RU2118121C1 - Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization - Google Patents

Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2118121C1
RU2118121C1 RU94021431A RU94021431A RU2118121C1 RU 2118121 C1 RU2118121 C1 RU 2118121C1 RU 94021431 A RU94021431 A RU 94021431A RU 94021431 A RU94021431 A RU 94021431A RU 2118121 C1 RU2118121 C1 RU 2118121C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
central
peripheral
fronts
Prior art date
Application number
RU94021431A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94021431A (en
Inventor
Н.А. Ус
М.М. Гамбург
Original Assignee
Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище filed Critical Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище
Priority to RU94021431A priority Critical patent/RU2118121C1/en
Publication of RU94021431A publication Critical patent/RU94021431A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118121C1 publication Critical patent/RU2118121C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/022—Measuring pressure in heart or blood vessels by applying pressure to close blood vessels, e.g. against the skin; Ophthalmodynamometers

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: integral diagnostics of biological object condition is based on analysis of average velocity of pulse wave propagation in different sections of greater and lesser blood circulation with bloodless methods of clinical examination of hemodynamics in vessels and blood-filled tissues. At first synchronous reading of central φa and peripheral φσ similar edges of electric pulses is performed, and value of their difference Δφ = φa-φσ, proportional to time interval Δt = t(φa)-t(φσ) is found. This done, reading of edge of peripheral electric pulse is taken and in time interval Δt reading of similar edge of central electric pulse is carried out. Deviation of position of similar edges of central and peripheral electric pulses in value and sign is measured. Reliability of diagnostics and its resolution increases at this. Device designed to realize this method has two optoelectronic transducers, two formers of electric pulse sequence, measuring frequency generator, switching AND-NOT logical circuit, discriminator-former of edge phase relation of two compared pulses, control command former, reversing frequency counter, storage register, indicator and start button. EFFECT: enhanced reliability of diagnostics. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в медицинской практике для интегральной диагностики состояния биообъекта, основанного на анализе средней скорости распространения пульсовой волны на различных участках большого и малого кругов кровообращения при бескровных методах клинического исследования гемодинамики в сосудах и кровенаполнения тканей. The invention relates to medicine and can be used in medical practice for the integral diagnosis of the state of a biological object, based on the analysis of the average propagation velocity of a pulse wave in different parts of the large and small circles of blood circulation with bloodless methods for the clinical study of hemodynamics in blood vessels and blood supply to tissues.

Простейшим способом интегральной диагностики состояния биообъекта при бескровных методах клинического исследования гемодинамики в сосудах и кровенаполнения тканей является способ нахождения частоты пульса путем пальпации участков тела, где крупные кровеносные сосуды подходят близко к поверхности кожного покрова [1]. Сравнение найденной частоты пульса с некоторым эталонным значением позволяет диагностировать состояние биообъекта. The simplest method for the integral diagnosis of the state of a biological object with bloodless methods of clinical research of hemodynamics in blood vessels and blood supply to tissues is a method of finding the pulse rate by palpation of parts of the body where large blood vessels come close to the surface of the skin [1]. Comparison of the found heart rate with some reference value allows you to diagnose the state of the biological object.

Способ отличается простотой, однако разрешающая способность по диагностике достаточно низка, а субъективность очень велика. The method is simple, but the diagnostic resolution is quite low, and subjectivity is very high.

Известен другой способ диагностики состояния биообъекта [1], в основе которого лежит графический метод исследования пульса, получивший название сфигмография. Способ состоит в том, что механические перемещения ограниченного участка крупных кровеносных сосудов, возникающие под воздействием пульсовой волны, т. е. биологической пульсовой последовательности, преобразовывают в электрическую последовательность с последующей электрографической регистрацией на бумажных носителях и исследованиями формы огибающей кривой сфигмограммы и определением непосредственно частоты пульса. There is another method for diagnosing the state of a bioobject [1], which is based on a graphical method for studying the pulse, called sphygmography. The method consists in converting mechanical movements of a limited area of large blood vessels under the influence of a pulse wave, i.e., a biological pulse sequence, into an electrical sequence with subsequent electrographic recording on paper and studying the shape of the envelope of the sphygmogram curve and directly determining the pulse frequency .

Выявленные информационные признаки определяют более высокое разрешение способа по диагностике, которое основывается на сравнении полученных значений и некоторых эталонных одноименных информационных признаков. Identified information signs determine a higher resolution of the diagnostic method, which is based on a comparison of the obtained values and some reference information signs of the same name.

Однако субъективность и достаточно низкая точность получения информационных признаков при ручной обработке сфигмограммы оставляют некоторую неоднозначность при диагностике. Общим недостатком известных способов диагностики состояния биообъекта является то, что гемодинамика фактически сравнивается с некоторым эталоном и совершенно не учитывает особенностей индивидуума. Это может приводить в отдельных случаях к неверной диагностике состояния конкретного биообъекта. However, the subjectivity and the rather low accuracy of obtaining information signs during manual processing of the sphygmogram leave some ambiguity in the diagnosis. A common disadvantage of known methods for diagnosing the state of a bioobject is that hemodynamics is actually compared with some standard and completely does not take into account the characteristics of the individual. This may lead in some cases to an incorrect diagnosis of the state of a particular biological object.

