RU212561U1 - Устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки - Google Patents
Устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки Download PDFInfo
- Publication number
- RU212561U1 RU212561U1 RU2022111857U RU2022111857U RU212561U1 RU 212561 U1 RU212561 U1 RU 212561U1 RU 2022111857 U RU2022111857 U RU 2022111857U RU 2022111857 U RU2022111857 U RU 2022111857U RU 212561 U1 RU212561 U1 RU 212561U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- microcontroller
- retina
- external device
- recording
- Prior art date
Links
- 210000001525 Retina Anatomy 0.000 title claims abstract description 14
- 230000003334 potential Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002570 electrooculography Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002571 electroretinography Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 229930002945 all-trans-retinaldehyde Natural products 0.000 abstract 1
- 230000002207 retinal Effects 0.000 abstract 1
- 235000020945 retinal Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000011604 retinal Substances 0.000 abstract 1
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 5
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 4
- 230000002457 bidirectional Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 102200030106 COL24A1 A61V Human genes 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для диагностических исследований, таких как регистрация биоэлектрической активности сетчатки-электроокулографии и электроретинографии.
Технический результат: повышение точности измеряемых и регистрируемых биоэлектрических потенциалов сетчатки.
Сущность полезной модели: устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки, содержащее датчики потенциалов, последовательно соединенные блок усиления и фильтрации, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, интерфейс для подключения к внешнему устройству и внешнее устройство, а также содержащее блок звуковой сигнализации, соединенный с микроконтроллером, причем между датчиками потенциалов и блоком усиления и фильтрации дополнительно включен блок коммутации, выход которого соединен с источником тока и с блоком сравнения напряжений, вход которого соединен с блоком опорных напряжений, причем микроконтроллер соединен с блоком сравнения напряжений, блоком коммутации, блоком клавиатуры и дисплея, блоком стимуляции, блоком световой сигнализации и Bluetooth приемопередатчиком, соединенным с внешним устройством.
Description
Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для диагностических исследований, таких как регистрация биоэлектрической активности сетчатки - электроокулографии и электроретинографии.
Известен телеметрический регистратор биопотенциалов с гибкой маркируемой компенсацией дрейфа изолинии по патенту РФ № 2220654 A61B 5/04, опубликовано 10.01.2004 Бюл. №1, который содержит электроды и экранированный кабель, два измерительных канала, содержащих последовательно соединенные инструментальный усилитель, фильтр нижних частот, масштабирующий усилитель, повторитель, инвертирующий усилитель, универсальный микроконтроллер с двумя аналогово-цифровыми преобразователями, двумя цифроаналоговыми преобразователями и одним универсальным асинхронным приемопередатчиком, два импульсно-кодовых преобразователя, два оптически связанных между собой инфракрасных приемопередатчика, конвертор уровня и ЭВМ.
Недостатком данного устройства является ограниченные функциональные возможности, поскольку инфракрасный приемопередатчик, через который осуществляется передача информации, имеет небольшой диапазон передачи и в значительной степени подвержен помехам.
Известно устройство регистрации биопотенциалов по патенту РФ №110631 A61B 5/04, опубликовано 27.11.2011 Бюл. №33, которое состоит из датчиков биопотенциалов, которые накладываются на кожу человека, и подключены ко входу фильтра, выход которого соединен со входом усилителя биопотенциалов, а его выход соединен со входом аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера. К микроконтроллеру по двунаправленной шине подсоединены блок синхронизации, выполненный в виде микросхемы часов реального времени, флеш-память и может быть подключен акселерометр. Выход микроконтроллера соединен со входом интерфейса.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является портативное устройство контроля и регистрации биопотенциалов по патенту РФ №42944 А61В 5/04, опубликовано 27.12.2004 Бюл. №36, которое содержит датчики биопотенциалов, усилитель, микроэлектронную вычислительную машину, блок сигнализации и регистратор выполненный в виде флэш-памяти и введены фильтр, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с первым входом микроэлектронной вычислительной машины, первый выход которой соединен с входом блока сигнализации, второй и третий выходы микроэлектронной вычислительной машины - двунаправленными шинами с флэш-памятью и с интерфейсом соответственно, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен со вторым входом микроэлектронной вычислительной машины, кроме того, датчики биопотенциалов соединены с входом фильтра, выход которого через усилитель соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя.
Основным недостатком ближайшего аналога является невысокое качество и достоверность получаемых результатов измерения, обусловленное отсутствием возможности проверки качества подключения электродов.
Задача полезной модели - обеспечение портативности устройства и расширение функциональных возможностей.
