RU2613086C2 - Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity - Google Patents

Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity Download PDF

Info

Publication number
RU2613086C2
RU2613086C2 RU2014146685A RU2014146685A RU2613086C2 RU 2613086 C2 RU2613086 C2 RU 2613086C2 RU 2014146685 A RU2014146685 A RU 2014146685A RU 2014146685 A RU2014146685 A RU 2014146685A RU 2613086 C2 RU2613086 C2 RU 2613086C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
patients
cardiovascular system
pressure sensor
comorbidity
Prior art date
Application number
RU2014146685A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014146685A (en
Inventor
Екатерина Владимировна Силина
Виктор Александрович Ступин
Матвей Николаевич Малкин
Евгений Анатольевич Богданов
Виталий Андреевич Петров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "М-ЛАЙН" (ООО "М-ЛАЙН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "М-ЛАЙН" (ООО "М-ЛАЙН") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "М-ЛАЙН" (ООО "М-ЛАЙН")
Priority to RU2014146685A priority Critical patent/RU2613086C2/en
Publication of RU2014146685A publication Critical patent/RU2014146685A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613086C2 publication Critical patent/RU2613086C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/0215Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body
    • A61B5/02154Measuring pressure in heart or blood vessels by means inserted into the body by optical transmission

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medical equipment. The device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes in the cardiovascular system for patients with comorbidities comprises an implantable pressure sensor equipped with a wireless charger. The pressure sensor is configured to be mounted outside the vessel by a cuff. A wireless data transmitter is located in the electronics unit arranged in a sealed housing with the possibility of location outside the container, and connected to the sensor via a conductor. The pressure sensor is a MEMS sensor configured to monitor blood pressure, as well as for monitoring for status and critical changes in the cardiovascular system for patients with comorbidities for a predetermined period of time.
EFFECT: invention provides wireless connection to power supply for the pressure sensor.
3 cl, 3 dwg

Description

Устройство для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностьюDevice for long-term invasive remote monitoring of the condition and critical changes of the cardiovascular system in patients with comorbidity

Изобретение относится к области инвазивного определения уровня давления в артерии пациента и передает эти сведения по беспроводной связи в централизованную базу данных (врачи получают к ней доступ через специальные сайты).The invention relates to the field of invasive determination of the pressure level in the patient’s arteries and transmits this information wirelessly to a centralized database (doctors access it through special sites).

Известно устройство The AngelMed GuardianKnown device The AngelMed Guardian

(http://www.angel-med.com/images/wgno/WGNO%20LA%Htart.html,(http://www.angel-med.com/images/wgno/WGNO%20LA%Htart.html,

http://www.angel-med.com/index.php/medical-professionals/our-solution/11-guardian-components.html). Данная система предназначенная для раннего обнаружения, анализа и записи показателей работы сердца (сегмент ST). Устройство состоит из двух частей (одна часть имплантирована, другая -носимый пейджер. Устройство имплантируется как обычные кардиостимуляторы и обеспечивает непрерывный мониторинг показателей работы сердца. Сигналы передаются по беспроводной сети с имплантированного устройства на внешнее устройство. В случае выявления серьезного нарушения или преддикторов стенокардии/инфаркта оно сообщает пациенту о необходимости обращения за медицинской помощью вибрационными, акустическими и визуальными сигналами. В стационаре врач может скачать информацию с пейджера на ПК посредством встроенного Bluetooth. Это устройство проходит II фазу клинических испытаний.http://www.angel-med.com/index.php/medical-professionals/our-solution/11-guardian-components.html). This system is designed for the early detection, analysis and recording of heart performance (ST segment). The device consists of two parts (one part is implanted, the other is a portable pager. The device is implanted as usual pacemakers and provides continuous monitoring of heart performance. Signals are transmitted wirelessly from the implanted device to an external device. In case of a serious violation or predictors of angina pectoris / heart attack it informs the patient about the need to seek medical help with vibrational, acoustic, and visual signals. s information from the paging unit to the PC via an integrated Bluetooth. This device passes phase II clinical trials.

Основными недостатками устройства являются: отсутствие возможности комплексной оценки состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) (только ЭКГ - сегмент ST); отсутствие возможности дистанционного контроля врачом и экстренного реагирования.The main disadvantages of the device are: the lack of the possibility of a comprehensive assessment of the state of the cardiovascular system (CVS) (only ECG - ST segment); lack of the ability to remotely monitor a doctor and emergency response.

