RU2200463C2 - Device for performing physiological function monitoring - Google Patents
Device for performing physiological function monitoring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200463C2 RU2200463C2 RU2001111483/14A RU2001111483A RU2200463C2 RU 2200463 C2 RU2200463 C2 RU 2200463C2 RU 2001111483/14 A RU2001111483/14 A RU 2001111483/14A RU 2001111483 A RU2001111483 A RU 2001111483A RU 2200463 C2 RU2200463 C2 RU 2200463C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiving electrodes
- electrodes
- master
- information
- unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для мониторного слежения за температурой тела больного, за частотой сердечных сокращений (ЧСС), за частотой дыхания (ЧД). Также может быть использовано для выдачи тревожной сигнализации при регистрации (превышении) определенных физиологических данных пользователя. The invention relates to medical equipment and can be used for monitor tracking the patient’s body temperature, heart rate (HR), respiratory rate (BH). It can also be used to issue an alarm when registering (exceeding) certain physiological data of the user.
Известно персональное приспособление для мониторинга физиологических функций, см. патент США 4509531, в котором аппарат для мониторинга физиологических функций пользователя имеет кожух с электропроводящей подлежащей поверхностью, обеспечивающей электрический контакт с поверхностью тела пользователя. В подлежащей поверхности кожуха предусмотрено отверстие. В кожухе смонтирован температурный датчик, генерирующий сигнал, являющийся индикацией температуры пользователя. Аппарат имеет электро- и термопроводящий колпачок, через который в кожух вставлен температурный датчик. Для закрепления колпачка в отверстии подлежащей поверхности кожуха предусмотрен держатель, посредством которого колпачок удерживается в электрическом и термическом контакте с поверхностью тела пользователя и электрически и термически изолирован от подлежащей поверхности кожуха. Для электрического соединения с температурным датчиком и колпачком предусмотрены специальные элементы. С подлежащей поверхностью кожуха и колпачком электрически соединено устройство, генерирующее сигнал, являющийся индикацией гальванического сопротивления кожи пользователя. В состав аппарата входит система тревоги, воспринимающая сигналы температурного датчика и устройства для индикации сопротивления кожи пользователя. Система генерирует сигналы тревоги при регистрации определенных физиологических данных пользователя. A personal device for monitoring physiological functions is known, see US patent 4509531, in which an apparatus for monitoring the physiological functions of a user has a casing with an electrically conductive underlying surface that provides electrical contact with the surface of the user's body. An opening is provided in the underlying surface of the casing. A temperature sensor is mounted in the casing, generating a signal, which is an indication of the user's temperature. The device has an electrically and thermally conductive cap through which a temperature sensor is inserted into the casing. To fix the cap in the hole of the underlying surface of the casing, a holder is provided by which the cap is held in electrical and thermal contact with the surface of the user's body and is electrically and thermally isolated from the underlying surface of the casing. For electrical connection with a temperature sensor and a cap, special elements are provided. A device generating a signal, which is an indication of the galvanic resistance of the user's skin, is electrically connected to the underlying surface of the casing and the cap. The apparatus includes an alarm system that receives signals from a temperature sensor and a device for indicating the resistance of the skin of the user. The system generates alarms when registering certain physiological user data.
Недостатком данного аппарата является сложность конструкции и малое количество выполняемых функций, так, он не измеряет ЧД и ЧСС. The disadvantage of this device is the design complexity and the small number of functions performed, so it does not measure BH and heart rate.
Известен портативный физиологический монитор, см. Международную заявку 88/05282, РСТ (WO), публикация от 88.07.28, этот монитор содержит многофункциональные электроды, скомпонованные в плоскую треугольную конфигурацию. Эти электроды детектирует информацию о ЭКГ, звуке, температуре и проводимости, которая обрабатывается монитором и отображается на дисплее в реальном масштабе времени в виде аналоговой кривой ЭКГ, цифровых данных частоты сердечных сокращений, температуры и частоты дыхания, в также в виде голоса через громкоговоритель. Портативный монитор, прикладываемый к грудной клетке, дает возможность медицинскому персоналу с одного взгляда получать информацию о показателях жизненно важных функций пациента в реальном масштабе времени. Known portable physiological monitor, see International application 88/05282, PCT (WO), publication of 88.07.28, this monitor contains multifunctional electrodes arranged in a flat triangular configuration. These electrodes detect information about ECG, sound, temperature and conductivity, which is processed by the monitor and displayed on the display in real time in the form of an analog ECG curve, digital data on heart rate, temperature and respiratory rate, as well as in the form of voice through a loudspeaker. A portable monitor applied to the chest allows medical personnel to receive real-time information about vital signs of a patient at a glance.
