RU2378983C1 - System of control over state and recovery of human organism vital functions - Google Patents
System of control over state and recovery of human organism vital functions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378983C1 RU2378983C1 RU2008126562/14A RU2008126562A RU2378983C1 RU 2378983 C1 RU2378983 C1 RU 2378983C1 RU 2008126562/14 A RU2008126562/14 A RU 2008126562/14A RU 2008126562 A RU2008126562 A RU 2008126562A RU 2378983 C1 RU2378983 C1 RU 2378983C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- resuscitation
- output
- switch
- respiratory
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим системам, и может быть использовано для динамического мониторинга и контроля физиологического состояния организма больных с высокой степенью риска внезапных нарушений витальных функций (преимущественно сердечная деятельность, дыхание, кровоток) и оперативного терапевтического воздействия на органы и системы больного в случае таких нарушений.The invention relates to medical equipment, namely to diagnostic systems, and can be used for dynamic monitoring and control of the physiological state of the organism of patients with a high degree of risk of sudden disturbances of vital functions (mainly cardiac activity, respiration, blood flow) and operative therapeutic effect on organs and systems patient in case of such violations.
Известно устройство для непрерывного слежения за деятельностью сердца (патент СССР №1814538, А61В 5/04). Известное устройство включает закрепляемые на поверхности тела человека электроды, кардиосигналы с которых, пройдя через предварительный усилитель, поступают в микропроцессор, в котором постоянно происходит сравнение регистрируемого сигнала с установленными для конкретного больного его верхним и нижним предельно-допустимыми уровнями, учитывающими особенности состояния сердечно-сосудистой системы данного больного. При отклонении значения регистрируемого сигнала за установленные предельно-допустимые величины срабатывает регулируемый пороговый блок, который включает блок звуковой сигнализации, а также блок магнитной регистрации, осуществляющий запись патологического процесса. Описанное устройство обеспечивает получение объективной информации о состоянии сердца конкретного пациента, оперативно оповещает о появлении признаков острых сердечных нарушений, что обеспечивает своевременность и эффективность терапевтических и реабилитационных мероприятий. К недостаткам такого типа устройств следует отнести то, что они могут быть использованы только для оценки состояния сердечной деятельности без учета индивидуального ретроспективного анамнеза обследуемого.A device for continuous monitoring of the activity of the heart (USSR patent No. 1814538, AB 5/04). The known device includes electrodes fixed to the surface of the human body, the cardiosignals from which, after passing through the preamplifier, enter the microprocessor, in which the recorded signal is constantly compared with the upper and lower maximum permissible levels set for a particular patient, taking into account the characteristics of the state of the cardiovascular systems of this patient. When the value of the recorded signal deviates from the set maximum permissible values, an adjustable threshold unit is activated, which includes an audible alarm unit, as well as a magnetic recording unit that records the pathological process. The described device provides objective information about the state of the heart of a particular patient, promptly alerts you about the appearance of signs of acute cardiac abnormalities, which ensures the timeliness and effectiveness of therapeutic and rehabilitation measures. The disadvantages of this type of device include the fact that they can only be used to assess the state of cardiac activity without taking into account the individual retrospective history of the subject.
Известна также система мониторинга здоровья человека с биологической обратной связью для комплексной оценки состояния здоровья и возможностей человека, в частности человека-оператора, и, при необходимости, оперативной коррекции его состояния (патент РФ №2201130, А61В 5/04). Данная система включает датчики биологических сигналов, связанные через мультиплексор биоэлектрических сигналов и усилитель-нормализатор с аналого-цифровым преобразователем, выход которого связан с входом процессора биологической обратной связи и входом контроллера управления. Связанные с оперативным запоминающим устройством процессор биологической обратной связи и соединенный с блоком памяти микропрограмм контроллер управления в данном устройстве выполняют функцию блока обработки и управления работой устройства в целом. При этом процессор биологической обратной связи через ЦАП стимулов и тестов, нормализатор стимулов и тестов и блок коммутации связан с необходимыми электродами, расположенными в соответствующих зонах стимуляции. Система включает также центральный компьютер, соединенный с беспроводным приемопередающим устройством, а также связанное интерфейсом последовательной связи с блоком обработки биоэлектрических сигналов беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора. Устройство осуществляет мониторинг состояния человека и, при необходимости, оперативную коррекцию его психофизиологического состояния. К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что система мониторинга контролирует и корректирует только лишь психофизиологическое состояние человека-оператора и не позволяет в комплексе оценить и скорректировать функционирование других органов и систем (сердечно-сосудистая система, органы дыхания), деятельность которых влияет на общее состояние организма. При этом коррекция психофизиологического состояния происходит без участия врача и без учета индивидуальных особенностей электрофизиологических сигналов в зависимости от клинического ретроспективного анамнеза, что снижает эффективность коррекции. Кроме того, недостатком указанной системы мониторинга является ее конструктивная сложность.Also known is a human health monitoring system with biological feedback for a comprehensive assessment of the health status and capabilities of a person, in particular a human operator, and, if necessary, operational correction of his condition (RF patent No. 2201130, АВВ 5/04). This system includes biological signal sensors connected through a bioelectric signal multiplexer and a normalization amplifier with an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the biological feedback processor and the input of the control controller. The biofeedback processor associated with the random access memory and the control controller connected to the microprogram memory block in this device perform the function of a processing unit and control the operation of the device as a whole. Moreover, the biofeedback processor through the DAC of stimuli and tests, the normalizer of stimuli and tests, and the switching unit are connected to the necessary electrodes located in the corresponding stimulation zones. The system also includes a central computer connected to the wireless transceiver, as well as a human transceiver connected to the bioelectric signal processing unit by a human operator. The device monitors the condition of the person and, if necessary, the operational correction of his psychophysiological state. The disadvantages of this technical solution include the fact that the monitoring system monitors and corrects only the psychophysiological state of the human operator and does not allow for a comprehensive assessment and adjustment of the functioning of other organs and systems (cardiovascular system, respiratory system), the activity of which affects the general body condition. In this case, the correction of the psychophysiological state occurs without the participation of a doctor and without taking into account the individual characteristics of electrophysiological signals, depending on the clinical retrospective history, which reduces the effectiveness of the correction. In addition, the disadvantage of this monitoring system is its structural complexity.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является система мониторинга человека-оператора (патент РФ №2283025, А61В 5/0402), содержащая последовательно соединенные блок датчиков, коммутатор, компенсатор помех, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессорный контроллер, цифровой канал и ЭВМ; один выход микропроцессорного контроллера соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом компенсатора помех; вход-выход микропроцессорного контроллера соединен с блоком индивидуальной карты памяти, а управляющий выход соединен с соответствующими входами коммутатора и компенсатора помех. При этом компенсатор помех выполнен с возможностью компенсации дополнительно сетевой помехи, а блок датчиков выполнен в виде совокупности датчиков, каждый из которых состоит из электрода снятия биопотенциала, совмещенного с усилителем, и выполнен с возможностью установки в соответствующих местах стандартных электрокардиографических отведений. Система мониторинга человека-оператора работает следующим образом. С выхода блока датчиков биопотенциалы, полученные на электродах и усиленные, поступают через коммутатор и компенсатор помех, синхронно управляемые контроллером, и АЦП на контроллер, который, в соответствии с введенной программой, вырабатывает цифровой сигнал, поступающий через ЦАП на компенсатор помех для компенсации постоянной составляющей и сетевых помех биосигналов. Индивидуальная карта памяти, содержащая в файле типа "только считывание" эталонные данные процессов, верхние и нижние границы процессов и значений характеристик, допустимых для конкретного человека-оператора, используется контроллером для текущего мониторинга. При нарушении указанных границ контроллер направляет сигнал "тревоги" через цифровой канал и ЭВМ на центральный пост. Реакция руководителя центрального поста передается человеку-оператору по обратному каналу и фиксируется на индивидуальной карте памяти в файле типа "только запись"; в этот же файл ведется запись результатов текущего мониторинга. Изменение типа файлов индивидуальной карты непосредственно в блоке индивидуальной карте памяти произведено быть не может, а выполняется вне времени оперативного управления при анализе результатов мониторинга после ввода личного пароля человека-оператора.The closest analogue of the claimed invention is a human operator monitoring system (RF patent No. 2283025,