Следовательно, задача изобретения состоит в достижении достоверности диагностики и повышении ее разрешающей способности. Therefore, the objective of the invention is to achieve the reliability of diagnosis and increase its resolution.

Предлагаемый способ диагностики состояния биообъекта состоит в том, что биологическую пульсовую последовательность преобразовывают в электрическую последовательность импульсов и первоначально производят синхронное считывание центрального φа и периферического φб одноименных фронтов электрических импульсов, находят значение их разности Δφ = φа-φб, пропорциональное временному интервалу Δt = t(φа)-t(φб) , далее производят считывание фронта периферического электрического импульса и через интервал времени Δt- считывание одноименного фронта центрального электрического импульса, при этом за фиксированный промежуток времени измеряют отклонение положения одноименных фронтов центрального и периферического электрических импульсов по величине и знаку, на основании чего осуществляют диагностику состояния биообъекта.The proposed method for diagnosing the state of a bioobject consists in converting a biological pulse sequence into an electrical pulse sequence and initially performing a synchronous reading of the central φ a and peripheral φ b of the same fronts of electric pulses, find the difference value Δφ = φ a -φ b proportional to the time interval Δt = t (φ a ) -t (φ b ), then the front of the peripheral electrical impulse is read out and after the time interval Δt is the reading of the same name the front of the central electrical impulse, and for a fixed period of time, the deviation of the position of the same-named fronts of the central and peripheral electrical impulses is measured in magnitude and sign, on the basis of which the state of the biological object is diagnosed.

Изложенный способ иллюстрируют временные диаграммы, приведенные на фиг. 1. The described method is illustrated by the timing diagrams shown in FIG. one.

На первом этапе реализации способа при сравнении пульса Uа1 и Uб1 находится первичное значение разности фаз Δφ и определяется временной интервал Δt = t1(φа) - t1(φб), который как некоторая информационная константа состояния биообъекта будет использоваться на втором этапе реализации способа. Измерение осуществляется за промежуток времени tизм.1.At the first stage of the implementation of the method, when comparing the pulse U a1 and U b1, the primary value of the phase difference Δφ is found and the time interval Δt = t 1 (φ a ) - t 1 (φ b ) is determined, which will be used as some informational constant of the state of the biological object on the second stage of implementation of the method. The measurement is carried out over a period of time t rev . 1.

На втором этапе реализации способа центральную пульсовую последовательность Uа2 сдвигают во времени на величину информационной константы Δt и находят осредненное вторичное значение разности фаз центрального Uа2 и периферического Uб2 пульса за фиксированный промежуток времени tизм.2>Δt.
Физический показатель состояния биообъекта, равный осредненному значению вторично измеренной разности фаз, как следует из временных диаграмм, может быть равен нулю или отличен от нуля со своим знаком.At the second stage of the method implementation, the central pulse sequence U a2 is shifted in time by the value of the information constant Δt and the averaged secondary value of the phase difference of the central U a2 and peripheral U b2 pulse is found for a fixed period of time t meas . 2 > Δt.
A physical indicator of the state of a biological object, equal to the averaged value of the secondary measured phase difference, as follows from the time diagrams, can be zero or nonzero with its sign.

Признаки, касающиеся преобразования биологической пульсовой последовательности в электрическую последовательность импульсов, являются общими для заявляемого способа и прототипа. Signs relating to the conversion of a biological pulse sequence into an electrical pulse sequence are common to the proposed method and prototype.

Отличительными от прототипа являются признаки, касающиеся выполняемых измерений: первоначально производят синхронное считывание центрального φа и периферического φб одноименных фронтов электрических импульсов, находят значение их разности Δφ = φа-φб, пропорциональное временному интервалу Δt = t(φа) - t(φб), далее производят считывание фронта периферического электрического импульса и через интервал времени Δt - считывание одноименного фронта центрального электрического импульса, при этом за фиксированный промежуток времени измеряют отклонение положения одноименных фронтов центрального и периферического электрических импульсов по величине и знаку, на основании чего осуществляют диагностику состояния биообъекта.Distinctive features of the prototype are the signs regarding the measurements performed: initially they synchronously read the central φ a and peripheral φ b of the fronts of the same electrical impulses, find the difference Δφ = φ a -φ b proportional to the time interval Δt = t (φ a ) - t (φ b ), then the front of the peripheral electrical impulse is read out and after the time interval Δt is the reading of the front of the same name of the central electrical impulse, while for a fixed period of time I measure t the deviation of the position of the front of the same name of the central and peripheral electrical impulses in magnitude and sign, on the basis of which they diagnose the state of the biological object.

Кроме того, способ отличается тем, что производят измерение центрального φа и периферического φб фронтов электрических импульсов наложением датчиков в области большого круга кровообращения.In addition, the method is characterized in that they measure the central φ a and peripheral φ b fronts of electrical impulses by applying sensors in the region of a large circle of blood circulation.

Для диагностики возможно проведение измерения центрального φа и периферического φб фронтов электрических импульсов наложением датчиков в области малого круга кровообращения.For diagnostics, it is possible to measure the central φ а and peripheral φ b fronts of electrical impulses by applying sensors in the region of the pulmonary circulation.

