Данное изобретение относится к области медицины, а более конкретно к методам определения чувствительности сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке как больного, так и здорового человека, их работоспособности и степени тренированности, а также к переносимости физической нагрузки спортсменами. This invention relates to medicine, and more specifically to methods for determining the sensitivity of the cardiovascular system to physical activity of both a sick and healthy person, their performance and degree of fitness, as well as the tolerance of physical activity by athletes.
Известен способ исследования работоспособности и переносимости физической нагрузки спортсменов, а также здоровых и больных людей, под названием велоэргометрия; представляющий собой упомянутое исследование с использованием нагрузочных тестов на организм с помощью механического аппарата - велоэргометра в комплекте с электрокардиографом, аппаратом для измерения артериального давления, монитором, дефибриллятором и комплектом медикаментов для оказания экстренной медицинской помощи (см. паспорт-инструкция ВЕЛОЭРГОТЕСТ "РИТМ" ВЭО 5, изготовитель 6-ой Киевский авторемонтный завод: 252065, г. Киев - 65, бульвар Ив.Лепсе, 10). There is a method of studying the performance and tolerance of physical activity of athletes, as well as healthy and sick people, called bicycle ergometry; which is the aforementioned study using stress tests on the body using a mechanical apparatus - a bicycle ergometer complete with an electrocardiograph, an apparatus for measuring blood pressure, a monitor, a defibrillator and a set of medications for emergency medical care (see the passport-instruction Veloergotest "RITM" VEO 5 , manufacturer 6th Kiev Automobile Repair Plant: 252065, Kiev - 65, Iv.Lepse Boulevard, 10).
Недостатком данного способа при проведении сеанса исследования является возможность возникновения серьезных осложнений в виде инфаркта миокарда, инсульта, острой сердечной недостаточности и фибрилляции желудочков, что может привести не только к ухудшению здоровья пациента, но и к смертельному исходу. Поэтому во время исследования требуется большая осторожность при задании той или иной величины нормированных нагрузок. The disadvantage of this method when conducting a research session is the possibility of serious complications in the form of myocardial infarction, stroke, acute heart failure and ventricular fibrillation, which can lead not only to poor patient health, but also to death. Therefore, during the study, great care is required when setting this or that value of normalized loads.
Упомянутые выше недостатки устраняются предложенным изобретением СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ. Кроме этого, предложенное изобретение позволяет получить и другой положительный технический результат, выражающийся в том, что оно расширяет возможности в оценке состояния сердечно-сосудистой системы в целом, что облегчает врачу решить задачу в постановке диагноза по результату обследования, поскольку у врача появляется дополнительная, ранее не доступная информация. The aforementioned disadvantages are eliminated by the proposed invention. METHOD FOR STUDYING THE CARDIOVASCULAR SYSTEM. In addition, the proposed invention allows to obtain another positive technical result, expressed in that it expands the possibilities in assessing the state of the cardiovascular system as a whole, which makes it easier for the doctor to solve the problem of making a diagnosis based on the result of the examination, since the doctor has an additional, earlier not available information.