Преимущества описанной системы мониторинга человека-оператора состоят в упрощении конструкции, повышении индивидуальной защищенности мониторинга, снижении возможности несанкционированного доступа в систему и обеспечении тревожной сигнализации. Однако система-аналог имеет недостаток, заключающийся в неэффективности обратной связи между руководителем центрального поста и человеком-оператором. Это связано с тем, что система не обеспечивает возможность подачи обратных сигналов, формируемых руководителем центрального поста при отклонении контролируемого процесса от нормального состояния, непосредственно к организму контролируемого человека-оператора, а фиксирует их в файле типа «только запись» на индивидуальной карте памяти. Следовательно, исключена возможность влияния обратными сигналами на протекающие в контролируемом организме процессы. Кроме того, система-аналог обеспечивает контроль только лишь деятельности сердца человека-оператора и не контролирует состояние других, находящихся в тесной функциональной взаимосвязи с сердечной деятельностью и друг с другом жизненных процессов и систем организма (кровообращение, газообмен, дыхание). Это не позволяет комплексно проанализировать состояние организма, снижает степень достоверности оценки и, соответственно, может негативно отразиться на эффективности принятых руководителем решений, передаваемых им по обратной связи. Система-аналог также не оперативна в отношении выполнения анализа результатов контрольных измерений, так как в условиях работы системы-аналога анализ может быть произведен только вне времени оперативного управления, при вводе личного пароля человека-оператора. Таким образом, ограниченность обратного канала между руководителем центрального поста и человеком-оператором системы-аналога не позволяет оперативно и эффективно осуществлять коррекцию физиологических процессов человека, в том числе в случае наступления критического для его жизни состояния, предполагающего внезапное наступление смерти, когда возникает необходимость в экстренной реанимации витальных функций организма человека, а недостаточная информативность мониторинга и низкая оперативность системы в отношении выполнения анализа результатов контроля не обеспечивают достоверность оценки текущего состояния организма, что, соответственно, может негативно повлиять на эффективность последующей коррекции, производимой вне работы системы-аналога другими техническими средствами.The advantages of the described human operator monitoring system consist in simplifying the design, increasing the individual security of monitoring, reducing the possibility of unauthorized access to the system and providing an alarm. However, the analogue system has the disadvantage of ineffective feedback between the head of the central post and the human operator. This is due to the fact that the system does not provide the ability to feed back signals generated by the head of the central post when the controlled process deviates from the normal state, directly to the body of the controlled human operator, and fixes them in a file of the "write only" type on an individual memory card. Therefore, the possibility of the influence of reverse signals on the processes occurring in a controlled organism is excluded. In addition, the analogue system provides control only of the activity of the heart of a human operator and does not control the condition of others, which are in close functional relationship with cardiac activity and with each other life processes and body systems (blood circulation, gas exchange, respiration). This does not allow a comprehensive analysis of the state of the body, reduces the degree of reliability of the assessment and, accordingly, can adversely affect the effectiveness of decisions made by the head that are transmitted to them by feedback. The analog system is also not operational in relation to the analysis of the results of control measurements, since in the conditions of the analog system, analysis can be performed only outside the operational control time, by entering the personal password of the human operator. Thus, the limited return channel between the head of the central post and the human operator of the analogue system does not allow for prompt and effective correction of the physiological processes of a person, including in the event of a critical condition for his life, involving a sudden onset of death, when there is a need for emergency resuscitation of vital functions of the human body, and lack of informative monitoring and low system responsiveness in relation to performing anal for control results do not provide the accuracy of the estimate of the current state of the organism, which, accordingly, could negatively affect the efficiency of subsequent correction operation is produced analog systems other technical means.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности обратной связи за счет повышения информативности результатов контроля, повышения степени оперативности действия системы, обеспечения возможности осуществления терапевтического влияния на состояние контролируемых функций организма человека, с одновременным расширением области применения системы контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека. Заявляемым изобретением также решается задача расширения арсенала существующих систем аналогичного назначения.The objective of the invention is to increase the effectiveness of feedback by increasing the information content of the control results, increasing the degree of responsiveness of the system, providing the possibility of therapeutic effect on the state of the controlled functions of the human body, while expanding the scope of the system of monitoring the state and restoration of vital functions of the human body. The claimed invention also solves the problem of expanding the arsenal of existing systems for similar purposes.
Поставленная задача реализуется тем, что система контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека, содержащая последовательно соединенные блок датчиков контроля сердечной деятельности, коммутатор датчиков, компенсатор сетевых помех, аналогово-цифровой преобразователь, контроллер, один из входов-выходов которого соединен с постоянным запоминающим устройством, один выход соединен с коммутатором датчиков, второй выход соединен с цифроаналоговым преобразователем; цифровой канал и ЭВМ, блок датчиков контроля сердечной деятельности выполнен в виде совокупности датчиков контроля электрофизиологических сигналов сердечной деятельности, согласно изобретению дополнительно содержит блок ввода данных; блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, датчик контроля дыхательной активности, датчик контроля газового состава воздуха, подключенные, соответственно, ко второму, третьему и четвертому входам коммутатора датчиков; коммутатор исполнения; блок сердечной реанимации, блок дыхательной реанимации, блок сигнализации, подключенные к выходам коммутатора исполнения; видеокамеру; переключатель, подключенный к входу датчика контроля дыхательной активности, переключатель, подключенный к выходу блока датчиков контроля сердечной деятельности и к входу коммутатора датчиков, переключатель, подключенный к выходу блока сердечной реанимации, переключатель, подключенный к выходу блока дыхательной реанимации, электроды измерения дыхательной активности, подключенные через переключатель к входу датчика контроля дыхательной активности, электроды сердечной реанимации, подключенные через переключатель к выходу блока сердечной реанимации, электроды дыхательной реанимации, подключенные через переключатель к выходу блока дыхательной реанимации; контроллер, выполненный на базе программно-логической интегральной схемы с возможностью расчета значений параметров сигналов, поступающих с выхода коммутатора датчиков, и определения их соответствия заданным интервалам, содержащимся в постоянном запоминающем устройстве, а также, с возможностью формирования, при соответствии значения параметра сигнала, поступающего с выхода коммутатора датчиков, по крайней мере, одному заданному интервалу, определяющему предикторное или терминальное состояние контролируемых функций организма, - команды включения блока сигнализации и команды включения видеокамеры, а, при соответствии значения параметра сигнала, поступающего с выхода коммутатора датчиков, по крайней мере, одному заданному интервалу, определяющему терминальное состояние контролируемых функций организма, и при одновременном наличии разрешающего сигнала на выходе блока управления, - команды переключения переключателя, подключенного к входу датчика контроля дыхательной активности, и переключателя, подключенного к выходу блока датчиков контроля сердечной деятельности и к входу коммутатора датчиков, в режим разрыва электрической связи, а также, в соответствии с заданной разрешающим сигналом последовательностью, - команды переключения переключателя, подключенного к выходу блока сердечной реанимации, в режим разрыва или соединения электрической связи при одновременной команде переключения переключателя, подключенного к выходу блока дыхательной реанимации, соответственно, в режим соединения или разрыва электрической связи, а также, в соответствии с заданными разрешающим сигналом параметрами, команд управления блоком сердечной реанимации, блоком дыхательной реанимации, блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, а также с возможностью формирования сигнала, описывающего процесс работы системы; коммутатор исполнения подключен к выходу контроллера на базе программно-логической интегральной схемы, к выходу цифроаналогового преобразователя, к входу компенсатора сетевых помех, к входу блока контроля гемодинамики и сосудистой реанимации; ЭВМ подключена к входу-выходу контроллера на базе программно-логической