Также известен беспроводной пассивный датчик мониторинга кровяного давления (http://www.research.a-star.edu.sg/research/6651, http://www.kurzweilai.net/wireless-device-powers-implanted-blood-pressure-sensor-eliminating-batteries) - имплантат встраивается в искусственный сосуд при его хирургическом протезировании и питается от портативного внешнего считывателя, который использует индуктивный метод связи для беспроводной передачи энергии (две миниатюрные катушки в сочетании с увеличенным звуковым усилителем).A wireless passive blood pressure monitoring sensor is also known (http://www.research.a-star.edu.sg/research/6651, http://www.kurzweilai.net/wireless-device-powers-implanted-blood-pressure -sensor-eliminating-batteries) - the implant is inserted into the artificial vessel during surgical prosthetics and is powered by a portable external reader that uses an inductive communication method for wireless energy transfer (two miniature coils in combination with an enlarged sound amplifier).

Отсутствие экспериментальных данных не позволяет судить о достоинствах и недостатках метода, при этом разработчики заявляют о возможности измерения только систолического и диастолического артериального давления (АД) без других параметров работы сердечно-сосудистой системы. Кроме того, нет данных о возможности дистанционной передачи данных.The lack of experimental data does not allow one to judge the advantages and disadvantages of the method, while the developers claim that it is possible to measure only systolic and diastolic blood pressure (BP) without other parameters of the cardiovascular system. In addition, there is no data on the possibility of remote data transmission.

Кроме того, известна система сбора и управления физиологическими данными для использования совместно с имплантируемым беспроводным датчиком (Pat. US 2012105248, 03.05.2012, МПК: G08C 19/16, Н04В 1/04). Изобретение описывает систему для получения, обработки и управления данными, полученными с имплантированного датчика. В некоторых модификациях пациент или другие лица могут использовать гибкую антенну для получения данных с имплантированного датчика. Гибкая антенна может связываться с устройством пациента, которое собирает информацию с имплантированного датчика, создает файл данных и передает на удаленный сервер по сети. Врач или иное уполномоченное лицо могут получить доступ к удаленному серверу с использованием устройства доступа.In addition, a known system for collecting and managing physiological data for use in conjunction with an implantable wireless sensor (Pat. US 2012105248, 05/03/2012, IPC: G08C 19/16, H04B 1/04). The invention describes a system for receiving, processing and managing data received from an implanted sensor. In some modifications, the patient or others may use a flexible antenna to receive data from the implanted sensor. A flexible antenna can communicate with a patient device that collects information from an implanted sensor, creates a data file, and transmits to a remote server over the network. A doctor or other authorized person can access the remote server using an access device.

К недостаткам системы следует отнести зависимость от положения тела пациента и отсутствие возможности обработки сигнала внутри имплантируемого устройства. Кроме того, датчик МЭМС (микроэлектромеханических систем) не вынесен за пределы блока беспроводной приемопередачи данных, обработки сигналов и электропитания, что не позволяет его использовать в более мелких сосудах.The disadvantages of the system include the dependence on the position of the patient’s body and the inability to process the signal inside the implantable device. In addition, the MEMS (microelectromechanical systems) sensor is not placed outside the limits of the wireless data transceiver, signal processing and power supply unit, which does not allow its use in smaller vessels.

Наиболее близким к заявляемой группе технических решений является имплантируемый беспроводной датчик для измерения давления и способ его работы (CardioMEMS Champion, США, Abraham WT, Adamson PB, Bourge RC, et al. Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: A randomised controlled trial. Lancet. 2011; 377(9766):658-66, http://www.sjm.com/cardiomems), включающий электромеханический датчик EndoSure, изготовленный по технологии МЭМС и имеющих размеры 3,5×2×1,5 мм. Устройство не требует имплантируемых источников питания (питание от внешней антенны, прикрепленной на теле пациента) и определяет критический уровень давления в легочной артерии пациента, передавая информацию по беспроводной связи в централизованную базу данных (врачи получают доступ через специальные сайты).Closest to the claimed group of technical solutions is an implantable wireless sensor for measuring pressure and the method of its operation (CardioMEMS Champion, USA, Abraham WT, Adamson PB, Bourge RC, et al. Wireless pulmonary artery haemodynamic monitoring in chronic heart failure: A randomized controlled trial . Lancet. 2011; 377 (9766): 658-66, http://www.sjm.com/cardiomems), including the electromechanical sensor EndoSure, made by MEMS technology and having dimensions of 3.5 × 2 × 1.5 mm. The device does not require implantable power sources (powered by an external antenna attached to the patient’s body) and determines the critical pressure level in the patient’s pulmonary artery by transmitting information wirelessly to a centralized database (doctors get access through special sites).