Недостатком данного монитора при всех его многофункциональных возможностях является неудобство пользования, т.к. он выполнен в виде коробки, прикладываемой к грудной клетке, что требует непрерывного наблюдения медицинского персонала, т. к. индикация расположена довольно неудобно, кроме того, его нельзя использовать при движении пациента, нет связи с центральным монитором. The disadvantage of this monitor with all its multifunctional capabilities is the inconvenience of use, because it is made in the form of a box applied to the chest, which requires continuous monitoring by medical personnel, because the indication is rather inconvenient, in addition, it cannot be used when the patient is moving, there is no connection with the central monitor.
Известна система мониторного слежения за температурой тела больного и его ЧСС, см. патент США 4686998, РЖ Биоинженерия. 68, М., 1988. Система включает в себя портативный передатчик с батарейным питанием, к которому подключены два электрода. 1-й электрод представляет собой термистор и укрепляется на коже у аксиллярной артерии. 2-й электрод укрепляется на 4-ом межреберье. Приемник включает в себя блок додуляции и микропроцессорное устройство для цифровой индикации температуры тела больного и ЧСС. Микропроцессор позволяет сравнивать полученные сигналы с пороговыми значениями и выдавать при необходимости сигналы тревоги - ПРОТОТИП. A known system for monitoring temperature monitoring of the patient’s body and its heart rate, see US patent 4686998, RJ Bioengineering. 68, M., 1988. The system includes a portable battery-powered transmitter to which two electrodes are connected. The 1st electrode is a thermistor and is attached to the skin of the axillary artery. The 2nd electrode is mounted on the 4th intercostal space. The receiver includes a modulation unit and a microprocessor device for digitally indicating the patient's body temperature and heart rate. The microprocessor allows you to compare the received signals with threshold values and to issue alarms if necessary - PROTOTYPE.
Недостатками прототипа являются недостаточные функциональные возможности, так система не может быть использована при движении пользователя и не имеет связи с центральным монитором (постом). The disadvantages of the prototype are insufficient functionality, so the system cannot be used when the user is moving and has no connection with the central monitor (post).
Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и удобства пользования за счет:
- снятия импедансной пневмограммы (ИПГ);
- снятия температуры;
- снятия электрокардиограммы (ЭКГ) и частоты сердечных сокращений (ЧСС);
- построение конструктива таким образом, что можно снимать все характеристики, как в покое, так и в движении, высвечивать их на лицевой панели и передавать по каналам радио- и/или оптической биотелеметрии, также передавать на центральный пульт мониторинга;
- введения дистанционного управления.An object of the invention is the expansion of functionality and ease of use due to:
- removal of the impedance pneumogram (IPG);
- temperature removal;
- taking an electrocardiogram (ECG) and heart rate (heart rate);
- constructing the construct in such a way that it is possible to take off all the characteristics, both at rest and in motion, display them on the front panel and transmit them via radio and / or optical biotelemetry channels, also transmit them to the central monitoring console;
- introduction of remote control.