интегральной схемы и через цифровой канал соединена с центральной ЭВМ, к входу которой подключен блок управления; видеокамера подключена к входу ЭВМ и выполнена с возможностью записи и передачи изображения при наличии на входе команды включения; каждый из переключателей подключен к выходам контроллера на базе программно-логической интегральной схемы и работает в режимах соединения или разрыва электрической связи; при этом цифровой канал представляет собой телефонное или оптоволоконное соединение; блок ввода данных выполнен с возможностью формирования сигналов, по меньшей мере, один из которых соответствует заданному коду доступа к набору данных, содержащемуся в постоянном запоминающем устройстве; постоянное запоминающее устройство содержит набор данных в виде заданных интервалов значений параметров, определяющих нормальные, предикторные, терминальные состояния контролируемых витальных функций организма человека с учетом его ретроспективного анамнеза; блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации содержит, по меньшей мере, два обращенных к организму человека электрода с нанесенным на их поверхности лекарственным веществом и выполнен с возможностью формирования величины электрического напряжения, пропорциональной величине электрического импеданса биологической ткани, и с возможностью формирования выходного сигнала с частотой 27 МГц и мощностью, изменяемой внешним сигналом в диапазоне от 5 до 100 Вт; датчик контроля дыхательной активности выполнен с возможностью формирования величины электрического напряжения, пропорциональной величине воспринимаемого внешнего давления; датчик контроля газового состава воздуха выполнен с возможностью измерения величин акустического импеданса воздушной среды в двух заданных точках и формирования сигнала напряжения, пропорционального разности измеренных величин; блок сигнализации выполнен с возможностью формирования звукового и/или визуального сигналов, при наличии на входе команды включения; блок сердечной реанимации выполнен с возможностью формирования выходного управляемого кратковременного электрического сигнала высокого напряжения до 4 кВ; блок дыхательной реанимации выполнен с возможностью формирования выходного синусоидального сигнала с частотой 10 кГц, модулированного амплитудой с управляемой частотой модуляции 0,12-0,33 Гц и скважностью 1:1, 2:1, 1:2; блок управления выполнен с возможностью формирования разрешающего сигнала, задающего последовательность выполнения контроллером команд переключения переключателя, подключенного к выходу блока сердечной реанимации, и переключателя, подключенного к выходу блока дыхательной реанимации, в режим соединения электрической связи, и задающего параметры выходных сигналов, формируемых блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, блоком сердечной реанимации, блоком дыхательной реанимации.The task is realized in that the system of monitoring the state and restoration of vital functions of the human body, containing a series-connected block of sensors for monitoring cardiac activity, a sensor switch, a network interference compensator, an analog-to-digital converter, a controller, one of the inputs and outputs of which is connected to a permanent storage device , one output is connected to the sensor switch, the second output is connected to a digital-to-analog converter; a digital channel and a computer, a block of sensors for monitoring cardiac activity is made in the form of a set of sensors for monitoring electrophysiological signals of cardiac activity, according to the invention further comprises a data input unit; a hemodynamics and vascular resuscitation control unit, a respiratory activity monitoring sensor, an air gas monitoring sensor, connected, respectively, to the second, third and fourth inputs of the sensor switch; execution switch; a heart resuscitation unit, a respiratory resuscitation unit, an alarm unit connected to the outputs of the performance switch; video camera; a switch connected to the input of the respiratory activity monitoring sensor, a switch connected to the output of the cardiac monitoring sensor unit and to the input of the sensor switch, a switch connected to the output of the cardiopulmonary resuscitation unit, a switch connected to the output of the respiratory resuscitation unit, respiratory activity measuring electrodes connected through the switch to the input of the respiratory activity monitoring sensor, cardiopulmonary resuscitation electrodes connected through the switch to the output of the serum unit echnoy resuscitation, respiratory resuscitation electrodes are connected via a switch to the output unit respiratory resuscitation; a controller based on a software-logic integrated circuit with the ability to calculate the values of the parameters of the signals coming from the output of the sensor switch, and determine their compliance with the specified intervals contained in the read-only memory, and also, with the possibility of generating, if the parameter value of the signal arriving from the output of the sensor switch to at least one predetermined interval that determines the predictor or terminal state of the controlled functions of the body, - nd of switching on the alarm unit and the command to turn on the camera, and, if the value of the signal parameter coming from the output of the sensor switch matches at least one specified interval that determines the terminal state of the controlled functions of the body, and while there is an enable signal at the output of the control unit, - commands for switching the switch connected to the input of the respiratory activity monitoring sensor and the switch connected to the output of the cardiac monitoring sensor unit ty and to the input of the sensor switch, in the mode of breaking the electric connection, and also, in accordance with the sequence given by the enable signal, - the command to switch the switch connected to the output of the cardiac resuscitation unit to the mode of breaking or connecting the electric communication with the simultaneous command to switch the switch connected to the output of the respiratory resuscitation unit, respectively, into the connection or disconnection mode of the electrical connection, and also, in accordance with the parameters given by the enabling signal, the command d control the cardiac resuscitation unit, the respiratory resuscitation unit, the hemodynamics and vascular resuscitation control unit, as well as with the possibility of generating a signal describing the process of the system; the execution switch is connected to the controller output based on the program-logic integrated circuit, to the output of the digital-to-analog converter, to the input of the network noise compensator, to the input of the hemodynamics and vascular resuscitation control unit; A computer is connected to the input-output of the controller on the basis of a program-logic integrated circuit and is connected through a digital channel to a central computer, to the input of which a control unit is connected; the video camera is connected to the input of the computer and is configured to record and transmit images in the presence of an input command; each of the switches is connected to the controller outputs on the basis of a program-logic integrated circuit and operates in the modes of connection or disconnection of electrical communication; wherein the digital channel is a telephone or fiber optic connection; the data input unit is configured to generate signals, at least one of which corresponds to a given access code to the data set contained in read-only memory; a permanent storage device contains a data set in the form of specified intervals of parameter values that determine the normal, predictive, terminal states of the controlled vital functions of the human body, taking into account its retrospective history; the hemodynamics and vascular resuscitation control unit contains at least two electrodes facing the human body with a medicinal substance deposited on their surface and is configured to generate an electrical voltage proportional to the electrical impedance of the biological tissue, and with the possibility of generating an output signal with a frequency of 27 MHz and power changed by an external signal in the range from 5 to 100 W; the respiratory activity monitoring sensor is configured to generate a magnitude of electrical voltage proportional to the magnitude of the perceived external pressure; the sensor for monitoring the gas composition of the air is configured to measure the values of the acoustic impedance of the air at two predetermined points and generate a voltage signal proportional to the difference of the measured values; the signaling unit is configured to generate sound and / or visual signals, if there is an enable command at the input; the heart resuscitation unit is configured to generate an output controlled short-term high-voltage electrical signal up to 4 kV; the respiratory resuscitation unit is configured to generate an output sinusoidal signal with a frequency of 10 kHz, modulated by amplitude with a controlled modulation frequency of 0.12-0.33 Hz and a duty cycle of 1: 1, 2: 1, 1: 2; the control unit is configured to generate an enable signal that specifies the sequence of the controller's instructions for switching the switch connected to the output of the cardiopulmonary resuscitation unit and the switch connected to the output of the respiratory resuscitation unit in the electrical connection mode and sets the parameters of the output signals generated by the hemodynamic control unit and vascular resuscitation, cardiac resuscitation unit, respiratory resuscitation unit.
Система контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека дополнительно может содержать радиоканал, соединенный своими входами-выходами с центральной ЭВМ и с коммутатором исполнения.The system for monitoring the state and restoring the vital functions of the human body may additionally contain a radio channel connected by its inputs and outputs to a central computer and to a performance switch.