Очевидно, что диагностику можно производить измерением центрального φа и периферического φб фронтов электрических импульсов наложением датчиков в областях соответственно большого и малого кругов кровообращения.Obviously, diagnostics can be performed by measuring the central φ а and peripheral φ b fronts of electrical impulses by applying sensors in the areas of the large and small circles of blood circulation, respectively.

Поставленная задача также разрешима и при выполнении измерений центрального φа и периферического φб фронтов электрических импульсов путем наложения датчиков в областях соответственно малого и большого кругов кровообращения.The posed problem is also solvable when performing measurements of the central φ а and peripheral φ b fronts of electrical impulses by applying sensors in areas of small and large circles of blood circulation, respectively.

Варианты наложения датчиков позволяют оценивать интегральное состояние различных органов биообъектов за счет учета изменения скорости тока крови в этих органах. Variants of superimposing sensors make it possible to evaluate the integral state of various organs of biological objects by taking into account changes in the speed of blood flow in these organs.

Пульсовая волна, являясь интегральной характеристикой состояния биообъекта, несет в себе большой спектр информационных составляющих, которые могут быть идентифицированы способами, обладающими достаточной разрешающей способностью. Синхронный режим считывания центрального и периферического одноименных фронтов электрических импульсов при нахождении разности фаз Δφ фактически реализует автокорреляционный способ обработки информационных последовательностей [4], что определяет потенциально высокую разрешающую способность описываемого способа. The pulse wave, being an integral characteristic of the state of a biological object, carries a wide range of information components that can be identified by methods that have sufficient resolution. The synchronous reading mode of the central and peripheral same-name fronts of electric pulses when finding the phase difference Δφ actually implements an autocorrelation method for processing information sequences [4], which determines the potentially high resolution of the described method.

Рассмотрим пример конкретного осуществления предлагаемого способа. Consider an example of a specific implementation of the proposed method.

Для проверки способа использовалась измерительная схема в составе двухканального оптоэлектронного преобразователя биологической пульсовой последовательности, линии задержки, фазометра, цифрового четырехразрядного преобразователя время-код. Оптоэлектронные преобразователи (датчики) осуществляли преобразование биологической пульсовой последовательности в электрическую и были подключены первый в область аорты, а второй - в области локтевого изгиба левой руки. Первоначально выходы датчиков соединяли с фазометром и синхронно измеряли разность фаз Δφ, величина которой фиксировалась. Далее в цепь выхода датчика с аорты включали линию задержки и найденную величину Δt вводили в схему измерения. После этого производили синхронное считывание сигналов с обоих датчиков с учетом задержки Δt по каналу центрального пульса (точка аорты) в течение 60 секунд и преобразование информационной составляющей в четырехразрядный двоичный код. Двоичный кодовый сигнал с учетом знака использовался для диагностики состояния биообъекта. To test the method, a measuring circuit was used as part of a two-channel optoelectronic converter of a biological pulse sequence, a delay line, a phase meter, and a four-digit digital time-code converter. Optoelectronic converters (sensors) converted the biological pulse sequence into an electrical one and connected the first to the aortic region and the second to the left elbow bend. Initially, the outputs of the sensors were connected to a phase meter and the phase difference Δφ, the value of which was fixed, was simultaneously measured. Then, a delay line was included in the output circuit of the sensor from the aorta, and the found Δt value was introduced into the measurement circuit. After that, the signals from both sensors were synchronously read taking into account the delay Δt along the central pulse channel (aortic point) for 60 seconds and the information component was converted into a four-digit binary code. The binary code signal, taking into account the sign, was used to diagnose the state of the biological object.

На первом этапе обследовались два пациента с заранее установленными клиническими диагнозами. Пациент "Б" имел диагноз: сахарный диабет. Пациент "З" имел нормальный сахар в крови. Обоих пациентов обследовали по заявляемому способу. Для пациента "Б" был установлен классификационный признак Kб = -0100, а для пациента "З" соответственно Kэ = 0000.At the first stage, two patients with pre-established clinical diagnoses were examined. Patient B was diagnosed with diabetes mellitus. Patient “Z” had normal blood sugar. Both patients were examined by the present method. For patient "B", a classification feature K b = -0100 was established, and for patient "Z", respectively, K e = 0000.

На втором этапе обследованию подвергали пациентку "Х" - 37 лет. В итоге был получен классификационный признак Kх = -0101, который был очень близок к признаку Kб. На основании этого признака был диагностирован сахарный диабет. При дальнейших клинических исследованиях диагноз был полностью подтвержден.At the second stage, the patient “X”, 37 years old, was examined. As a result, the classification characteristic K x = -0101 was obtained, which was very close to the sign of K b . Based on this symptom, diabetes was diagnosed. With further clinical studies, the diagnosis was fully confirmed.

Простота, достоверность и бескровность способа, а также его высокая оперативность позволяют рассчитывать на широкое его применение для интегральной диагностики состояния биообъектов. The simplicity, reliability and bloodlessness of the method, as well as its high efficiency make it possible to count on its widespread use for integrated diagnostics of the state of biological objects.