Указанная цель достигается следующим образом. Устройство для мониторинга физиологических функций, содержащее микропроцессор с ЖК-дисплеем для цифровой индикации температуры тела и ЧСС, первый и второй электроды и блок тревожной сигнализации, отличающееся тем, что в него введены генератор стабильного тока, блоки измерения ЭКГ и ИПГ, три шины управления, пять приемных электродов, расположенных на торсе пациента, и две информационные магистрали со следующими соединениями: генератор стабильного тока соединен своими выходами с первым и вторым задающими электродами, первый, второй и третий приемные электроды через первую информационную магистраль соединены с блоками измерения ЭКГ и ИПГ, четвертый и пятый приемные электроды соединены с блоком измерения температуры также через первую информационную магистраль, выходы всех указанных блоков соединены с информационными входами МП через вторую информационную магистраль; первая шина управления МП соединена с управляющим входом генератора стабильного тока, вторая шина - с блоком тревожной сигнализации, третья шина - с блоком биотелеметрии, выход МП шиной вкл/выкл связан также с генератором стабильного тока; конструктивно устройство выполнено в носимом варианте в виде прямоугольной коробки из диэлектрического материала, например из ударопрочного полистирола, размером 150х75х20 мм, которая крепится к пациенту: или на поясном ремне, или в кармане, или на теле при помощи "липучек", причем одна большая сторона коробочки не задействована функционально, а на другой расположен ЖК-дисплей и антенна радио- и/или биотелеметрии, например, в виде излучающего светодиода, с одного торца коробочки на концах гибких выводов длиной ≈1,5 м закреплены, например, с помощью разъема два задающих и пять приемных электродов, скомпонованных следующим образом: первый задающий, первый и четвертый приемные электроды на одном жестком диэлектрическом основании, второй задающий, второй и пятый приемные электроды на другом жестком диэлектрическом основании и отдельно третий, приемный электрод; блок ЭКГ содержит первый и второй приемные электроды, дифференциальный операционный усилитель, интегратор, масштабирующий усилитель и режекторный фильтр, соединенные следующим образом: первый и второй приемные электроды соединены с прямым и инверсным входами дифференциального операционного усилителя, выход которого через масштабирующий операционный усилитель и режекторный фильтр соединен через вторую информационную магистраль с информационными входами "f" микропроцессора, выход дифференциального операционного усилителя через интегратор дополнительно соединен со своим управляющим входом; блок ИПГ содержит первый, второй и третий приемные электроды, первый, второй и третий операционные усилители, первый, второй и третий синхронные выпрямители, соединенные следующим образом: приемные электроды соединены попарно с входами трех операционных усилителей, включенных в дифференциальном режиме, выходы которых через синхронные выпрямители и вторую информационную магистраль соединены с информационными входами "h" микропроцессора; блок измерения температуры содержит четвертый и пятый приемные электроды, первый и второй триггеры Шмидта, причем четвертый и пятый электроды соединены с входами первого и второго триггеров Шмидта соответственно, выходы триггеров Шмидта блока измерения температуры через вторую информационную магистраль соединены с информационными входами "g" микропроцессора; четвертый и пятый приемные электроды представляют собой малогабаритные термодатчики на основе пьезоэлементов среза в плоском керамическом или стеклянном корпусе размером 2,3х14 мм; первый и второй задающие электроды, первый, второй и третий приемные электроды выполнены в виде дисков диаметром 3-15 мм и толщиной 0,4-0,8 мм, выполненных из неокисляющего материала, например олова, и расположенных следующим образом: первый задающий, первый и четвертый приемные электроды на одном жестком диэлектрическом основании на левой части торса, второй задающий, второй и пятый приемные электроды также на жестком диэлектрическом основании на правой части торса, расстояние между первым (вторым) задающим и первым (вторым) приемным электродом на каждой части торса лежит в пределах 3-5 диаметров дисков, а третий электрод крепится у основания гортани или ниже, вплоть до диафрагмы; в качестве четвертого и пятого приемных электродов используются либо термистор или p-n переход диода или транзистора; первая информационная магистраль выполнена в виде общего гибкого электродного кабеля, число сигнальных жил которого соответствует количеству задающих и приемных электродов; также содержится канал дистанционного управления режимами. The specified goal is achieved as follows. A device for monitoring physiological functions, comprising a microprocessor with an LCD display for digital indication of body temperature and heart rate, the first and second electrodes and an alarm block, characterized in that a stable current generator, ECG and IPG