Благодаря тому, что в заявляемую систему введен блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, содержащий, по меньшей мере, два электрода и выполненный с возможностью формирования величины электрического напряжения, пропорциональной величине электрического импеданса биологической ткани, обеспечивается возможность бесконтактного с телом человека (за счет несущей ультравысокой частоты 27 МГц) измерения величины электрического импеданса биологической ткани в области под электродами, характеризующей состояние гемодинамического процесса в исследуемой области организма (скорость движения крови, параметры пульсовой волны).Due to the fact that the hemodynamics and vascular resuscitation control unit is introduced into the inventive system, containing at least two electrodes and configured to generate an electrical voltage proportional to the electrical impedance of the biological tissue, it is possible to contact the human body (due to
Благодаря тому, что в заявляемую систему введены электроды измерения дыхательной активности и подключенный к ним датчик контроля дыхательной активности, выполненный с возможностью формирования величины электрического напряжения, пропорциональной величине воспринимаемого внешнего давления, становится возможным бесконтактно (не прикрепляя электроды к телу) измерять давление, производимое грудной клеткой человека в результате дыхательных движений на воспринимающий элемент датчика и характеризующее перемещение («экскурсию») грудной клетки во время процесса дыхания, соответственно, наличие дыхания, его частоту, амплитуду.Due to the fact that electrodes for measuring respiratory activity are introduced into the inventive system and a respiratory activity monitoring sensor connected to them, configured to generate an electric voltage proportional to the magnitude of the perceived external pressure, it becomes possible to measure the pressure produced by the chest without contact (without attaching the electrodes to the body) by the human cell as a result of respiratory movements to the sensing element of the sensor and characterizing the movement (“excursion”) of the chest cells during the respiration process, respectively, the presence of respiration, its frequency, amplitude.
Благодаря тому, что в заявляемую систему введен датчик контроля газового состава воздуха, выполненный с возможностью измерения величин акустического импеданса воздушной среды в двух заданных точках и формирования сигнала напряжения, пропорционального разности измеренных величин, обеспечивается возможность бесконтактного измерения разности акустических импедансов воздушной среды вблизи области выдоха человека и в любой номинальной точке, величина которой характеризует количество углекислого газа, выделяемого организмом человека, и, соответственно, состояние процесса газообмена.Due to the fact that a gas composition monitoring sensor has been introduced into the inventive system, configured to measure the acoustic impedance of the air at two predetermined points and generate a voltage signal proportional to the difference in the measured values, it is possible to measure the difference in the acoustic impedance of the air near the expiration area of a person and at any nominal point, the value of which characterizes the amount of carbon dioxide emitted by the human body, and, accordingly, the state of the gas exchange process.
Благодаря тому, что датчики контроля и блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации выполнены с возможностью неконтактного измерения параметров, становится возможным, не ограничивая обычные естественные условия пребывания человека, осуществлять контроль параметров непрерывно в течение длительного времени.Due to the fact that the control sensors and the control unit of hemodynamics and vascular resuscitation are made with the possibility of non-contact measurement of parameters, it becomes possible, without restricting the usual natural conditions of a person to stay, to monitor the parameters continuously for a long time.
Благодаря тому, что в заявляемую систему введена видеокамера, связанная через ЭВМ с контроллером на базе программно-логической интегральной схемы и с центральной ЭВМ и выполненная с возможностью захвата, записи и передачи изображения при наличии на входе команды включения, поступающей с контроллера на базе программно-логической интегральной схемы при наступлении критических состояний (предикторного или терминального) контролируемых витальных функций, становится возможным получать визуальное изображение контролируемого человека, отображающее проявление внешних признаков того критического состояния, в котором человек находится, а также его состояния до, во время и после проведения терапевтических воздействий. Этим снижается негативность возможной ситуации, когда врач находится в значительном удалении от контролируемого человека (например, в другом помещении, здании или населенном пункте) и не может непосредственно наблюдать внешние проявления (признаки) физиологического состояния пациента.Due to the fact that a video camera has been introduced into the inventive system, connected via a computer to a controller based on a software-logic integrated circuit and to a central computer and configured to capture, record and transmit images when there is an input command that comes from a controller based on software logical integrated circuit upon the onset of critical states (predictor or terminal) of controlled vital functions, it becomes possible to obtain a visual image of a controlled person, from the manifesting manifestation of external signs of the critical state in which the person is, as well as his condition before, during and after the therapeutic effects. This reduces the negativity of a possible situation when the doctor is located at a considerable distance from the controlled person (for example, in another room, building or settlement) and cannot directly observe the external manifestations (signs) of the physiological state of the patient.
Благодаря тому, что постоянное запоминающее устройство содержит набор данных в виде заданных интервалов значений параметров, определяющих нормальные, предикторные, терминальные состояния контролируемых витальных функций организма человека с учетом его ретроспективного анамнеза, и в систему введен блок ввода данных, подключенный к контроллеру на базе программно-логической интегральной схемы и выполненный с возможностью формирования сигналов, по меньшей мере, один из которых соответствует заданному коду доступа к набору данных, содержащемуся в постоянном запоминающем устройстве, а контроллер на базе программно-логической интегральной схемы выполнен с возможностью расчета значений параметров сигналов, поступающих с выхода коммутатора датчиков, и определения их соответствия заданным интервалам, содержащимся в постоянном запоминающем устройстве, обеспечивается идентификация поступающих с выхода коммутатора датчиков сигналов как определяющих функциональное физиологическое состояние (нормальное, предикторное или терминальное), в котором находятся контролируемые функции организма в текущий момент времени. А благодаря тому, что контроллер на базе программно-логической интегральной схемы выполнен с возможностью формирования сигнала, описывающего процесс работы системы (в т.ч. измерение, видеозапись, расчет значений параметров, идентификация), который направляется в центральную ЭВМ и ЭВМ, где информация отображается и фиксируется, - обеспечивается оперативное и достоверное информирование врача-руководителя центральной ЭВМ и близких обследуемого человека о текущем состоянии витальных функций обследуемого человека.Due to the fact that the permanent storage device contains a data set in the form of specified intervals of parameter values that determine the normal, predictive, terminal states of the controlled vital functions of the human body, taking into account its retrospective history, a data input unit connected to the controller based on software logical integrated circuit and configured to generate signals, at least one of which corresponds to a given access code to the data set, contains which is stored in read-only memory, and the controller based on the program-logic integrated circuit is configured to calculate the parameter values of the signals coming from the output of the sensor switch and determine their compliance with the specified intervals contained in the read-only memory, the signals coming from the output of the switch of the sensor sensors are identified as determining the functional physiological state (normal, predictor or terminal) in which are controlled body functions at the current time. And due to the fact that the controller based on the program-logic integrated circuit is configured to generate a signal describing the process of the system (including measurement, video recording, calculation of parameter values, identification), which is sent to the central computer and computer, where the information it is displayed and fixed — operational and reliable information is provided to the head physician of the central computer and the relatives of the person being examined about the current state of vital functions of the person being examined.
Таким образом, за счет введения вышеназванных устройств обеспечивается получение, расчет, идентификация, а также оперативное визуальное отображение и фиксирование более широкого набора данных, характеризующих текущие состояния нескольких функционально взаимосвязанных процессов организма конкретного человека и их изменение в течение длительного периода времени, что позволяет оперативно, комплексно и в динамике оценить общее состояние организма обследуемого человека с учетом его ретроспективного анамнеза, в том числе своевременно фиксировать нарушение его витальных функций, наступление критических (предикторных, терминальных) состояний в связанных друг с другом процессах и системах организма, прогнозировать вероятность наступления внезапной смерти, то есть повышается информативность результатов контроля, проводимого заявляемой системой, а также ее оперативность в отношении проведения анализа результатов контроля.Thus, due to the introduction of the above-mentioned devices, it is possible to obtain, calculate, identify, and promptly display and record a wider range of data characterizing the current states of several functionally interconnected processes of an organism of a particular person and their change over a long period of time, which allows you to quickly comprehensively and in dynamics to assess the general condition of the body of the person being examined, taking into account his retrospective history, including timely ix the violation of its vital functions, the onset of critical (predictor, terminal) states in related processes and systems of the body, to predict the likelihood of sudden death, that is, the information content of the control carried out by the claimed system increases, as well as its efficiency in relation to the analysis of the results control.