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства, описанного ниже. The proposed method can be implemented using the device described below.

Современная медицина при исследовании пульса применяет различные устройства, реализующие контроль биологической пульсовой последовательности. In the study of pulse, modern medicine uses various devices that control the biological pulse sequence.

Известно устройство для измерения частоты пульса, основанное на контроле биопотенциалов сердца, в частности, R-зубцов электрокардиограммы (ЭКГ) [5], которые снимаются с помощью чашечных электродов в области сердца, преобразуются в электрическую последовательность импульсов и автоматически обрабатываются пересчетным устройством (счетчиком частоты импульсов). Амплитудные значения R-зубцов в области сердца наиболее стабильны, а в других точках тела, например, между правой и левой руками могут изменяться в широких пределах. Это приводит к тому, что частота пульса может быть измерена не во всех точках тела и не у всех пациентов, а лишь у 90 - 96% [6]. A device for measuring heart rate based on the monitoring of the biopotentials of the heart, in particular, the R-teeth of the electrocardiogram (ECG) [5], which are removed using cup electrodes in the heart region, is converted into an electrical pulse sequence and automatically processed by a conversion device (frequency counter) pulses). The amplitude values of R-teeth in the region of the heart are most stable, and at other points in the body, for example, between the right and left hands can vary widely. This leads to the fact that the pulse rate can not be measured at all points of the body and not in all patients, but only in 90 - 96% [6].

В другом известном устройстве [7] с помощью емкостных датчиков контролируются механические перемещения стенок кровеносных сосудов, которые близко расположены у кожных покровов. Такой датчик включают в резонансный колебательный контур, сигналы с которого далее измеряют и контролируют, например, кардиографами в виде сфигмограмм. In another known device [7] with the help of capacitive sensors, mechanical movements of the walls of blood vessels, which are closely located near the skin, are monitored. Such a sensor is included in the resonant oscillatory circuit, the signals from which are further measured and controlled, for example, by cardiographs in the form of sphygmograms.

Однако устройство не позволяет контролировать пульс в тех точках, где не пальпируется пульс, что является принципиальным моментом в заявляемом способе. However, the device does not allow you to control the pulse at those points where the pulse is not palpated, which is a fundamental point in the inventive method.

Наиболее близким по сути к заявляемому устройству является устройство измерителя пульса [8], основу которого составляет оптоэлектронный преобразователь, состоящий из ИК-светодиода и фотодиода. Данное устройство содержит следующие элементы: оптоэлектронный преобразователь, формирователь электрической последовательности импульсов, две логические схемы И-НЕ, три ждущих одновибратора, два RS-триггера, генератор измерительной частоты, счетчик частоты, дешифратор, индикатор, электронный ключ и две кнопки управления. The closest to the claimed device is the device of the pulse meter [8], the basis of which is an optoelectronic converter, consisting of an infrared LED and a photodiode. This device contains the following elements: an optoelectronic converter, an electric pulse train generator, two NAND logic circuits, three standby vibrators, two RS flip-flops, a measuring frequency generator, a frequency counter, a decoder, an indicator, an electronic key and two control buttons.

Недостатком устройства является потеря информационной составляющей при прохождении сигналов пульса через формирователь D2, так как огибающая пульса преобразуется в короткий импульс фиксированной длительности. Точность измерения частоты пульса в устройстве зависит от времени его измерения. Устройство реализует подсчет импульсов за определенный период времени (как правило, не превышающий несколько секунд) с последующим осреднением за одну минуту. The disadvantage of this device is the loss of the information component during the passage of pulse signals through the shaper D2, since the pulse envelope is converted into a short pulse of a fixed duration. The accuracy of the pulse rate measurement in the device depends on the time of its measurement. The device implements counting pulses for a certain period of time (usually not exceeding a few seconds), followed by averaging in one minute.

Заявляемое устройство, реализующее заявляемый способ диагностики состояния биообъекта, содержит следующие элементы: два оптоэлектронных преобразователя, два формирователя электрической последовательности импульсов, генератор измерительной частоты, формирователь команд управления, логическую схему И-НЕ, реверсивный счетчик частоты, дискриминатор-формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, регистр памяти, индикатор и кнопку пуска. The inventive device that implements the inventive method for diagnosing the state of a biological object, contains the following elements: two optoelectronic converters, two shapers of an electrical pulse sequence, a generator of measuring frequency, a shaper of control commands, a logic circuit AND-NOT, a reversible frequency counter, a discriminator-shaper of the phase ratio of the fronts of the two compared pulses, memory register, indicator and start button.

Общим для прототипа и заявляемого устройства является наличие в них первого оптоэлектронного преобразователя, первого формирователя электрической последовательности импульсов, генератора измерительной частоты, логической схемы И-НЕ, индикатора и кнопки пуска. Common to the prototype and the claimed device is the presence in them of the first optoelectronic converter, the first shaper of the electrical pulse sequence, the measuring frequency generator, the NAND logic, the indicator and the start button.