Это достигается тем, что в упомянутом способе перед началом исследования у пациента измеряют количество сердечных сокращений за одну минуту, принимают это число сокращений за оптимальный цикл и задают его в счетчик кодом с блоком управления БУ. Аналогично задают норму времени длительности сеанса другим кодом в другой счетчик, которым выражают количество оптимальных циклов. Кодом второго счетчика выражают одновременно и величину нормированной нагрузки на сердце в виде ее порядкового номера. Далее включают счетчики, часы, подают на первый счетчик сигналы сердечных сокращений и измеряют фактическое время проводимого сеанса по часам от момента пуска до исполнения последнего заданного цикла. При этом перегрузку работы сердца исключают путем уменьшения механической нагрузки на педали велоэргометра в зависимости от заданного режима работы сердца (находящемся в прямой зависимости от частоты сердечных сокращений) автоматическим снижением нагрузки с каждым последующим циклом вплоть до нуля. Оценку состояния сердечно-сосудистой системы проводят по величине разности во времени между заданным на сеанс и фактическим, зарегистрированным по часам в конце исследования. This is achieved by the fact that in the aforementioned method, before the start of the study, the patient measures the number of heart contractions in one minute, takes this number of contractions as an optimal cycle and sets it into the counter with a code with a control unit BU. Similarly, the rate of the session duration is set by another code to another counter, which expresses the number of optimal cycles. The code of the second counter expresses simultaneously the value of the normalized load on the heart in the form of its serial number. Next, they include counters, hours, heartbeat signals are sent to the first counter, and the actual time of the session is measured by the hours from the start to the execution of the last specified cycle. In this case, overload of the heart is eliminated by reducing the mechanical load on the pedals of the bicycle ergometer, depending on the given mode of heart function (which is directly dependent on the heart rate) by automatically reducing the load with each subsequent cycle to zero. Assessment of the state of the cardiovascular system is carried out by the magnitude of the time difference between the set per session and the actual, recorded by the clock at the end of the study.
Это достигается с помощью установки (см. чертеж), которая для выполнения способа дополнительно снабжена электродами (Д)1 с кардиомонитором (К)2, блоком управления (БУ)3, блоком счетчиков (БСч)4, в состав которого входит счетчик сердечных сокращений (СчС)5, последовательно соединенный с ним счетчик оптимальных циклов (СчЦ)6 и дешифратор с ключами на выходах (ДК)7, а также электронными часами (ЭЧ)8 с входами "пуск" и "стоп", и вторым блоком нормированных нагрузок (БН2)9, идентичный первому БН1 велоэргометра В, соединенных между собою так, что выход (К)2 соединен со входом (БУ)3, который управляющими выходами связан со входами "пуск" часов (ЭЧ)8 и с параллельными входами упомянутых счетчиков блока (БСч)4, а выход сигнала частоты сердечных сокращений с (БУ)3 непосредственно связан со счетным входом (СчС)5, последовательный выход которого связан со счетным входом (СчЦ)6 и (БУ)3. Последовательный же выход (СчЦ)6 связан с входом "стоп" (Эч)8 и (БУ)3. Параллельные выходы (СчЦ)6 связаны через (ДК)7 с входами (БН)9, а выход последнего соединен с входом электронного блока ЭБ и выходом БН1 велоэргометра В. Таким образом, обратная связь от пациента до блока М в предложенном устройстве реализована последовательностью связей перечисленной совокупности блоков. This is achieved using the installation (see drawing), which is additionally equipped with electrodes (D) 1 with a cardiomonitor (K) 2, a control unit (BU) 3, a counter unit (BSch) 4, which includes a heart rate counter (СЧС) 5, an optimal cycle counter (СЧЦ) 6 connected in series with it, and a decoder with keys at the outputs (ДК) 7, as well as an electronic clock (ЭЧ) 8 with “start” and “stop” inputs, and a second unit of normalized loads (BN2) 9, identical to the first BN1 of the bicycle ergometer B, interconnected so that the output (K) 2 is connected inen with an input (BU) 3, which control outputs are connected to the inputs of the "start" of the clock (EC) 8 and with parallel inputs of the mentioned counters of the unit (BSch) 4, and the output of the heart rate signal from (BU) 3 is directly connected to the counting input (СЧС) 5, the serial output of which is connected to the counting input (СЧЦ) 6 and (БУ) 3. The serial output (SCC) 6 is connected to the input "stop" (ECh) 8 and (control unit) 3. Parallel outputs (SCC) 6 are connected through (DC) 7 to the inputs (BN) 9, and the output of the latter is connected to the input of the electronic unit EB and the output BN1 of the bicycle ergometer B. Thus, the feedback from the patient to block M in the proposed device is implemented by a sequence of connections listed set of blocks.