Благодаря тому, что в систему введен блок сигнализации, выполненный с возможностью формирования, звукового и/или визуального сигналов при наличии на входе команды включения, а контроллер на базе программно-логической интегральной схемы выполнен с возможностью формирования, при соответствии значения параметра сигнала, поступающего с выхода коммутатора датчиков, по крайней мере, одному заданному интервалу, определяющему предикторное или терминальное состояние контролируемых функций организма, команды включения блока сигнализации, обеспечивается возможность оперативного информирования, в частности, руководителя центральной ЭВМ, близких обследуемого при предикторных состояниях, самого обследуемого человека, находящихся в пределах восприятия звукового и/или визуального сигналов, о наступлении критического (предикторного или терминального) состояния в организме контролируемого человека посредством звукового и/или визуального сигналов.Due to the fact that a signaling unit has been introduced into the system, which is capable of generating audio and / or visual signals when there is an enable command at the input, and a controller based on a software-logic integrated circuit is configured to generate, if the value of the signal parameter coming from the output of the sensor switch to at least one predetermined interval that determines the predictor or terminal state of the controlled functions of the body, the signal block activation commands, both it makes it possible to promptly inform, in particular, the head of the central computer, close to the subject under predictive conditions, the person being examined within the range of perception of sound and / or visual signals, about the onset of a critical (predictor or terminal) state in the body of the controlled person through sound and / or visual cues.
Благодаря тому, что контроллер на базе программно-логической интегральной схемы выполнен с возможностью, при соответствии значения параметра сигнала, поступающего с выхода коммутатора датчиков, по крайней мере, одному заданному интервалу, определяющему терминальное состояние контролируемых функций организма, и при одновременном наличии разрешающего сигнала на выходе блока управления, - формирования команды переключения переключателя, подключенного к входу датчика контроля дыхательной активности, и переключателя, подключенного к выходу блока датчиков контроля сердечной деятельности и к входу коммутатора датчиков, в режим разрыва электрической связи, а также, в соответствии с заданной разрешающим сигналом блока управления последовательностью, - формирования команды переключения переключателя, подключенного к выходу блока сердечной реанимации, в режим разрыва или соединения электрической связи при одновременной команде переключения переключателя, подключенного к выходу блока дыхательной реанимации, соответственно, в режим соединения или разрыва электрической связи, а также, в соответствии с заданными разрешающим сигналом блока управления параметрами, возможностью формирования команд управления блоком сердечной реанимации, блоком дыхательной реанимации, блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, а также с возможностью формирования сигнала, описывающего процесс работы системы, обеспечивается оперативное и детальное (подробное) информирование врача о степени отклонения конкретных физиологических параметров от нормы посредством отображения информации в центральной ЭВМ, а также оперативное переключение системы в режим терапевтического воздействия с последовательностью и параметрами воздействия, заданными врачом с блока управления. При этом за счет наличия в системе переключателей, работающих под управлением контроллера на базе программно-логической интегральной схемы в режимах разрыва и соединения электрической связи, исключается наличие такого негативного для обратной связи фактора, как возможность пробоя электрического тока на контактирующие с телом человека устройства системы, находящиеся в нерабочем режиме.Due to the fact that the controller based on the program-logic integrated circuit is configured to, if the value of the signal parameter coming from the output of the sensor switch matches at least one specified interval that determines the terminal state of the controlled functions of the body, and with the simultaneous presence of the enable signal the output of the control unit, - the formation of the switching command of the switch connected to the input of the respiratory activity monitoring sensor, and the switch connected to an ode to the sensor unit for monitoring cardiac activity and to the input of the sensor switch, in the disconnect mode of the electric communication, and also, in accordance with the preset enable signal of the control unit of the sequence, to generate a command to switch the switch connected to the output of the cardiac resuscitation unit to the mode of rupture or connection communication with the simultaneous command of switching the switch connected to the output of the respiratory resuscitation unit, respectively, in the mode of connecting or breaking the electric ligature, as well as, in accordance with the parameters set by the enabling signal of the control unit, the ability to generate control commands for the cardiopulmonary resuscitation unit, the respiratory resuscitation unit, the hemodynamics and vascular resuscitation control unit, as well as the possibility of generating a signal describing the system’s operation, provides operational and detailed (detailed) informing the doctor about the degree of deviation of specific physiological parameters from the norm by displaying information in a central computer, as well as pererativnoe switching the system into a therapeutic mode with the sequence and parameters of the exposure set by the doctor from the control unit. At the same time, due to the presence in the system of switches operating under the control of the controller based on the program-logic integrated circuit in the interruption and connection modes of the electrical connection, the presence of such a negative factor for feedback as the possibility of breakdown of electric current to the system devices in contact with the human body is excluded, inoperative.
Благодаря тому, что в систему введен блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, который содержит, по меньшей мере, два, обращенных к организму человека, электрода с нанесенным на их поверхности лекарственным веществом и выполнен с возможностью формирования сигнала с частотой 27 МГц и мощностью, изменяемой внешним сигналом в диапазоне от 5 до 100 Вт, обеспечивается возможность осуществления бесконтактного (за счет несущей ультравысокой частоты 27 МГц) воздействия на сосудистую систему организма посредством сигнала высокой мощности (до 100 Вт) и происходящей при этом диффузии лекарственного вещества с поверхностей электродов в область тела под ними, на фоне увеличения просвета сосудов и капилляров, происходящего под воздействием переменного электрического поля.Due to the fact that a hemodynamic and vascular resuscitation control unit is introduced into the system, which contains at least two electrodes facing the human body and an electrode coated with a medicinal substance on their surface and is configured to generate a signal with a frequency of 27 MHz and a variable power an external signal in the range from 5 to 100 W, it is possible to carry out non-contact (due to the carrier ultra-high frequency of 27 MHz) effects on the vascular system of the body through a high-power signal (up to 100 W) and the diffusion of the drug from the surfaces of the electrodes into the body area under them, against the background of an increase in the clearance of blood vessels and capillaries, which occurs under the influence of an alternating electric field.
Благодаря тому, что в систему введен блок сердечной реанимации, выполненный с возможностью формирования управляемого кратковременного электрического сигнала высокого напряжения до 4 кВ и к блоку сердечной реанимации подключены электроды сердечной реанимации, обеспечивается возможность осуществления дефибрилляции сердечной мышцы.Due to the fact that a cardiopulmonary resuscitation unit is introduced in the system, which is capable of generating a controlled short-term high-voltage electrical signal of up to 4 kV and cardiac resuscitation electrodes are connected to the cardiopulmonary resuscitation unit, cardiac muscle defibrillation is possible.
Благодаря тому, что в систему введен блок дыхательной реанимации, выполненный с возможностью формирования синусоидального сигнала с частотой 10 кГц, модулированного амплитудой с управляемой частотой модуляции 0,12-0,33 Гц и скважностью 1:1, 2:1, 1:2, и к блоку дыхательной реанимации подключены электроды дыхательной реанимации, обеспечивается возможность осуществления стимуляции мышц брюшной стенки и диафрагмальной мышцы.Due to the fact that a respiratory resuscitation unit is introduced in the system, which is configured to generate a sinusoidal signal with a frequency of 10 kHz, modulated by amplitude with a controlled modulation frequency of 0.12-0.33 Hz and a duty cycle of 1: 1, 2: 1, 1: 2, and the respiratory resuscitation electrodes are connected to the respiratory resuscitation unit, and it is possible to stimulate the muscles of the abdominal wall and diaphragmatic muscle.
В условиях удаленности расположения контролируемого пациента от центральной ЭВМ (например, в домашних условиях) также важно иметь возможность дополнительного отображения и фиксирования результатов контроля и принимаемых врачом (руководителем центральной ЭВМ) решений непосредственно в месте нахождения контролируемого человека для оперативного координирования действий самого человека или его близких. Это обеспечивается введением в систему ЭВМ, подключенной к входу-выходу контроллера на базе программно-логической интегральной схемы и к входу-выходу цифрового канала.Given the remote location of the controlled patient from the central computer (for example, at home), it is also important to be able to additionally display and record the results of the control and decisions made by the doctor (head of the central computer) directly at the location of the controlled person for the operative coordination of the actions of the person or his relatives . This is ensured by the introduction of a computer system connected to the input-output of the controller based on the program-logic integrated circuit and to the input-output of a digital channel.