Отличительные от прототипа признаки следующие:
второй оптоэлектронный преобразователь,
второй формирователь электрической последовательности импульсов,
дискриминатор-формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов,
формирователь команд управления,
реверсивный счетчик частоты,
регистр памяти,
а также связи между указанными элементами, приведенными в формуле изобретения.Distinguishing features from the prototype are the following:
second optoelectronic converter,
a second shaper of the electrical pulse sequence,
discriminator-shaper of the ratio of the phases of the fronts of two compared pulses,
command shaper,
reversible frequency counter
memory register
as well as the relationship between these elements shown in the claims.

Существенное значение имеет введение в схему формирователя электрической последовательности импульсов, основу которых составляет биологическая последовательность. При этом пульсовая волна преобразуется в последовательность электрических импульсов, длительность которых пропорциональна времени удара пульса. Информационная составляющая, которая заложена в пульсовой волне, сохраняется как в периоде следования импульсов, так и в длительности самого импульса. Организация двухканальной схемы первичной обработки биологической пульсовой последовательности при жесткой синхронизации генератором измерительной частоты формирователя команд управления позволяет реализовать требования синхронного считывания одноименных фронтов электрических импульсов на первом этапе и режим заданного асинхронного считывания этих же фронтов на втором этапе измерения. Of great importance is the introduction of an electrical sequence of pulses into the shaper circuit, the basis of which is a biological sequence. In this case, the pulse wave is converted into a sequence of electrical pulses, the duration of which is proportional to the pulse beat time. The information component, which is inherent in the pulse wave, is preserved both in the period of the pulses and in the duration of the pulse itself. The organization of a two-channel scheme for the initial processing of the biological pulse sequence during tight synchronization by the generator of the measuring frequency of the control command generator allows us to implement the requirements of synchronous reading of the same fronts of electric pulses at the first stage and the mode of a given asynchronous reading of the same fronts at the second measurement stage.

Заявляемое устройство, реализующее способ диагностики состояния биообъекта, показано на чертеже (см. фиг. 2). The inventive device that implements a method for diagnosing the state of a biological object is shown in the drawing (see Fig. 2).