Основными недостатками этого устройства датчика являются зависимость от положения пациента (необходимо проводить измерения в горизонтальном положении), термочувствительность, неточность при изменении массы тела, одышке и др. Отсутствует возможность регистрации нескольких параметров сердечно-сосудистой системы. Кроме того, данное устройство предназначено для имплантации внутрь крупного сосуда (легочную артерию, что определяет опасность тромбозов). Недостатком является также высокая стоимость (15000$ включая расходы на госпитализацию и имплантацию).The main disadvantages of this sensor device are the dependence on the patient’s position (it is necessary to take measurements in a horizontal position), thermal sensitivity, inaccuracy when changing body weight, shortness of breath, etc. There is no possibility of registering several parameters of the cardiovascular system. In addition, this device is intended for implantation inside a large vessel (pulmonary artery, which determines the risk of thrombosis). The disadvantage is the high cost ($ 15,000 including the cost of hospitalization and implantation).

Задачей изобретения является разработка конструкции инвазивного датчика, работа которого не будет зависеть от положения пациента, а также обеспечение возможности беспроводной передачи электропитания для датчика давления.The objective of the invention is to develop the design of an invasive sensor, the operation of which will not depend on the position of the patient, as well as providing wireless wireless power for the pressure sensor.

Технический результат заключается в обеспечении беспроводной передачи электропитания для датчика давления.The technical result consists in providing wireless power transmission for a pressure sensor.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью, содержащем имплантируемый датчик давления, оснащенный устройством беспроводной зарядки, согласно заявляемому техническому решению датчик давления выполнен с возможностью установки внутри сосуда, кроме того, в имплантируемом устройстве используются опорная и переменная емкостно-временные электрические цепи на основе маломощных осцилляторов. Устройство содержит беспроводной передатчик данных, расположенный в блоке электроники, выполненном в герметичном корпусе с возможностью его расположения за пределами сосуда, и подключенный к датчику посредством проводника. При этом датчик давления представляет собой МЭМС датчик, выполненный с возможностью контроля артериального давления, а также контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью в течение заданного промежутка времени. Кроме того, возможны варианты исполнения конструкции, когда датчик давления выполнен с возможностью установки посредством манжеты вне сосуда или когда датчик давления выполнен с возможностью установки внутри сосуда посредством рентгено-эндохирургических методик.The problem is solved in that in a device for long-term invasive remote monitoring of the state and critical changes of the cardiovascular system in patients with comorbidity, containing an implantable pressure sensor equipped with a wireless charging device, according to the claimed technical solution, the pressure sensor is configured to be installed inside the vessel, except Moreover, in the implantable device, reference and variable capacitive-temporal electric circuits based on low-power oscillations are used. s. The device contains a wireless data transmitter located in the electronics unit, made in a sealed enclosure with the possibility of its location outside the vessel, and connected to the sensor via a conductor. In this case, the pressure sensor is a MEMS sensor configured to control blood pressure, as well as monitor the status and critical changes of the cardiovascular system in patients with comorbidity for a given period of time. In addition, design options are possible when the pressure sensor is arranged to be installed by means of a cuff outside the vessel, or when the pressure sensor is made to be installed inside the vessel by means of X-ray endosurgical techniques.

Изобретение поясняется чертежами: фиг. (а-в) - варианты конструкции заявляемого технического решения.The invention is illustrated by drawings: FIG. (a-c) - design options of the claimed technical solution.

Позициями на чертежах обозначены: 1 - стенки артерии, 2 - микроэлектромеханический датчик (МЭМС), 3 - силиконовый корпус, 4 - проводник, 5 - силиконовая манжета, 6 - жидкость, 7 - стент.The positions in the drawings indicate: 1 - artery walls, 2 - microelectromechanical sensor (MEMS), 3 - silicone case, 4 - conductor, 5 - silicone cuff, 6 - fluid, 7 - stent.