Таким образом, совокупность вышеназванных признаков обеспечивает своевременное и оперативное реагирование системы на изменения в состоянии хотя бы одной из взаимосвязанных друг с другом функций организма конкретного человека в динамике, оперативное оповещение врача о наступлении критического состояния организма человека посредством сигнализации и подробное и достоверное информирование врача о текущем состоянии конкретных физиологических функций посредством отображения в центральной ЭВМ, а также дублирования в ЭВМ, получаемой информации, позволяет врачу оперативно и достоверно проводить анализ и на его основе задавать сценарий терапевтического воздействия на состояние контролируемых функций организма человека, который, при формировании разрешающего сигнала с блока управления, заявляемая система оперативно осуществляет.Thus, the totality of the above signs provides a timely and prompt response of the system to changes in the state of at least one of the body functions of a particular person in dynamics, prompt notification of the doctor about the onset of a critical state of the human body through an alarm and detailed and reliable informing the doctor about the current the state of specific physiological functions through display in a central computer, as well as duplication in a computer obtained in deformations of, allows the physician to quickly and reliably analyze and on this basis set the script status therapeutic effect on the human body functions controlled that, when forming the enable signal from the control unit, the claimed system shall promptly.
Возможное дополнительное наличие в заявляемой системе беспроводной связи (радиоканала) позволит, не снижая степени оперативности системы, осуществлять мониторинг человека в месте, не имеющем проводную связь и удаленном от руководителя центральной ЭВМ (например, в домашних условиях пациента).A possible additional presence in the inventive wireless communication system (radio channel) will allow, without reducing the degree of system responsiveness, to monitor a person in a place that does not have a wired connection and is remote from the head of a central computer (for example, at home, in a patient).
В целом, за счет более высокой информативности результатов контроля, более высокой степени оперативности системы, обеспечения возможности осуществления терапевтического воздействия на состояние контролируемых функций организма человека заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает более высокую эффективность обратной связи системы контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека, при этом одновременно расширяется область применения системы, поскольку, кроме осуществления мониторинга, она может быть использована для комплексной интенсивной терапии определенных физиологических витальных комплексов (восстановление деятельности сердца, дыхания и кровотока). Заявляемое изобретение также расширяет арсенал существующих систем аналогичного назначения.In general, due to the higher information content of the control results, a higher degree of system responsiveness, and the possibility of providing a therapeutic effect on the state of the controlled functions of the human body, the claimed combination of essential features provides higher feedback efficiency of the state control system and restoration of vital functions of the human body, At the same time, the scope of the system is expanding, since, in addition to monitoring, it ozhet be used for the complex of intensive therapy certain physiological vital complexes (restoration of cardiac activity, respiration, and blood flow). The invention also extends the arsenal of existing systems for similar purposes.
Сущность заявляемого изобретения поясняется графическими изображениями, где на фиг.1 приведена структурная схема системы контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека в варианте выполнения, когда она дополнительно содержит радиоканал, соединенный своими входами-выходами с центральной ЭВМ и с коммутатором исполнения; на фиг.2 приведена структурная схема варианта выполнения блока контроля гемодинамики и сосудистой реанимации, на фиг.3 приведена структурная схема варианта выполнения датчика газового состава воздуха.The essence of the claimed invention is illustrated by graphic images, in which Fig. 1 shows a structural diagram of a system for monitoring the state and restoration of vital functions of the human body in an embodiment when it additionally contains a radio channel connected to its inputs and outputs with a central computer and with a performance switch; figure 2 shows a structural diagram of an embodiment of a control unit for hemodynamics and vascular resuscitation, figure 3 shows a structural diagram of an embodiment of a sensor for gas composition of air.
Система контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека в варианте выполнения, когда она дополнительно содержит радиоканал (фиг.1), содержит блок датчиков контроля сердечной деятельности 1, блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации 2, датчик контроля дыхательной активности 3, датчик контроля газового состава воздуха 4, коммутатор датчиков 5, компенсатор сетевых помех 6, аналогово-цифровой преобразователь 7, контроллер на базе программно-логической интегральной схемы 8, блок ввода данных 9, постоянное запоминающее устройство 10, цифроаналоговый преобразователь 11, коммутатор исполнения 12, блок сердечной реанимации 13, блок дыхательной реанимации 14, видеокамеру 15, блок сигнализации 16, радиоканал 17, цифровой канал 18, ЭВМ 19, центральную ЭВМ 20, блок управления 21, электроды измерения дыхательной активности 22, электроды сердечной реанимации 23, электроды дыхательной реанимации 24, переключатели 25, 26, 27, 28.The system for monitoring the state and restoration of vital functions of the human body in the embodiment, when it additionally contains a radio channel (Fig. 1), contains a block of sensors for monitoring
Блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации 2 в одном из вариантов выполнения (фиг.2) содержит соединенные между собой электрод 1, генератор тока с частотой сигнала 27 МГц мощностью 5-100 Вт, датчик тока, датчик напряжения, делитель, электрод 2, при этом на поверхности электродов нанесено лекарственное вещество (не показано).The control unit hemodynamics and
Датчик контроля газового состава воздуха 4 в одном из вариантов выполнения (фиг.3) содержит два дифференциальных операционных усилителя - ДОУ 1 и ДОУ 2, ко входам каждого из которых подключены по одному источнику ультразвука - УЗ 1 и УЗ 2 и по одному приемнику ультразвука - УЗ преобразователь 1 и УЗ преобразователь 2, а выходы ДОУ 1 и ДОУ 2 подключены к входам третьего дифференциального операционного усилителя - ДОУ 3.The sensor for monitoring the gas composition of air 4 in one embodiment (Fig. 3) contains two differential operational amplifiers -
Датчик контроля дыхательной активности 3 может быть выполнен, например, в виде двух подключенных параллельно друг к другу емкостных датчиков.The respiratory
Блок сигнализации 16 может быть выполнен, например, в виде усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, соединенным последовательно с электрическим звуковым динамиком и с электрической лампой.The
Блок сердечной реанимации 13 может быть выполнен, например, в виде дефибриллятора с управляемой амплитудой импульсного разряда от 0 до 4 кВ, включающего соединенные между собой источник электрического питания, емкостной накопитель электрической энергии, высоковольтный коммутатор.The
Блок дыхательной реанимации 14 может быть выполнен, например, в виде мышечного электрического стимулятора, включающего соединенные между собой генератор синусоидального сигнала с частотой 10 кГц, модулированного амплитудой с управляемой частотой модуляции 0,12-0,33 Гц и скважностью 1:1,2:1,1:2.The
Каждый из переключателей 25, 26, 27, 28 может быть выполнен, например, в виде двунаправленного коммутатора.Each of the
Компенсатор сетевых помех 6 может быть выполнен, например, в виде фильтра с управляемой полосой пропускания.The
Блок ввода данных 9 может быть выполнен, например, в виде терминала ввода данных.The data input unit 9 may be performed, for example, in the form of a data input terminal.
ЭВМ 19 и центральная ЭВМ 20 функционально представляют собой системы для отображения, регистрации и передачи поступающей к ним информации.The
Система контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека работает следующим образом. Пациента (обследуемого человека) одевают в одежду, отдельные элементы которой выполнены на электропроводящей основе, и обеспечивают соединение контактных площадок, располагаемых на внешних участках электропроводящих элементов, с гибкими электродами, наклеенными на тело пациента в заданных местах. В свою очередь, контактные площадки, располагаемые на внешних участках электропроводящих элементов и расположенные на специальной одежде вокруг тела пациента, на уровнях тазобедренных суставов и лопаточной области, имеют динамический контакт (не имеют частной механической связи) соответственно с электродами сердечной и дыхательной реанимации, расположенными в матрасе.The system for monitoring the state and restoration of vital functions of the human body works as follows. The patient (the person being examined) is dressed in clothes, the individual elements of which are made on an electrically conductive basis, and provide a connection of the contact pads located on the outer parts of the electrically conductive elements with flexible electrodes glued to the patient's body in predetermined places. In turn, the contact pads located on the outer parts of the electrically conductive elements and located on special clothing around the patient’s body, at the levels of the hip joints and scapular region, have dynamic contact (do not have a private mechanical connection), respectively, with the electrodes of cardiac and respiratory resuscitation, located in mattress.