measuring units, three control buses are inserted into it five receiving electrodes located on the patient’s torso, and two information lines with the following connections: a stable current generator is connected by its outputs to the first and second master electrodes, the first, second and three s receiver electrodes through the first information line connected to the ECG measuring units and IPG, fourth and fifth receiving electrodes are connected to a temperature measuring unit and via a first information line, the outputs of all of said blocks are connected to the data inputs of the MP through the second information highway; the first MP control bus is connected to the control input of the stable current generator, the second bus is connected to the alarm block, the third bus is to the biotelemetry unit, the MP output on / off is also connected to the stable current generator; structurally, the device is made in a wearable version in the form of a rectangular box of dielectric material, for example, of impact-resistant polystyrene, 150x75x20 mm in size, which is attached to the patient: either on a waist belt, or in a pocket, or on the body with "Velcro", and one big side the boxes are not functionally involved, and on the other there is an LCD display and an antenna for radio and / or biotelemetry, for example, in the form of a radiating LED, from one end of the box at the ends of flexible terminals ≈1.5 m long are fixed, for example, with schyu connector defining two and five reception electrodes arranged as follows: the first drive, the first and fourth receiving electrodes on a single hard dielectric base, defining a second, second and fifth receiving electrodes on another hard dielectric base and a separate third receiver electrode; The ECG unit contains the first and second receiving electrodes, a differential operational amplifier, an integrator, a scaling amplifier and a notch filter connected as follows: the first and second receiving electrodes are connected to the direct and inverse inputs of a differential operational amplifier, the output of which is connected through a scaling operational amplifier and a notch filter through the second information highway with information inputs of the microprocessor "f", the output of the differential operational amplifier through int the actuator is additionally connected to its control input; The IPG block contains the first, second and third receiving electrodes, the first, second and third operational amplifiers, the first, second and third synchronous rectifiers connected as follows: the receiving electrodes are connected in pairs with the inputs of three operational amplifiers connected in differential mode, the outputs of which are synchronous rectifiers and a second information highway are connected to the microprocessor information inputs “h”; the temperature measuring unit contains the fourth and fifth receiving electrodes, the first and second Schmidt triggers, the fourth and fifth electrodes being connected to the inputs of the first and second Schmidt triggers, respectively, the outputs of the Schmidt triggers of the temperature measuring unit through the second information line are connected to the information inputs "g" of the microprocessor; the fourth and fifth receiving electrodes are small-sized temperature sensors based on piezoelectric cutoff elements in a flat ceramic or glass case measuring 2.3 x 14 mm; the first and second master electrodes, the first, second and third receiving electrodes are made in the form of disks with a diameter of 3-15 mm and a thickness of 0.4-0.8 mm, made of non-oxidizing material, such as tin, and located as follows: first master, first and the fourth receiving electrodes on one rigid dielectric base on the left side of the torso, the second master, the second and fifth receiving electrodes on the hard dielectric base on the right side of the torso, the distance between the first (second) master and the first (second) receiving electrode ohm on each part of the torso lies within 3-5 disc diameters, and the third electrode is mounted at the base of the larynx or lower, up to the diaphragm; either the thermistor or the pn junction of the diode or transistor are used as the fourth and fifth receiving electrodes; the first information highway is made in the form of a common flexible electrode cable, the number of signal cores of which corresponds to the number of master and receiving electrodes; also contains a remote control channel.