Устройство для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью оснащен беспроводной системой передачи данных в диапазоне MICS (402-405 МГц) и модуля беспроводной передачи электропитания на частоте 13,56 МГц. Система состоит из емкостно-цифрового преобразователя, принцип действия которого основан на методе сигма-дельта модуляции и емкостного датчика давления с опорной емкостью около 6 пФ.The device for long-term invasive remote monitoring of the state and critical changes of the cardiovascular system in patients with comorbidity is equipped with a wireless data transmission system in the MICS band (402-405 MHz) and a wireless power transmission module at a frequency of 13.56 MHz. The system consists of a capacitance-digital converter, the principle of which is based on the sigma-delta modulation method and a capacitive pressure sensor with a reference capacitance of about 6 pF.

Заявляемое устройство состоит из имплантируемого в артерию или вне ее (в зависимости от конструкции) микроэлектромеханического датчика (МЭМС-датчика) 2, блока электроники, вынесенного за пределы артерии 1, установленного в герметичный силиконовый корпус 3 и подключенного к МЭМС 2 посредством проводника 4.The inventive device consists of a microelectromechanical sensor (MEMS sensor) 2 implanted in or outside the artery (depending on the design), an electronics unit taken out of the artery 1, installed in a sealed silicone case 3 and connected to MEMS 2 via a conductor 4.

Датчик обладает следующими техническими характеристиками: диапазон измеряемого давления 0,5-1,3 Бар, средняя чувствительность - 0,451 пФ/Бар, габаритные размеры - 0,5×0,2 мм. Потери энергии между имплантом и базовой станцией определяются по формуле ФриисаThe sensor has the following technical characteristics: the range of the measured pressure is 0.5-1.3 Bar, the average sensitivity is 0.451 pF / Bar, and the overall dimensions are 0.5 × 0.2 mm. The energy loss between the implant and the base station is determined by the Friis formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
- эффективная длина волны в среде с потерями, k - комплексное волновое число средней потери, a R - расстояние между приемной и передающей антеннами.Where
Figure 00000002
is the effective wavelength in the medium with losses, k is the complex wave number of the average loss, and R is the distance between the receiving and transmitting antennas.

Разработан макет трансмиттера блока электроники, размещенного в силиконовом корпусе 3, в состав которого входят отладочная плата микроконтроллера CC3200-LAUNCHXL (на базе системы на кристалле Wi-Fi+МК СС3200 архитектуры ARMCortexM4), дисплей, макет модуля беспроводного обмена данными и передачи электропитания, отладочная плата модуль GSM (SIM800H-EVM, позволяющая обеспечить передачу данных и координат местоположения человека, а также прием-передачу сообщений на управляющий чип-микроконтроллер).A prototype of the transmitter of the electronics unit located in the silicone case 3 was developed, which includes the debugging board of the CC3200-LAUNCHXL microcontroller (based on the Wi-Fi + MK CC3200 architecture of the ARMCortexM4 architecture), a display, a model of the wireless data and power transmission module, and debugging board module GSM (SIM800H-EVM, which allows for the transfer of data and coordinates of the location of a person, as well as the reception and transmission of messages to the control chip microcontroller).

Отличительными признаками заявляемого технического решения являются наличие системы беспроводного электропитания (индуктивный метод), наличие блока обработки сигналов (расположен в силиконовом корпусе).Distinctive features of the proposed technical solution are the presence of a wireless power supply system (inductive method), the presence of a signal processing unit (located in a silicone case).

Возможно исполнение технического решения в трех вариантах: 1. Датчик МЭМС 2 расположен внутри артерии 1, электроника вынесена за пределы артерии 1, соединена посредством катетера, внутри которого проводник 4 микрометрового размера (Фиг. - а). Антенна находится внутри блока электроники в силиконовом корпусе 3.The technical solution can be implemented in three versions: 1. The MEMS 2 sensor is located inside the artery 1, the electronics are moved outside the artery 1, connected by means of a catheter, inside which there is a micrometer-sized conductor 4 (Fig. - a). The antenna is located inside the electronics in a silicone housing 3.

2. Датчик МЭМС 2 расположен вне артерии 1 и прижат к внешним стенкам посредством силиконовой манжеты 5, плотность которой равна плотности артерии 1. МЭМС 2 соединена с блоком электроники посредством тонкого проводника 4. Антенна находится внутри блока электроники в силиконовом корпусе 3 (Фиг. - б). При этом датчик МЭМС 2 выполнен с возможностью измерения давления жидкости 6 в манжете 5. В качестве жидкости 6 может быть использовано силиконовое масло.2. The MEMS 2 sensor is located outside the artery 1 and is pressed against the external walls by means of a silicone cuff 5, the density of which is equal to the density of the artery 1. The MEMS 2 is connected to the electronics by means of a thin conductor 4. The antenna is located inside the electronics in the silicone case 3 (Fig. - b) In this case, the MEMS 2 sensor is configured to measure the pressure of the fluid 6 in the cuff 5. Silicone fluid can be used as the fluid 6.