Оно содержит оптоэлектронные преобразователи 1 и 2, выходы которых соответственно соединены с входами формирователей электрической последовательности импульсов 3 и 4, а выходы последних соединены соответственно с первым и третьим входами логической схемы И-НЕ 7 и соответственно с первым и вторым входами дискиминатора-формирователя 11. Генератор измерительной частоты 6 своим первым выходом подключен к второму входу логической схемЫ И-НЕ 7, вторым выходом - на первый вход формирователя команд управления 5, первый выход которого соединен с четвертым входом логической схемы И-НЕ 7. Третий выход генератора 6 соединен с третьим входом дискриминатора-формирователя 11. Второй и третий выходы формирователя команд управления 5 подключены соответственно на входы оптоэлектронных преобразователей 1 и 2. Выход логической схемы И-НЕ 7 соединен с входом реверсивного счетчика частоты 8, выход которого подключен на вход регистра памяти 9. Второй вход реверсивного счетчика частоты 8 подключен к выходу дискриминатора-формирователя 11. Первый выход с регистра памяти 9 соединен с вторым входом формирователя команд управления 5, а второй выход подключен на вход индикатора 10. Кнопка пуска SB1 соединена с третьим и четвертым входами формирователя команд управления 5. It contains optoelectronic converters 1 and 2, the outputs of which are respectively connected to the inputs of the shapers of the electrical pulse sequence 3 and 4, and the outputs of the latter are connected respectively to the first and third inputs of the I-NOT 7 logic circuit and, respectively, with the first and second inputs of the discriminator-shaper 11. The measuring frequency generator 6 is connected with its first output to the second input of the AND-NOT 7 logic circuit, and the second output is connected to the first input of the control command generator 5, the first output of which is connected to the fourth input of the AND-NOT logic 7. The third output of the generator 6 is connected to the third input of the discriminator-driver 11. The second and third outputs of the driver of the control commands 5 are connected respectively to the inputs of the optoelectronic converters 1 and 2. The output of the AND-NOT 7 logic circuit is connected to the input a reverse frequency counter 8, the output of which is connected to the input of the memory register 9. The second input of the reverse frequency counter 8 is connected to the output of the discriminator-shaper 11. The first output from the memory register 9 is connected to the second input of the form of the control command generator 5, and the second output is connected to the input of the indicator 10. The start button SB1 is connected to the third and fourth inputs of the control command generator 5.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройство обнулено и с первого выхода формирователя 5 на четвертый вход схемы совпадения 7 приложен потенциал логического нуля, что определяет закрытое состояние логической схемы 7. Оптоэлектронные преобразователи 1 и 2 не работают. При нажатии кнопки пуска SB1 формирователь команд управления 5 переводит в активный режим ИК-излучатели оптоэлектронных преобразователей 1, 2 и открывает логической единицей по четвертому входу схему совпадения 7. При наложении датчика 1, например, в области аорты, т.е. при контроле центрального пульса, а датчика 2, например, в области локтевого изгиба левой руки, т. е. при контроле периферического пульса, в устройстве будет достигнуто синхронное считывание центрального и периферического одноименных фронтов электрических импульсов. Длительность открытого состояния логической схемы И-НЕ 7 в этом случае будет соответствовать искомой разности фаз Δφ. Пропорционально этому временному интервалу Δt от генератора 6 на счетчик частоты 8 поступят счетные импульсы, информация о которых будет храниться в регистре памяти. При получении кодовой информации из регистра 9 формирователь команд управления 5 переводит в пассивный режим ИК-излучатели оптоэлектронных преобразователей 1 и 2, закрывает схему совпадения 7. Далее на основе информации из регистра памяти 9 формирователь команд управления 5 открывает схему совпадения 7 по четвертому входу и переводит в активный режим сначала ИК-излучатель оптоэлектронного преобразователя 2, а затем с интервалом Δt ИК-излучатель оптоэлектронного преобразователя 1. В течение некоторого фиксированного промежутка времени осуществляется измерение отклонения положения одноименных фронтов центрального и периферического электрических импульсов по величине и знаку. Соотношение фаз фронтов сравниваемых двух импульсов устанавливается дискриминатором-формирователем 11, сигнал с выхода которого управляет режимами реверсивного счетчика частоты 8. По окончании времени измерения формирователь команд управления 5 закрывает логическую схему И-НЕ 7 по ее четвертому входу и переводит в пассивный режим ИК-излучатели оптоэлектронных преобразователей 1 и 2. В итоге в регистре памяти 9 хранится код классификационного признака состояния биообъекта, который отображается индикатором 10. Весь режим измерения в устройстве жестко синхронизирован сигналами генератора 6, что определяет высокое разрешение схемы. The device operates as follows. In the initial state, the device is reset to zero and the potential of logical zero is applied from the first output of the shaper 5 to the fourth input of the matching circuit 7, which determines the closed state of the logic circuit 7. Optoelectronic converters 1 and 2 do not work. When the SB1 start button is pressed, the control command generator 5 puts the infrared emitters of the optoelectronic converters 1, 2 into active mode and opens the matching circuit 7 with a logical unit at the fourth input. When applying sensor 1, for example, in the aortic region, i.e. when monitoring the central pulse, and sensor 2, for example, in the area of the elbow bend of the left hand, i.e., when monitoring the peripheral pulse, the device will achieve synchronous reading of the central and peripheral fronts of the same name as the electric impulses. The duration of the open state of the AND-NOT 7 logic circuit in this case will correspond to the desired phase difference Δφ. In proportion to this time interval Δt from the generator 6, counting pulses will arrive at the frequency counter 8, information about which will be stored in the memory register. Upon receipt of the code information from register 9, the control command generator 5 puts the IR emitters of the optoelectronic converters 1 and 2 into passive mode, closes the matching circuit 7. Next, based on the information from the memory register 9, the control command generator 5 opens the matching circuit 7 at the fourth input and translates into active mode, first the IR emitter of the optoelectronic converter 2, and then with the interval Δt, the IR emitter of the optoelectronic converter 1. For a fixed period of time estvlyaetsya measurement position deviation of like edges of the central and peripheral electrical pulses in magnitude and sign. The ratio of the phases of the fronts of the two pulses being compared is set by discriminator-shaper 11, the output signal of which controls the modes of the frequency counter 8. At the end of the measurement time, the command shaper 5 closes the NAND 7 logic circuit at its fourth input and puts the IR emitters into passive mode optoelectronic converters 1 and 2. As a result, the code of the classification attribute of the state of the bioobject, which is displayed by indicator 10, is stored in the memory register 9. The entire measurement mode is stve rigidly synchronized signal generator 6, which defines the high-resolution scheme.

Заявляемое устройство может быть реализовано на доступной элементной базе, отличается простотой управления, достоверностью и надежностью контролируемого параметра. The inventive device can be implemented on an accessible elemental base, is characterized by ease of control, reliability and reliability of the controlled parameter.

Источники информации:
1. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней. Палеев Н.Р., Каевицер И.М. - М.: Медицина 1975 - С. 7.Sources of information:
1. Atlas of hemodynamic studies in the clinic of internal diseases. Paleev N.R., Kayevitser I.M. - M .: Medicine 1975 - S. 7.

2. Там же, С. 17. 2. Ibid., P. 17.

3. Там же, С. 17. 3. Ibid., P. 17.

4. Якушенко Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптоэлектронных приборах, - М.: Радио и связь, 1981 - С. 77, 78. 4. Yakushenko Yu.G., Lukantsev V.N., Kolosov M.P. Methods of combating interference in optoelectronic devices, - M .: Radio and communications, 1981 - S. 77, 78.

5. А. с. СССР N 216903. Портативный пульсоинтенсиметр. 5. A. p. USSR N 216903. Portable pulse intensimeter.

6. Наручные часы, измеряющие частоту пульса. - Электроника, 1982, N 7 - С. 17, 18. 6. A watch that measures heart rate. - Electronics, 1982, N 7 - S. 17, 18.

7. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней. Палеев Н.Р., Каевицер И.М. - М.: Медицина 1975 - С. 22. 7. Atlas of hemodynamic studies in the clinic of internal diseases. Paleev N.R., Kayevitser I.M. - M .: Medicine 1975 - S. 22.