На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства для мониторинга физиологических функций, на фиг.4 - структурная электрическая схема снятия импедансной пневмограммы ИПГ, на фиг.3 - снятия температуры, на фиг.2 - снятия ЭКГ, на которых изображено: 1 - генератор стабильного тока (ГСТ), 2 - микропроцессор с ЖК-дисплеем (МП), 3 - блок биотелеметрии, 4 - блок тревожной сигнализации (световой и/или звуковой), 5 - блок снятия ЭКГ, 6 - блок измерения температуры, 7 - блок снятия ИПГ, 8 - источник питания, 9 - пациент, ЗЭЛ1 и ЗЭЛ2 - задающие электроды, ПЭЛ1...ПЭЛ5 - приемные электроды, первая, вторая и третья шины правления, M1 и М2 - первая и вторая информационные магистрали, f, g и h - информационные входы МП, 10 - дифференциальный измерительный операционный усилитель (ОУ), 11 - интегратор (интегрирующий ОУ), 12 - масштабирующий ОУ, 13, 14 и 15 - операционные усилители в дифференциальном включении, 16 - режекторный (заграждающий) фильтр на частоту 50 Гц (60 Гц), 17, 18 и 19 - синхронные выпрямители, 20 и 21 - триггеры Шмидта, А - антенны блока радио- и/или биотелеметрии, вкл/выкл - шина включения генератора 1, RS-232C - шина последовательного интерфейса. In FIG. 1 shows a structural electrical diagram of a device for monitoring physiological functions, FIG. 4 is a structural electrical diagram of an IPG impedance pneumogram removal, FIG. 3 is a temperature measurement, FIG. 2 is an ECG measurement, which shows: 1 - a stable current generator ( GTS), 2 - a microprocessor with an LCD display (MP), 3 - a biotelemetry unit, 4 - an alarm block (light and / or sound), 5 - an ECG removal unit, 6 - a temperature measurement unit, 7 - an IPG removal unit, 8 - power supply, 9 - patient, ZEL1 and ZEL2 - master electrodes, PEL1 ... PEL5 - receiving electrodes, the first, second and third busbars of the board, M1 and M2 - the first and second information lines, f, g and h - information inputs of the MP, 10 - differential measuring operational amplifier (OA), 11 - integrator (integrating OA), 12 - scaling op-amp, 13, 14 and 15 - operational amplifiers in differential switching, 16 - notch (blocking) filter at a frequency of 50 Hz (60 Hz), 17, 18 and 19 - synchronous rectifiers, 20 and 21 - Schmidt triggers, A - antennas of the radio and / or biotelemetry unit, on / off - generator enable
Первый и второй выходы генератора стабильного тока 1 соединены с ЗЭЛ1 и ЗЭЛ2 соответственно, ПЭЛ1, ПЭЛ2 и ПЭЛ3 соединены с блоками ЭКГ 5 и ИПГ 7 через первую информационную магистраль M1, ПЭЛ4 и ПЭЛ5 соединены с блоком измерения температуры 6 также через эту же шину, выходы этих блоков через вторую информационную магистраль М2 соединены с информационными входами g, h, f соответственно микропроцессора 2, который первой шиной управления соединен с управляющим входом генератора 1, второй шиной управления - с блоком тревоги 4, третьей шиной управления - с блоком биотелеметрии 3 и шиной вкл/выкл - с разрешающим входом генератора 1, шина последовательного интерфейса является дополнительным выходом устройства для связи с центральной ЭВМ (при необходимости), а ЖК-дисплей - основным, входом же устройства являются задающие электроды ЗЭЛ1 и ЗЭЛ2. The first and second outputs of stable
Указанные узлы и блоки могут быть выполнены на следующих элементах. These nodes and blocks can be performed on the following elements.
Триггер Шмидта 20 и 21 на ИМС серии 564 (КМОП) типа 564ТЛ1, см. каталог "Сектор электронных компонентов", Россия-99, М.: ДОДЭКА, 1999, с.78; блок тревожной сигнализации (блок тревоги 4) - это в простейшем случае динамический громкоговоритель, сопрягаемый с МП 2, а его звучание (тон, громкость, частота) программируется по желанию заказчика в том же МП 2; световая сигнализация этого блока - это в простейшем случае отдельный сектор ЖК-дисплея, который в случае тревоги начинает мигать от минимума до максимума свечения с частотой, например, 2 Гц; источник питания 8 - это стабилизированный источник, имеющий два входа: от ~220 В/50 Гц или от автономного аккумулятора, может быть выполнен по любой стандартной схеме, группа безопасности 2; ОУ10-ОУ15 - операционные усилители, например, на отечественных ИМС серии 140; МП 2, например, на ИМС РIС 16С74 фирмы MICRO-CHIP; режекторный фильтр 16 может быть выполнен россыпью на пассивных ЭРЭ с ОУ; синхронные выпрямители 17-19 могут быть выполнены, см. Р. Граф. Электронные схемы. М.: МИР, 1989, с.198; задающий генератор 1 - см. Р. Граф. Электронные схемы. М: МИР, 1989, с. 162; ЖК-дисплей - см. каталог 96/97, фирмы Setron, с.466, 38032, Branshweig, Cermany. Schmidt trigger 20 and 21 on the IMS 564 series (CMOS) type 564TL1, see the catalog "Sector of electronic components", Russia-99, M .: DODEKA, 1999, p. 78; the alarm block (alarm block 4) is in the simplest case a dynamic loudspeaker interfaced with
ПЛ4 и ПЛ5 - камертонный малогабаритный термокварцевый датчик, например, типа GT3500 фирмы ЕТА (Швейцария), см. В.В. Малов. Пьезорезонансные датчики. М. : Энергоатомиздат, 1989, с. 112-113, или известная ИМС типа TMП04 фирмы "Analog Devices" с цифровым ШИМ-выходом и датчиком в виде p-n перехода. PL4 and PL5 are a tuning fork small-sized thermo-quartz sensor, for example, type GT3500 from ETA (Switzerland), see V.V. Malov. Piezoresonance sensors. M.: Energoatomizdat, 1989, p. 112-113, or a well-known IC type TM04 from Analog Devices company with a digital PWM output and a sensor in the form of a p-n junction.