Технический результат - повышение точности измеряемых и регистрируемых биоэлектрических потенциалов сетчатки.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что, устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки содержит датчик потенциалов, последовательно соединенные блок усиления и фильтрации, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, интерфейс для подключения к внешнему устройству, а также блок звуковой сигнализации, соединенный с микроконтроллером, согласно полезной модели, между датчиками потенциалов и блоком усиления и фильтрации дополнительно включен блок коммутации, выход которого соединен с источником тока и с блоком сравнения напряжений, вход которого соединен с блоком опорных напряжений, причем микроконтроллер соединен с блоком сравнения напряжений, блоком коммутации, блоком клавиатуры и дисплея, блоком стимуляции, блоком световой сигнализации и Bluetooth приемопередатчиком для соединения с внешним устройством.
Точность измеряемых и регистрируемых биоэлектрических потенциалов сетчатки достигается за счет предложенного схемотехнического решения, позволяющего проверить качество подключения электродов, и тем самым предотвратить появление артефактов и помех в регистрируемом сигнале. Портативность достигается благодаря уменьшению массо-габаритных параметров и использованию автономного источника питания. Функциональные возможности устройства для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки увеличиваются благодаря использованию Bluetooth приемопередатчика, который обладает большим диапазоном передачи и меньше подвержен помехам по сравнению с инфракрасным приемопередатчиком, использующимся в телеметрическом регистраторе биопотенциалов с гибкой маркируемой компенсацией дрейфа изолинии. Также функциональные возможности увеличиваются за счет того, что в схему включен блок стимуляции и блок световой сигнализации.
Существо полезной модели поясняется чертежом. На чертеже изображена структурная схема устройства.
Предлагаемое устройство содержит датчик потенциалов 1, который представляет собой малополяризующиеся накожные электроды, снимающие биопотенциалы с кожного покрова. Выход датчика соединен со входом блока коммутации 2, выход которого соединен со входом блока усиления и фильтрации 3. Блок усиления и фильтрации 3 соединен с аналого-цифровым преобразователем(АЦП) 4, который соединен с микроконтроллером 5. Микроконтроллер5 через внешний интерфейс 6подключен к внешнему устройству 7 (ПЭВМ). Для светового воздействия на сетчатку блок стимуляции8 подключен к микроконтроллеру 5. Устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки глаза содержит блок клавиатуры и дисплея 9, соединенный с микроконтроллером 5. Источник тока 10 соединен с блоком коммутации 2, который соединен с микроконтроллером 5. Блок сравнения напряжений 11 соединен с выходом блока коммутации 2. Со входом блока сравнения напряжений 11 соединен блок опорных напряжений 12. Блок звуковой сигнализации 13 и блок световой сигнализации 14 подключены к выходу микроконтроллера 5. После микроконтроллера 5 следует Bluetooth приемопередатчик 15, который подключен к внешнему устройству 7.
Устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки глаза работает следующим образом.
Биопотенциалы сетчатки глаза снимаются с помощью датчика потенциалов 1, этот электрический сигнал через блок коммутации 2 поступает на блок усиления и фильтрации 3. Усиленный и отфильтрованный сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью АЦП 4 для обработки микроконтроллером 5. После микроконтроллера 5 информация поступает на внешнее устройство 7 либо через внешний интерфейс 6, либо через Bluetooth приемопередатчик 15.
Для проверки качества подключения электродов используется источник малого постоянного тока(доли мА). Ток от источника тока 10 по сигналу микроконтроллера 5 через блок коммутации 2поступает на датчики потенциалов 1 и возникающее между ними напряжение сравнивается со значением с блока опорных напряжений 12. В случае если напряжения между электродами превышает опорное напряжение (недостаточный контакт между электродами и кожей) блок сравнения напряжений 11 подает сигнал на микроконтроллер 5, который организует с помощью блока звуковой сигнализации 13 и блока световой сигнализации 14 предупреждающий звуковой и световой сигнал о недостаточном контакте электрода с кожей.
Для усиления сигнала использованы два дифференциальных операционных усилителя AD620 (Analog Devices) с коэффициентами усиления 10 и 100, на которые подано стабилизированное DC/DC преобразователем электропитание ±15 В. Для обеспечения безопасности пациента первичным источником питания служат литиевые аккумуляторные батареи. Чтобы получить сигнал в нужном диапазоне частот использовался активный фильтр низких частот с граничной частотой 50 Гц, собранный на основе операционного усилителя LF347 с коэффициентом усиления 1. Для устранения сетевых помех и наводок был применен режекторный фильтр, настроенный на частоту питающей сети.
В качестве внешнего устройства может быть применен ленточный принтер(UP-991AD) либо ноутбук, что повышает мобильность предлагаемого устройства и уменьшает массо-габаритные показатели. Наличие в устройстве модуля клавиатуры и жидкокристаллического дисплея позволяет использовать устройство в автономном режиме, задавая параметры светового воздействия, и управлять режимом ввода полученных данных на дисплей и печать.
Итак, заявленная полезная модель позволяет обеспечить портативность устройства и расширить функциональные возможности, а также повысить точность измеряемых и регистрируемых биоэлектрических потенциалов сетчатки.