8. Ефремов В., Нискевич М. Измеритель пульса / в помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 90 // Сост. Н. Ф. Назаров. М.: ДОСААФ, 1985. / С. 27, 29; (прототип). 8. Efremov V., Niskevich M. Pulse meter / to help a radio amateur: Collection. Vol. 90 // Comp. N.F. Nazarov. M .: DOSAAF, 1985./P. 27, 29; (prototype).

Claims (1)

\\\1 1. Способ диагностики состояния биообъекта, включающий преобразование биологической пульсовой последовательности в электрическую последовательность импульсов с последующим измерением параметров пульса, по которым осуществляют оценку состояния биообъекта, отличающийся тем, что измерение параметров осуществляется сначала синхронным считыванием центрального $$$ и периферического $$$ одноименных фронтов электрических импульсов, находят первичное значение их разности фаз $$$ пропорциональное временному интервалу $$$ далее производят считывание фронта периферического $$$ электрического импульса и через известный интервал времени $$$ считывание одноименного фронта центрального $$$ электрического импульса, при этом за фиксированный промежуток времени измеряют отклонение положения одноименных фронтов центрального и периферического электрических импульсов по величине и знаку, на основании чего осуществляют диагностику состояния биообъекта. \\\2 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят измерение центрального $$$ и периферического $$$ фронтов электрических импульсов наложением датчиков в области большого круга кровообращения. \\\2 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят измерение центрального $$$ и периферического $$$ фронтов электрических импульсов наложением датчиков в области малого круга кровообращения. \\\2 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят измерение центрального $$$ и периферического $$$ фронтов электрических импульсов наложением датчиков в областях соответственно большого и малого кругов кровообращения. \\\2 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят измерение центрального $$$ и периферического $$$ фронтов электрических импульсов наложением датчиков в областях соответственно малого и большого кругов кровообращения. \ \ \2 6. Устройство для осуществления способа, содержащее первый оптоэлектронный преобразователь, первый формирователь электрической последовательности импульсов, генератор измерительной частоты, логическую схему И - НЕ, индикатор и кнопку пуска, причем выход первого оптоэлектронного преобразователя соединен с входом первого формирователя электрической последовательности импульсов, а его выход подключен на первый вход логической схемы И - НЕ, первый выход генератора измерительной частоты подключен на второй вход логической схемы И - НЕ, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второй оптоэлектронный преобразователь, второй формирователь электрической последовательности импульсов, дискриминатор-формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, формирователь команд управления, реверсивный счетчик частоты, регистр памяти, при этом выход второго оптоэлектронного преобразователя соединен с входом второго формирователя электрической последовательности импульсов, а его выход подключен на третий вход логической схемы И - НЕ, четвертый вход логической схемы И - НЕ соединен с первым выходом формирователя команд управления, а второй и третий выходы подключены соответственно к входам первого и второго оптоэлектронных преобразователей, второй выход генератора измерительной частоты соединен с первым входом формирователя команд управления, а его второй вход соединен с вторым выходом регистра памяти, к третьему и четвертому входам формирователя команд управления подключена кнопка пуска, первый и второй выходы формирователя электрической последовательности импульсов дополнительно соединены соответственно с первым и вторым входами дискриминатора-формирователя соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, а на его третий вход подключен третий выход генератора измерительной частоты, выход логической схемы И - НЕ соединен с первым входом реверсивного счетчика, на второй вход которого подключен выход дискриминатора-формирователя соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, выход реверсивного счетчика подключен к входу регистра памяти, первый выход которого соединен с индикатором. \\\ 1 1. A method for diagnosing the state of a biological object, which includes converting a biological pulse sequence into an electrical pulse sequence followed by measuring the pulse parameters, which evaluate the state of the biological object, characterized in that the parameters are measured by synchronously reading the central $$$ and peripheral $ $$ of the fronts of electric impulses of the same name, find the primary value of their phase difference $$$ proportional to the time interval $$$ then produce with reading the front of the peripheral $$$ electrical impulse and after a known time interval $$$ reading the same front of the central $$$ electrical impulse, while for a fixed period of time measure the position deviation of the same fronts of the central and peripheral electrical impulses in magnitude and sign, based on which diagnose the state of the biological object. \\\ 2 2. The method according to p. 1, characterized in that they measure the central $$$ and peripheral $$$ fronts of electrical impulses by applying sensors in the region of a large circle of blood circulation. \\\ 2 3. The method according to claim 1, characterized in that they measure the central $$$ and peripheral $$$ fronts of electrical pulses by applying sensors in the region of the pulmonary circulation. \\\ 2 4. The method according to claim 1, characterized in that they measure the central $$$ and peripheral $$$ fronts of electrical pulses by superimposing sensors in areas of the large and small circles of blood circulation, respectively. \\\ 2 5. The method according to claim 1, characterized in that they measure the central $$$ and peripheral $$$ fronts of electrical impulses by superimposing sensors in areas of small and large circles of blood circulation, respectively. \ \ \ 2 6. A device for implementing the method, comprising a first optoelectronic converter, a first pulse shaper, a measuring frequency generator, an AND circuitry NOT, an indicator and a start button, the output of the first optoelectronic converter being connected to the input of the first shaper of the electric pulse sequence , and its output is connected to the first input of the AND logic circuit - NOT, the first output of the measuring frequency generator is connected to the second input of the AND logic circuit - NOT characterized in that it further comprises a second optoelectronic converter, a second pulse shaper, a discriminator-shaper of the phase relation of the fronts of the two compared pulses, a control command shaper, a frequency counter, a memory register, and the output of the second optoelectronic converter is connected to the input of the second shaper electrical sequence of pulses, and its output is connected to the third input of the logic circuit AND - NOT, the fourth input log of the circuit AND is NOT connected to the first output of the control command generator, and the second and third outputs are connected respectively to the inputs of the first and second optoelectronic converters, the second output of the measuring frequency generator is connected to the first input of the control command generator, and its second input is connected to the second register output memory, a start button is connected to the third and fourth inputs of the control command generator, the first and second outputs of the electric pulse train former о are connected respectively to the first and second inputs of the discriminator-shaper of the phase ratio of the fronts of the two compared pulses, and the third output of the measuring frequency generator is connected to its third input, the output of the logic circuit AND is NOT connected to the first input of the reversible counter, the discriminator output is connected to its second input - a shaper of the ratio of the phases of the fronts of the two compared pulses, the output of the reverse counter is connected to the input of the memory register, the first output of which is connected to the indicator.
RU94021431A 1994-06-07 1994-06-07 Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization RU2118121C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94021431A RU2118121C1 (en) 1994-06-07 1994-06-07 Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94021431A RU2118121C1 (en) 1994-06-07 1994-06-07 Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94021431A RU94021431A (en) 1996-06-20
RU2118121C1 true RU2118121C1 (en) 1998-08-27