Устройство для мониторинга физиологических функций работает следующим образом. Рассмотрим на примере питания от внутреннего аккумулятора. Конструктив мониторинга (коробочка) крепится к пациенту 9, например к поясному ремню, задающие и приемные электроды закрепляются к торсу пациента 9 согласно фиг. 1 или на других точках по желанию (требованию) врача, прикреплять электроды к торсу можно например, на "липучках". Конструктив крепится плоским основанием к телу пациента, а ЖК-дисплей - соответственно наружу. После чего конструктив включается в работу электродным разъемом, для чего в него впаяна специальная перемычка (на схеме условно не показан), которая разрешает прохождение питания на электронную часть схемы. При появлении питания МП 2 проводит режим собственно обнуления, самоконтроль и т.д., т.е. все то, что заложено в данный конкретный тип МП. После чего по шине вкл/выкл приходит сигнал разрешения (подачи выходных сигналов вых1 и вых2) генератора 1 на задающие электроды ЗЭЛ1 и ЗЭЛ2. Частота и выходной ток генератора 1 определены заранее, но могут изменяться (задаваться) по определенному алгоритму из МП 2 по шине управления 1. После чего начинается режим измерения физиологических функции. A device for monitoring physiological functions works as follows. Consider the example of power from an internal battery. The monitoring construct (box) is attached to the patient 9, for example, to the waist belt, the master and receiving electrodes are fixed to the torso of the patient 9 according to FIG. 1 or at other points at the doctor’s request (requirement), you can attach the electrodes to the torso, for example, with Velcro. The construct is mounted with a flat base to the patient’s body, and the LCD display, respectively, to the outside. After that, the construct is included in the work with the electrode connector, for which a special jumper (not conventionally shown in the diagram) is soldered into it, which allows the passage of power to the electronic part of the circuit. When the
Режим измерения температуры (фиг.3). В этом режиме работают четвертый и пятый приемные электроды ПЭЛ4 и ПЭЛ5, которые изменяют частоту собственной генерации (первичная частота 256 кГц) в зависимости от изменения температуры тела пациента. Выходное напряжение частоты датчиков - частотные последовательности импульсов длительностью 1-3 мкс. В пределах плюс 30-50oС датчики имеют почти линейную характеристику, а погрешность измерения не хуже 0,1oС.The temperature measurement mode (figure 3). In this mode, the fourth and fifth receiving electrodes PEL4 and PEL5 work, which change the frequency of self-generation (primary frequency 256 kHz) depending on the change in the patient’s body temperature. The output voltage of the frequency of the sensors is the frequency sequence of pulses with a duration of 1-3 μs. Within plus 30-50 o C, the sensors have an almost linear characteristic, and the measurement error is not worse than 0.1 o C.
Датчик имеет внутри схему деления частоты, таким образом, выходные импульсы следуют частотой 1 кГц с девиацией, зависящей от температуры. Постоянная времени не выше 0,5 с. Измеренная температура пациента по двум точкам (ПЭЛ4 и ПЭЛ5) в виде двух частотных последовательностей по первой информационной магистрали M1 (шины "а" и "е" соответственно) поступает на блок 6, где через триггеры Шмидта 20 и 21 (для "подкручивания" фронтов) затем поступает по второй информационной магистрали М2 на информационные входы "g" МП 2, в котором частотные последовательности преобразуются в напряжения, усредняются (берется среднеарифметическое значение), и высвечивается на ЖК-дисплее в цифровом виде в привычном для всех формате в градусах цельсия. The sensor has a frequency division circuit inside, so the output pulses follow a frequency of 1 kHz with a temperature-dependent deviation. Time constant not higher than 0.5 s. The measured patient temperature at two points (PEL4 and PEL5) in the form of two frequency sequences along the first information highway M1 (buses "a" and "e", respectively) is sent to
Режим измерения ИНГ (фиг.4). В этом режиме работают задающие электроды ЗЭЛ1 и ЗЭЛ2 и связанные с ними приемные электроды ПЭЛ1 и ПЭЛ2 и отдельный приемный электрод ПЭЛ3. В этом режиме происходит непрерывное измерение проводимости между всеми тремя приемными электродами. Для чего сигналы всех трех приемных электродов через первую информационную магистраль M1 (шины "d", "в", "с") поступают на блок измерения ЭКГ5, где они поступают попарно на операционные усилители ОУ13, ОУ14 и ОУ15, включенных в дифференциальном режиме. Выход каждого ОУ соединен с соответствующим синхронным выпрямителем 17, 18 и 19 соответственно, опорные напряжения которых, поступающие с генератора 1 (вых1 и вых2), на схеме условно не показаны. В момент начала попытки вдоха происходят изменения проводимости, которое определяется одним из трех ОУ (или двумя или всеми), затем после синхронного выпрямления (если сигнал превышает определенную величину) в виде лог.1 появляется "сигнал левого легкого", или "сигнал правого легкого", или "суммирующий сигнал обоих легких", или все три, которые по второй информационной магистрали М2 поступают на информационные входы "h" МП 2, который обрабатывает их и высвечивает на ЖК-дисплее. Функция ИПГ имеет следующий ориентировочный вид (фиг.5), где:
1, 3, 5, 7, 9, 11 - точки экстремума по максимуму;
2, 4, 6, 8, 10, 12 - точки экстремума по минимуму
Из фиг. 5 видно, что амплитуда дыхания имеет большой размах (до 40 dВ), поэтому синхронные выпрямители 17, 18 и 19 одновременно выполняют функции ограничителей, после чего МП 2 считывают число экстремумов в минуту (по вдохам или по выдохам), которые являются искомой величиной, т.е. число экстремумов (по мах или min) равно частоте дыхания. Нормальная частота дыхания 10-12 в мин, падение ниже или равно 6 или увеличения до 100-120 (у новорожденных) вызывает срабатывание тревожной сигнализации.The measurement mode ING (figure 4). In this mode, the driving electrodes ZEL1 and ZEL2 and the associated receiving electrodes PEL1 and PEL2 and a separate receiving electrode PEL3 work. In this mode, conductivity is continuously measured between all three receiving electrodes. For this, the signals of all three receiving electrodes through the first information highway M1 (buses "d", "c", "c") are sent to the ECG5 measuring unit, where they are sent in pairs to the operational amplifiers OU13, OU14 and OU15, which are switched on in differential mode. The output of each op-amp is connected to the corresponding
1, 3, 5, 7, 9, 11 - maximum points of extremum;
2, 4, 6, 8, 10, 12 - minimum extremum points
From FIG. Figure 5 shows that the breathing amplitude is large (up to 40 dV), therefore,
МП 2 задает режимы работы генератора 1, далее задает режимы измерений (количество измерений в с, в мин) с блоков ЭКГ, ИПГ и температуры: непрерывный, дискретный шаг дискрета, выдает параметры измеренной информации на ЖК-дисплей, хранит параметры измеренной информации в энергонезависимой памяти (ЭНЗП) с привязкой к реальному времени. Шина последовательного интерфейса служит для задания режимов работы устройства через МП 2, кроме этого через эту шину можно считывать информацию, записанную в ЭНЗП на ЦЭВМ, далее, в стационаре через эту шину можно подключать устройство к системе централизованного мониторинга.
Режим измерения ЭКГ (фиг.2). В этом режиме работают приемные электроды ПЭЛ1 и ПЭЛ2. Входной сигнал Uвх величиной приблизительно 1 мВ имеет вид, приведенный на фиг.6, после усиления до 10 мВ на ОУ10 с одновременным приведением к оси абцисс имеет вид Uвых 1. После усиления на ОУ12 имеет вид Uвых 2, модулированный помехой промышленной частоты 50 Гц, которая убирается режекторным фильтром 16, после чего поступает на МП 2 по шине "f", где считывается, обрабатывается и высвечивается на ЖК-дисплее в цифровом виде. При уменьшении ЧСС до 40 ударов в минуту и при повышении до 120 ударов в минуту выдастся сигнал тревоги (величины могут быть и другие, 40 и 120 - взяты стандартные). На фиг.6 приведены кривые ЭКГ и их вид по результатам обработок. The ECG measurement mode (figure 2). In this mode, the receiving electrodes PEL1 and PEL2 work. The input signal Uin with a value of approximately 1 mV has the form shown in Fig. 6, after amplification up to 10 mV on OU10 with simultaneous reduction to the axis, the abscissa has the
Для получения ЧСС сигнал ЭКГ в МП 2 проходит общепринятую алгоритмическую обработку по схеме на фиг.7. To obtain a heart rate, the ECG signal in
Предлагаемое устройство можно использовать как индивидуальное средство контроля основных физиологических функций пациента в покое и в движении (что особенно важно), передавать измеренную информацию по биотелеметрическому каналу на расстояние до 100 м. Введение тревожной сигнализации улучшает эксплуатационные качества. Дистанционное управление (ДУ) еще более повышает эксплуатационные качества устройства, так как позволяет включать/выключать, задавать и изменять режимы измерений, уровни тревожной сигнализации и пр. The proposed device can be used as an individual means of monitoring the basic physiological functions of the patient at rest and in motion (which is especially important), to transmit the measured information through the biotelemetric channel to a distance of up to 100 m. The introduction of an alarm signal improves operational qualities. Remote control (Remote Control) further enhances the operational qualities of the device, as it allows you to turn on / off, set and change measurement modes, alarm levels, etc.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001111483/14A RU2200463C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Device for performing physiological function monitoring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001111483/14A RU2200463C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Device for performing physiological function monitoring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2200463C2 true RU2200463C2 (en) | 2003-03-20 |