Claims (1)
- Устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки, содержащее датчики потенциалов, последовательно соединенные блок усиления и фильтрации, аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, интерфейс для подключения к внешнему устройству, а также содержащее блок звуковой сигнализации, соединенный с микроконтроллером, отличающееся тем, что между датчиками потенциалов и блоком усиления и фильтрации дополнительно включен блок коммутации, выход которого соединен с источником тока и с блоком сравнения напряжений, вход которого соединен с блоком опорных напряжений, причем микроконтроллер соединен с блоком сравнения напряжений, блоком коммутации, блоком клавиатуры и дисплея, блоком стимуляции, блоком световой сигнализации и Bluetooth приемопередатчиком для соединения с внешним устройством.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU212561U1 true RU212561U1 (ru) | 2022-07-28 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU42944U1 (ru) * | 2004-06-21 | 2004-12-27 | Воронежский государственный технический университет | Портативное устройство контроля и регистрации биопотенциалов |
| RU2302200C1 (ru) * | 2005-11-18 | 2007-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Устройство для определения времени возбуждения зрительного анализатора человека |
| RU95983U1 (ru) * | 2009-11-24 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН (ИППИ РАН) | Устройство для отведения электроретинограммы |
| RU201357U1 (ru) * | 2020-07-14 | 2020-12-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Электрод для регистрации биоэлектрических процессов сетчатки |
| US20200397565A1 (en) * | 2015-09-18 | 2020-12-24 | Vista Ocular, Llc | Electromyographic sensing and vision modification |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU42944U1 (ru) * | 2004-06-21 | 2004-12-27 | Воронежский государственный технический университет | Портативное устройство контроля и регистрации биопотенциалов |
| RU2302200C1 (ru) * | 2005-11-18 | 2007-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет | Устройство для определения времени возбуждения зрительного анализатора человека |
| RU95983U1 (ru) * | 2009-11-24 | 2010-07-20 | Учреждение Российской академии наук Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН (ИППИ РАН) | Устройство для отведения электроретинограммы |
| US20200397565A1 (en) * | 2015-09-18 | 2020-12-24 | Vista Ocular, Llc | Electromyographic sensing and vision modification |
| RU201357U1 (ru) * | 2020-07-14 | 2020-12-11 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Электрод для регистрации биоэлектрических процессов сетчатки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chiu et al. | Development of a piezoelectric polyvinylidene fluoride (PVDF) polymer-based sensor patch for simultaneous heartbeat and respiration monitoring | |
| US3796213A (en) | Perfusion monitor | |
| WO2018152757A1 (zh) | 一种儿童生理参数采集与情绪检测系统 | |
| Yama et al. | Development of a wireless capacitive sensor for ambulatory ECG monitoring over clothes | |
| RU212561U1 (ru) | Устройство для измерения и регистрации биоэлектрических потенциалов сетчатки | |
| Ahamed et al. | A cost-effective multichannel wireless ECG acquisition system | |
| Mendoza et al. | A Web-based vital sign telemonitor and recorder for telemedicine applications | |
| Kaufmann et al. | A system for in-ear pulse wave measurements | |
| Schommartz et al. | Advances in modern capacitive ECG systems for continuous cardiovascular monitoring | |
| Bolaños et al. | A PDA-based electrocardiogram/blood pressure telemonitor for telemedicine | |
| US6360117B1 (en) | Electrocardiogram signal collecting apparatus | |
| Lichtman et al. | A smart electrocardiogram monitoring system on android | |
| Wongjan et al. | Continuous measurements of ECG and SpO2 for cardiology information system | |
| KR20060005094A (ko) | 휴대형 심전도-호흡신호 동시측정 장치 | |
| TWI222861B (en) | Electrocardiogram signal converter and analog-to-digital converting device thereof | |
| Bensafia et al. | Wireless based system for continuous electrocardiography monitoring during surgery | |
| US3555529A (en) | Apparatus for measuring electric field radiation from living bodies | |
| Inan et al. | An 11$\mu $ w, two-electrode transimpedance biosignal amplifier with active current feedback stabilization | |
| KR20140144009A (ko) | 생체 신호 측정 장치 | |
| RU174958U1 (ru) | Усилитель биопотенциалов с диагностированием обрыва электродов | |
| Sheeraz et al. | Flexible Wearable Biopatches for Physiological Monitoring using Dry Thin Gold Film Electrodes | |
| Ganesan et al. | Real time ECG monitoring system using raspberry Pi | |
| TWI471120B (zh) | 頭部生理參數偵測裝置及其方法及其應用設備 | |
| EP1191877A1 (en) | Physiological signal acquisition cable | |
| RU174556U1 (ru) | Усилитель биопотенциалов для многоканального электрокардиографирования |