Датчики контроля электрофизиологических сигналов сердечной деятельности блока датчиков контроля сердечной деятельности 1 и электроды измерения дыхательной активности 22 располагают в матрасе, на котором лежит человек, в местах, соответствующих расположению грудной клетки. Емкостные датчики датчика контроля дыхательной активности 2 располагаются в областях матраса, соответствующих правой и левой сторонам грудной клетки человека. На поверхности электродов блока контроля гемодинамики и сосудистой реанимации 2, обращенных к телу человека, наносят лекарственное вещество и располагают электроды на одежде (шапочке) человека, либо на мочке уха.Sensors for monitoring electrophysiological signals of cardiac activity of a block of sensors for monitoring
Источники ультразвука УЗ 1 и УЗ 2 датчика контроля газового состава воздуха 4 располагают на спинках кровати, на которой лежит человек, источник ультразвука УЗ 1 - над его головой, источник ультразвука УЗ 2 - в ногах, на верхней кромке спинки кровати с одной из ее сторон. Приемник ультразвука для источника ультразвука УЗ 1 располагают на спинке кровати, в ногах пациента, на одном уровне с источником ультразвука УЗ 1. Приемник ультразвука для источника ультразвука УЗ 2 располагают на той же спинке, что и источник ультразвука УЗ 2, на противоположной от него стороне спинки кровати.Ultrasound sources UZ 1 and
Электроды сердечной реанимации 23 и электроды дыхательной реанимации 24 располагают в матрасе, на котором лежит человек, в лопаточной и тазобедренной областях соответственно, которые контактируют с внешними контактными площадками токопроводящих элементов одежды пациента, обеспечивающих их соединение с гибкими электродами, наклеенными на тело пациента: электроды сердечной реанимации 23 - в области сухожильных комплексов диафрагмальной мышцы и под ключицей, электроды дыхательной реанимации 24 - в области сухожильных комплексов мышцы брюшной стенки.The
ЭВМ 19 устанавливают рядом с местом расположения обследуемого пациента. Видеокамеру 15 устанавливают в месте, обеспечивающем достаточный обзор пациента и удобном для его видеосъемки.A
Расположение измерительных устройств не ограничивает обычные естественные условия пребывания человека, что позволяет осуществлять контроль его состояния непрерывно в течение длительного времени.The location of the measuring devices does not limit the normal natural conditions of a person's stay, which allows him to monitor his condition continuously for a long time.
С блока ввода данных 9 вводят индивидуальный код для доступа к записанному и хранящемуся в постоянном запоминающем устройстве 10 набору данных, представляющих собой заданные интервалы значений параметров (интервала QT, частоты сердечных сокращений, частоты и амплитуды (глубины) дыхания, систолического и диастолического уровней пульсовой волны, частоты пульса и времени между систолическим и диастолическим максимумами, концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе, объема крови в сосудах, плотности спектра R-R интервалов вариабельности сердечного ритма (ВСР)), которые определяют нормальное, предикторное и терминальное состояния соответствующих контролируемых витальных комплексов и имеют индивидуальный характер в соответствии с ретроспективным анамнезом обследуемого пациента.An individual code is entered from the data input unit 9 for access to a data set recorded and stored in the
При включении системы осуществляется режим контроля (мониторинга). Датчики контроля электрофизиологических сигналов сердечной деятельности блока датчиков контроля сердечной деятельности 1 формируют сигналы в виде электрофизиологического сигнала сердечной деятельности. Блок контроля гемодинамики и сосудистой реанимации 2 формирует сигнал в виде напряжения, пропорционального величине электрического импеданса биологической ткани, расположенной в области под электродами. Датчик контроля дыхательной активности 3 формирует сигнал в виде электрического напряжения, пропорционального величине внешнего давления, производимого грудной клеткой человека в результате дыхательных движений на воспринимающий элемент датчика (пластины конденсатора). Датчик контроля газового состава воздуха 4 формирует сигнал в виде напряжения, пропорционального разности измеренных величин акустического импеданса воздушной среды в близи области выдоха человека (над его головой) и в номинальной точке воздушной среды (в области расположения ног человека). Сформированные сигналы поступают поочередно, через коммутатор датчиков 5 и компенсатор помех 6, на контроллер на базе программно-логической интегральной схемы 8.When the system is turned on, the control (monitoring) mode is carried out. Sensors for monitoring electrophysiological signals of cardiac activity of a block of sensors for monitoring
Все результаты контроля также регистрируются и отображаются в центральной ЭВМ 20, расположенной рядом с ее руководителем-врачом, который, при необходимости, принимает оперативные решения на основании анализа результатов контроля и в случае наступления предикторных, либо терминальных состояний - дополнительно на основании видеоизображения, формируя разрешающий сигнал при помощи блока управления 21, задает параметры работы устройств системы, осуществляющих терапевтическое воздействие. Информация также дублируется в ЭВМ 19, расположенной рядом с пациентом. Если заявляемая система дополнительно содержит радиоканал 17, по которому может передаваться поток информации, то обеспечивается дополнительная возможность проведения мониторинга в месте, не имеющем телефонных и компьютерных сетей и удаленном от руководителя центральной ЭВМ 20 (например, в домашних условиях пациента в сельской местности).All control results are also recorded and displayed in the
Контроллер на базе программно-логической интегральной схемы 8 рассчитывает значения параметров сигналов, поступающих с выхода коммутатора датчиков 5, и определяет их соответствие заданным интервалам, содержащимся в постоянном запоминающем устройстве 10, в результате чего поступающие с выхода коммутатора датчиков сигналы идентифицируются как определяющие функциональное физиологическое состояние (нормальное, предикторное или терминальное), в котором находятся контролируемые функции организма в текущий момент времени.The controller based on the program-logic integrated circuit 8 calculates the values of the parameters of the signals coming from the output of the
В случае идентификации значений параметров физиологической активности, как определяющих предикторные состояния - функциональные физиологические состояния, предполагающие наступление внезапной смерти сердечного, дыхательного, сосудистого происхождения в течение последующего одного часа с момента регистрации этих значений, контроллер на базе программно-логической интегральной схемы 8 вырабатывает команду включения блока сигнализации 16, реализующего сигнал команды в звуковой и/или визуальный сигнал, а также команду включения подключенной к ЭВМ 19 видеокамеры 15, осуществляющей запись видеоизображения пациента.In the case of identifying the values of the parameters of physiological activity as defining predictor states — functional physiological states suggesting the onset of sudden death of cardiac, respiratory, vascular origin within the next one hour from the moment of registration of these values, the controller based on the program-logic integrated circuit 8 generates an enable
При регистрации значений физиологических параметров, определяющих терминальные, то есть непосредственно приводящие к смерти, состояния (сопровождаются фибрилляцией и трепетанием желудочков сердца, прекращением дыхания в течение трех минут, нарушением коронарного кровотока, резким повышением или снижением концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе и т.д.), врач-руководитель центральной ЭВМ 20 формирует разрешающий сигнал при помощи блока управления 21, которым задает последовательность включения устройств, осуществляющих терапевтические воздействия, и параметры таких воздействий (длительность, интенсивность, частоту модуляции и скважность для дыхательной реанимации). Сформированный разрешающий сигнал врач отправляет по обратному каналу (в том числе, по радиоканалу 17, если заявляемая система его дополнительно содержит). При поступлении разрешающего сигнала с блока управления 21 контроллер на базе программно-логической интегральной схемы 8 вырабатывает команды переключения переключателей 25 и 26 в режим разрыва электрической связи, а, в соответствии с заданной разрешающим сигналом последовательностью, команды переключения одного из переключателей 27 и 28 в режим разрыва электрической связи при одновременной команде переключения другого из переключателей 27 и 28 в режим соединения электрической связи, а также, в соответствии с заданными разрешающим сигналом блока управления 21 параметрами воздействия, через коммутатор исполнения 12, команд управления блоком сердечной реанимации 13, блоком дыхательной реанимации 14, блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации 2. При этом, в процессе работы заявляемой системы в режиме мониторинга, исключается возможность нерегламентированного включения блока сердечной реанимации 13 и блока дыхательной реанимации 14, а в процессе работы системы в режиме воздействия исключается возможность пробоя электрического тока на контактирующие с телом человека устройства, находящиеся в нерабочем режиме. Наряду с обеспечением электробезопасности обследуемого пациента этим устраняется негативное влияние, оказываемое на элементы системы, находящиеся в нерабочем режиме в случае пробоя на них электрического тока.When registering the values of physiological parameters that determine the terminal, that is, directly leading to death, conditions (accompanied by fibrillation and flutter of the ventricles of the heart, cessation of respiration for three minutes, impaired coronary blood flow, a sharp increase or decrease in the concentration of carbon dioxide in exhaled air, etc. .), the head physician of the