Family
ID=20249036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001111483/14A RU2200463C2 (en) | 2001-04-25 | 2001-04-25 | Device for performing physiological function monitoring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2200463C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529406C1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method for distant reading and processing of electrocardiogram and human and animal breathing |
RU2538916C2 (en) * | 2009-02-17 | 2015-01-10 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | System and method for automatic trapping and archivation of clinically significant vital factors |
RU2538623C2 (en) * | 2009-06-18 | 2015-01-10 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Ecg control with lower false alarms of asystole |
RU2588292C2 (en) * | 2010-12-22 | 2016-06-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | System and method of providing intelligent substitution parameters for clinical applications |
RU2625272C2 (en) * | 2011-01-06 | 2017-07-12 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Patient monitoring system and method for patient physiological state monitoring |
-
2001
- 2001-04-25 RU RU2001111483/14A patent/RU2200463C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ /Под ред. Барановского А.Л. и др. - М.: Радио и связь, 1993, с.41-43, 67-72, 103-107. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538916C2 (en) * | 2009-02-17 | 2015-01-10 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | System and method for automatic trapping and archivation of clinically significant vital factors |
RU2538623C2 (en) * | 2009-06-18 | 2015-01-10 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Ecg control with lower false alarms of asystole |
RU2588292C2 (en) * | 2010-12-22 | 2016-06-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | System and method of providing intelligent substitution parameters for clinical applications |
RU2625272C2 (en) * | 2011-01-06 | 2017-07-12 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Patient monitoring system and method for patient physiological state monitoring |
RU2529406C1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method for distant reading and processing of electrocardiogram and human and animal breathing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10939839B2 (en) | Body worn physiological sensor device having a disposable electrode module | |
US6996428B2 (en) | Biological signal sensor and device for recording biological signals incorporating the said sensor | |
Malhi et al. | A zigbee-based wearable physiological parameters monitoring system | |
US4784162A (en) | Portable, multi-channel, physiological data monitoring system | |
JP5568757B2 (en) | Apparatus and method for detecting electrical activity in an organization | |
US20030149349A1 (en) | Integral patch type electronic physiological sensor | |
JP2001057966A (en) | Long-term medical monitoring instrument for human | |
JP2019509151A (en) | Self-supporting EEG recording system | |
RU2200463C2 (en) | Device for performing physiological function monitoring | |
CN106110451A (en) | A kind of medical urgent nebulizer of department of pediatrics | |
AU2017211525B2 (en) | Vital signs monitor/measurement apparatus | |
KR20220146539A (en) | wristband voltage detector | |
JPH01284230A (en) | Device for measuring information on living body | |
US11903736B2 (en) | Multiple sensor wearable and portable non-invasive respiration monitoring instrumentation | |
JP3156160B2 (en) | Physiological condition detection sensor device | |
JP2000051173A (en) | Wristwatch type body fat measuring instrument | |
KR102471204B1 (en) | Head set appartus for detecting human signal | |
KR20140144009A (en) | Apparatus for measuring bioelectric signal | |
CN106028922B (en) | Active bottom-resistive electrode | |
CN110090014A (en) | Portable cardiac wireless detecting system | |
JP2004089517A (en) | Light emitting electrode apparatus for bioelectric signal | |
CN214073277U (en) | High-precision vital sign detection equipment | |
US20050148889A1 (en) | Wristwatch-typed heartbeat sensing device with two pairs of contacts | |
AU625069B2 (en) | Portable physiological monitor | |
CN2112160U (en) | Medical current leakage detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090426 |