Family

ID=20156964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94021431A RU2118121C1 (en) 1994-06-07 1994-06-07 Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118121C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001078598A1 (en) * 2000-04-18 2001-10-25 Tamara Yakovlevna Ryabova Methods for checking and self-checking an output of the cardiovascular system and a checking device
WO2005052595A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-09 Tatyana Andreevna Starikova Method for diagnosing the functional state of a bioobject
RU2798766C1 (en) * 2022-06-01 2023-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method of determining microbial-plant interaction in the process of development of microorganisms by measuring heat release from it and a device for its implementation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543293C2 (en) * 2013-02-06 2015-02-27 Леонид Алексеевич Потемкин Individual's physiological parameters control device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Палеев Н.Р. и др. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней. - М.: Медицина, 1975, с.7. 2. Ефремов В.Н. и др. Измеритель пульса /В помощь радиолюбителю: Сборник, вып.90. - М.: ДОСААФ, 1985, с.27 - 29. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001078598A1 (en) * 2000-04-18 2001-10-25 Tamara Yakovlevna Ryabova Methods for checking and self-checking an output of the cardiovascular system and a checking device
WO2005052595A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-09 Tatyana Andreevna Starikova Method for diagnosing the functional state of a bioobject
RU2798766C1 (en) * 2022-06-01 2023-06-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) Method of determining microbial-plant interaction in the process of development of microorganisms by measuring heat release from it and a device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU94021431A (en) 1996-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108289653B (en) Device and method for determining a fetal heart rate
US4509526A (en) Method and system for non-invasive ultrasound Doppler cardiac output measurement
Gardin et al. Evaluation of blood flow velocity in the ascending aorta and main pulmonary artery of normal subjects by Doppler echocardiography
US4501279A (en) Ultrasonic blood flow sensing apparatus
RU2127999C1 (en) Noninvasive method and device for determining hemodynamic parameters in biological objects
US5882311A (en) Calibration for blood pressure pulses
EP1641389B1 (en) Apparatus and method for measuring hemodynamic parameters
US3841314A (en) Pulse activity indicator
CN104873186A (en) Wearable artery detection device and data processing method thereof
CN108024788B (en) Device and method for determining a fetal heart rate
US4058118A (en) Pulse counter
WO2015109539A1 (en) Ultrasonic medical monitoring device and method
Moulinier et al. Measurement of aortic blood flow by Doppler echocardiography: day to day variability in normal subjects and applicability in clinical research
Griffith et al. An ultrasound system for combined cardiac imaging and Doppler blood flow measurement in man.
JPS636214B2 (en)
WO2013088314A1 (en) Automated doppler pulse cycle selection
CA1067198A (en) Blood pressure and pulse rate measuring apparatus
JPS5836528A (en) Ultrasonic pulse doppler blood flow measuring apparatus
Sahani et al. An imageless ultrasound device to measure local and regional arterial stiffness
RU2118121C1 (en) Method of diagnostics of biological object condition and device intended for its realization
Mackay Non-invasive cardiac output measurement
JPH0142210B2 (en)
RU2118122C1 (en) Method of measuring of pulse wave propagation velocity, arterial pressure, temperature of body, content of hemoglobin in blood and devices intended for their realization
Houston et al. Doppler flow characteristics in the assessment of pulmonary artery pressure in ductus arteriosus.
CN108236459A (en) A kind of central aortic blood pressure measuring method and system