До начала сеанса приводят устройство У и велоэргометр В в исходное состояние, для чего с блока управления (БУ)3 по линиям параллельных входов устанавливают счетчики (СчС)5 и (СчЦ)6 в нулевое состояние, а с ПУ отключают блок нагрузок БН1. При этом нулевой код в параллельных кодовых шинах (СчЦ)6 инициирует подключение нулевой шины с ключа (ДК)7, который воздействует на нулевую нагрузку блока (БН2)9 низким потенциалом, равным нулю. Все остальные шины (ДК)7 имеют высокий потенциал. Выход (БН2)9 при этом также выдает потенциал ноль и блок (ЭБ) велоэргометра снимает тормозное усилие с педалей блока М (пациент, вращая педали, не испытывает нагрузки). Далее у пациента измеряют количество сердечных сокращений за одну минуту без нагрузки. В качестве примера возьмем число сокращений сердца 60. Поскольку максимальная емкость (СчС)5 составит число "100", поэтому, чтобы (СчС)5, обнулившись при 60-м импульсе, выдал первый импульс оптимального цикла на счетный вход (СчЦ)6, необходимо внести в (СчС)5 параллельный код дополнения до 100, т.е. код числа 40. Далее врач устанавливает теоретически, в зависимости от физического состояния человека, возможную нагрузку на сердце. Этого достигают тем, что задают планируемое время длительности сеанса в минутах и выражают его количеством оптимальных циклов. Пусть задана длительность исследования 5 минут. За эти 5 минут сердце пациента должно совершать 60•5=300 cокращений (т. е. время планируется с учетом того, что сердце пациента без нагрузки должно совершить 300 сокращений за 5 минут). Данное время на сеанс (5 минут) задается по линии Л-6 параллельным кодом "5" в (СчЦ)6. Этот же код является также заданием для установки нормированной нагрузки в блоке (БН2)9. Этот параллельный код, заданный в виде цифры "5" в (СцЦ)6, преобразуется посредством дешифраторного ключа в порядковый номер "5", который включает 5 положение переключателя нагрузок в блоке (БН2)9. Данный номер нагрузки является наибольшей величиной, вызывающей в блоке М максимальный тормозной момент, для заданного примера равный 100 Вт (в дальнейшем, с увеличением частоты сердечных сокращений, нагрузка на педали велоэргометра ступенчато будет убывать с 5 положения переключателя нагрузок (БН2)9 до 0). Подготовку к сеансу заканчивают подключением электродов (Д)1 к точкам для снятия потенциалов работы сердца пациента. Работа устройства начинается с момента нажатия кнопки "пуск" в блоке (БУ)3, чем подключают выход кардиомонитора к счетному входу (СчС)5 и включают часы (ЭЧ)8. При этом импульсы частоты сердечных сокращений начинают поступать в (СчС)5 и с приходом каждого 60-го импульса (СчС)5 будет переполняться (а блок (БУ) 3 каждый раз после обнуления вводит дополнительный код числа 40 в (СчС)5), после чего (БУ)3 будет выдавать импульсы очередного цикла. Причем с каждым последующим циклом (равным 60 ударов) снижается величина нормированной нагрузки с 5-й до нулевой тем, что с подключением следующего более младшего порядкового номера резистора снижается потенциал на выходе блока (БН2)9 и уменьшается механическое усилие на педали в блоке М до нуля. С приходом последнего импульса цикла происходит отключение часов и частотного сигнала (К)2 блоком (БУ)3. На этом работа устройства заканчивается. Далее врач определяет разницу во времени, полученную между временем, заданным на сеанс исследования 5 минут, и фактически полученным по часам (ЭЧ)8. Фактическое время по часам всегда будет меньше заданного, так как нагрузка на сердце вызывает рост частоты сердечных сокращений и заданные 300 ударов сердце выполнит раньше заданных 5 минут. По величине разности во времени судят о физическом состоянии сердечно-сосудистой системы пациента. Для уточнения диагноза возможны повторные исследования. Перегрузка на сердце исключается тем, что автоматически с ростом частоты сердечных сокращений ступенчато снижается нагрузка на педали с каждым последующим циклом вплоть до нуля. Чем быстрее нарастает частота сердечных сокращений, тем быстрее завершается сеанс исследования. Before the start of the session, the device U and the bicycle ergometer B are brought to the initial state, for which, from the control unit (BU) 