Терапевтические воздействия на пациента осуществляются: блоком контроля гемодинамики и сосудистой реанимации 2 - посредством диффузии ионов лекарственного вещества, нанесенного на обращенные к телу пациента поверхности электрода 1 и электрода 2 (фиг.2) на фоне увеличения просвета сосудов, происходящих в результате повышения мощности выходного сигнала с частотой 27 МГц до возможной величины 100 Вт; электродами сердечной реанимации 23, воздействующими на организм человека в области сухожильных комплексов диафрагмальной мышцы и под ключицей управляемым электрическим импульсом высокого напряжения до 4 кВ, формируемым блоком сердечной реанимации 13; электродами дыхательной реанимации 24, воздействующими на организм человека в области сухожильных комплексов мышцы брюшной стенки синусоидальным сигналом с частотой 10 кГц, модулированным амплитудой с управляемой частотой модуляции 0,12-0,33 Гц и скважностью 1:1, 2:1, 1:2, формируемым блоком дыхательной реанимации 14.Therapeutic effects on the patient are carried out: by the hemodynamic control unit and vascular resuscitation 2 - by diffusion of the drug substance ions deposited on the surface of the
Таким образом, в результате работы системы контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека становится возможным осуществить более эффективную обратную связь, обусловленную наличием возможности терапевтического воздействия на состояние контролируемых функций организма человека наряду с более высокой информативностью результатов контроля, позволяющей комплексно и более достоверно оценивать состояния витальных функций организма человека, наряду с более высокой степенью оперативности заявляемой системы, позволяющей быстро и своевременно реагировать и влиять на динамику состояния витальных функций организма человека. Одновременно расширяется область применения системы контроля состояния и восстановления витальных функций организма человека, поскольку ее можно использовать для интенсивной терапии витальных комплексов человека. Также заявляемое изобретение расширяет арсенал существующих систем аналогичного назначения.Thus, as a result of the state control system and the restoration of vital functions of the human body, it becomes possible to carry out more effective feedback due to the possibility of therapeutic effects on the state of the controlled functions of the human body along with higher information content of the control results, which allows a more comprehensive and more reliable assessment of the state of vital functions of the human body, along with a higher degree of efficiency of the claimed system, p that enable you to quickly and timely respond and influence the dynamics of the state of the vital functions of the human body. At the same time, the scope of the system for monitoring the state and restoration of vital functions of the human body is expanding, since it can be used for intensive therapy of vital human complexes. Also, the claimed invention extends the arsenal of existing systems for a similar purpose.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008126562/14A RU2378983C1 (en) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | System of control over state and recovery of human organism vital functions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008126562/14A RU2378983C1 (en) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | System of control over state and recovery of human organism vital functions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2378983C1 true RU2378983C1 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=42120597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008126562/14A RU2378983C1 (en) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | System of control over state and recovery of human organism vital functions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2378983C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454924C2 (en) * | 2010-07-20 | 2012-07-10 | Андрей Викторович Демидюк | System of control of vital indices of patient's health |
| WO2013155503A1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Langer Alois A | Outpatient health emergency warning system |
| RU2543293C2 (en) * | 2013-02-06 | 2015-02-27 | Леонид Алексеевич Потемкин | Individual's physiological parameters control device |
| RU2593797C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби" | Sensor unit |
| RU176190U1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-01-11 | Олег Владимирович Аверченков | SYSTEM OF BIOSYNCHRONIZATION OF ELECTRIC STIMULATING IMPACTS |
| RU2673373C1 (en) * | 2018-01-16 | 2018-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" | Method of public automatic external defibrillation |
| RU2699281C1 (en) * | 2015-12-21 | 2019-09-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Method and device for controlling food and/or drink intake by an individual |
-
2008
- 2008-06-30 RU RU2008126562/14A patent/RU2378983C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454924C2 (en) * | 2010-07-20 | 2012-07-10 | Андрей Викторович Демидюк | System of control of vital indices of patient's health |
| WO2013155503A1 (en) * | 2012-04-13 | 2013-10-17 | Langer Alois A | Outpatient health emergency warning system |
| US10238885B2 (en) | 2012-04-13 | 2019-03-26 | Health Alert, Llc | Outpatient health emergency warning system |
| US11123571B2 (en) | 2012-04-13 | 2021-09-21 | Health Alert, Llc | Outpatient health emergency warning system |
| RU2543293C2 (en) * | 2013-02-06 | 2015-02-27 | Леонид Алексеевич Потемкин | Individual's physiological parameters control device |
| RU2593797C1 (en) * | 2015-05-06 | 2016-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Хилби" | Sensor unit |
| US11045093B2 (en) | 2015-05-06 | 2021-06-29 | Healbe Corporation | Sensor unit |
| RU2699281C1 (en) * | 2015-12-21 | 2019-09-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Method and device for controlling food and/or drink intake by an individual |
| RU176190U1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-01-11 | Олег Владимирович Аверченков | SYSTEM OF BIOSYNCHRONIZATION OF ELECTRIC STIMULATING IMPACTS |
| RU2673373C1 (en) * | 2018-01-16 | 2018-11-26 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" | Method of public automatic external defibrillation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2378983C1 (en) | System of control over state and recovery of human organism vital functions | |
| US6339720B1 (en) | Early warning apparatus for acute Myocardial Infarction in the first six hours of pain | |
| US6454719B1 (en) | Apparatus and method for diagnosis of cardiac disease using a respiration monitor | |
| EP2317913B1 (en) | Apparatus for detection of myocardial ischemia upon exertion | |
| US7329226B1 (en) | System and method for assessing pulmonary performance through transthoracic impedance monitoring | |
| US20050228234A1 (en) | Method and device for monitoring physiologic signs and implementing emergency disposals | |
| US20150057512A1 (en) | Wearable heart failure monitor patch | |
| Macefield et al. | Respiratory and cardiac modulation of single sympathetic vasoconstrictor and sudomotor neurones to human skin | |
| JP2019500080A (en) | Heart and sleep monitoring | |
| WO2017058524A1 (en) | Medical device operational modes | |
| EP3506818A1 (en) | Systems and methods for monitoring hemodynamic status | |
| JP2008536627A (en) | Multiple sensors for sleep apnea that indicate probabilities for sleep diagnosis and means for automatically triggering alarms or treatments | |
| JP2014522713A (en) | Determination of physiological parameters using cervical impedance | |
| JP2008514263A (en) | Method and apparatus for presenting information on the flow behavior of body fluids measured externally by ultrasound | |
| US20180369065A1 (en) | Patient monitoring and treatment systems and methods | |
| KR100945678B1 (en) | Measurement Device of Biomedical Signals From a Helmet | |
| US9918670B2 (en) | Detecting seizures based on heartbeat data | |
| US11197629B2 (en) | Method and portable monitoring module for monitoring a plurality of electrical biosignals of a person | |
| US20230157563A1 (en) | Ocular impedance-based system for brain health monitoring | |
| KR101879634B1 (en) | Monitoring system for cardiopulmonary vessel | |
| US20220015696A1 (en) | Nociception stimulus feedback control for drug titration during surgery | |
| US20210244312A1 (en) | Medical Analysis Device for Assessing a Patient's Suitability for Anaesthesia | |
| US20210338175A1 (en) | Signaling device for cathetering requirement | |
| CN116453677A (en) | Defibrillator with remote medical support function | |
| US20230264030A1 (en) | Treating crt non-responders using cardiac contractility modulation therapy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150701 |