it is supplemented with a special feature for receiving the hopping message.

Дальнейшая обработка принятых сообщений и реагирование на результаты этой обработки осуществляются согласно описанному выше алгоритму.Further processing of the received messages and response to the results of this processing are carried out according to the algorithm described above.

При выявлении по результатам этой обработки критической ситуации пультовой дежурный принимает решение о реагировании либо ограничивается регистрацией сообщения в пультовом журнале событий. В первом случае он дает команду на посылку к пользователю персонала, обученного приемам экстренной кардиологической помощи (массаж сердца, применение автоматического дефибриллятора и т.п.). Поскольку этот персонал находится на расстоянии «шаговой доступности» от пациента, то шансы спасти ему жизнь возрастают многократно.If a critical situation is identified based on the results of this processing, the control desk officer makes a decision on the response or is limited to registering a message in the console event log. In the first case, he gives a command to send personnel trained in emergency cardiological care (heart massage, use of an automatic defibrillator, etc.) to the user. Since this staff is located within walking distance from the patient, the chances of saving his life increase many times over.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет получить ожидаемый технический результат, заключающийся в расширении зоны действия пульта дежурного (что дает возможность реализовать вышеупомянутую идею создания локальной системы экстренной медицинской помощи в масштабах микрорайона), а также в упрощении практической реализации пульта дежурного и повышении функциональной надежности его работы в рамках указанной системы.Thus, the proposed technical solution allows to obtain the expected technical result, which consists in expanding the coverage area of the on-call desk (which makes it possible to implement the above-mentioned idea of creating a local emergency medical care system at the scale of the microdistrict), as well as simplifying the practical implementation of the on-call desk and increasing its functional reliability work within the specified system.

Claims

The console of the local on-line emergency medical care system, comprising a microcontroller configured to communicate with a PC, and radio-modems of the gigahertz and megahertz ranges connected to it, light and sound warning units and a button control panel, characterized in that the radio-modem of the megahertz range contains a phase shifter and a series-connected input receiving path and an analog-to-digital converter, the output of which is connected in parallel to the first inputs of n fast blocks Fourier transforms, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the phase shift imager, as well as a decisive unit connected in series, each of the n inputs of which is connected to the output of the corresponding fast Fourier transform unit, and a message former whose output is the output of this noise-resistant megahertz radio modem.