3, the counters (СЧС) 5 and (СЧЦ) 6 are set to zero state through the parallel input lines, and the load block BN1 is disconnected from the control unit. In this case, the zero code in the parallel code buses (SCC) 6 initiates the connection of the zero bus with the key (DC) 7, which affects the zero load of the unit (BN2) 9 with a low potential equal to zero. All other tires (DK) 7 have high potential. The output (BN2) 9 also gives a potential of zero and the block (EB) of the bicycle ergometer relieves the braking force from the pedals of block M (the patient does not experience any load while turning the pedals). Next, the patient measures the number of heart contractions in one minute without load. As an example, let's take the number of heart contractions 60. Since the maximum capacity (СЧС) 5 will be the number "100", therefore, so that (СЧС) 5, zeroing at the 60th pulse, gives the first pulse of the optimal cycle to the counting input (СЧЦ) 6, it is necessary to add in (СЧС) 5 a parallel code of addition to 100, i.e. the code number 40. Next, the doctor establishes theoretically, depending on the physical condition of the person, the possible load on the heart. This is achieved by setting the planned time of the session duration in minutes and expressing it by the number of optimal cycles. Let the study duration be set to 5 minutes. During these 5 minutes, the patient’s heart should make 60 • 5 = 300 contractions (that is, the time is planned taking into account that the patient’s heart without load should make 300 contractions in 5 minutes). This time per session (5 minutes) is set on line L-6 with the parallel code "5" in (SCC) 6. The same code is also a task for setting the normalized load in block (BN2) 9. This parallel code, set in the form of the number “5” in (SSC) 6, is converted by means of a decryptor key into serial number “5”, which includes the 5th position of the load switch in block (BN2) 9. This load number is the largest value that causes the maximum braking moment in the M block, for a given example, equal to 100 W (in the future, with an increase in the heart rate, the load on the pedals of the bicycle ergometer will decrease stepwise from position 5 of the load switch (BN2) 9 to 0) . Preparation for the session is completed by connecting the electrodes (D) 1 to the points to remove the potentials of the patient’s heart. The device starts from the moment you press the start button in the unit (CU) 3, which connects the output of the cardiomonitor to the counting input (SCC) 5 and turns on the clock (ECH) 8. In this case, the heart rate pulses begin to arrive at (СЧС) 5 and with the arrival of every 60th pulse (СЧС) 5 it will be overflowed (and the unit (БУ) 3 each time after resetting, enters an additional code of 40 in (СЧС) 5), after which (BU) 3 will give out pulses of the next cycle. Moreover, with each subsequent cycle (equal to 60 beats), the value of the normalized load decreases from the 5th to zero in that with the connection of the next lower serial number of the resistor, the potential at the output of the unit (BN2) 9 decreases and the mechanical force on the pedals in the block M decreases to zero. With the arrival of the last pulse of the cycle, the clock and the frequency signal (K) 2 are turned off by block (BU) 3. On this, the operation of the device ends. Next, the doctor determines the time difference obtained between the time set for the study session of 5 minutes and actually received by the hour (ECH) 8. The actual time by the clock will always be less than the set time, since the load on the heart causes an increase in the heart rate and the heart will perform the set 300 beats before the set 5 minutes. The magnitude of the time difference is used to judge the physical condition of the patient's cardiovascular system. Repeated studies are possible to clarify the diagnosis. Overload on the heart is eliminated by the fact that automatically with an increase in heart rate, the pedal load decreases stepwise with each subsequent cycle down to zero. The faster the heart rate rises, the faster the study session ends.