3. Датчик МЭМС 2 расположен внутри артерии 1, электроника вынесена за пределы артерии 1 и помещена в силиконовый корпус 3, соединена посредством катетера, внутри которого проводник 4 микрометрового размера (Фиг. - в). Датчик МЭМС 2 удерживается посредством стента 7. Антенна расположена внутри блока электроники в силиконовом корпусе 3.3. The MEMS 2 sensor is located inside the artery 1, the electronics is moved outside the artery 1 and placed in a silicone casing 3, connected by means of a catheter, inside of which a micrometer-sized conductor 4 (Fig. C). The MEMS 2 sensor is held by a stent 7. The antenna is located inside the electronics unit in the silicone housing 3.

Имплантируемый датчик АД во всех вариантах конструкции можно использовать в артериях крупного и среднего калибра.The implantable blood pressure sensor in all design options can be used in arteries of large and medium caliber.

Работа группы устройств для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью осуществляется на основе емкостного датчика давления следующим образом.The work of a group of devices for long-term invasive remote monitoring of the condition and critical changes in the cardiovascular system in patients with comorbidity is carried out on the basis of a capacitive pressure sensor as follows.

Независимо от места размещения датчика 2 в сосуде общий принцип работы всей системы остается неизменным: при повышении давления уменьшается расстояние между пластинами емкостного датчика. Так как емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами, то, определив емкость методом сигма-дельта модуляции, определяют величину давления. Эти данные определяют из документации МЭМС датчика 2 давления.Regardless of the location of the sensor 2 in the vessel, the general principle of operation of the entire system remains unchanged: with increasing pressure, the distance between the plates of the capacitive sensor decreases. Since the capacitance is inversely proportional to the distance between the plates, then, having determined the capacitance by the sigma-delta modulation method, the pressure value is determined. These data are determined from the MEMS documentation of the pressure sensor 2.

Полученный сигнал с имплантируемого МЭМС датчика 2 записывают во внутреннюю память трансмиттера блока электроники в виде отчета и отправляют на автоматизированное рабочее место врача. Интерфейс датчика используется для преобразования значения емкости в цифровой сигнал импульса. Таким образом, МЭМС-датчик 2 осуществляет: 1) непрерывное измерение и преобразование в цифровой сигнал значения емкости переменного конденсатора, 2) конвертирование показания емкости переменного конденсатора в показатели артериального давления, 3) передачу данных на внешнее устройство (трансмиттер) при помощи беспроводного приема электропитания и передачи данных.The received signal from the implantable MEMS sensor 2 is recorded in the internal memory of the transmitter of the electronics unit in the form of a report and sent to the doctor’s workstation. The sensor interface is used to convert the capacitance value to a digital pulse signal. Thus, MEMS-sensor 2 carries out: 1) continuous measurement and conversion of the variable capacitor capacitance into a digital signal, 2) converting the variable capacitor capacitance readings into blood pressure indicators, 3) data transmission to an external device (transmitter) using wireless power supply and data transfer.

Алгоритм работы отладочной платы микроконтроллера трансмиттера реализован на базе операционной системы реального времени для встраиваемых систем FreeRTOS. Резонансная цепь работает в режиме последовательного резонанса напряжений. Отладочная плата трансмиттера формирует сигнал частотой 10 МГц, который затем усиливается при помощи токового драйвера. Токовый драйвер обеспечивает ток на резонансной цепи до 50 мА при напряжении 5 В. Резонансный контур позволяет обеспечить амплитуду сигнала на катушке до 100 В (при добротности контура - 20), что позволяет передать электропитание на МЭМС на расстояние до 30 см. Передачу данных осуществляют за счет амплитудной модуляции с коэффициентом модуляции 100%. Максимальная скорость передачи данных на МЭМС датчик - 20 кбит/с. Прием данных осуществляют следующим способом: при передаче данных от МЭМС датчика изменяют уровень сигнала на контуре, преобразованный аналоговый сигнал проходит через пассивный фильтр для отсеивания «черных» частот, далее отфильтрованный сигнал поступает на усилитель и на отладочную плату трансмиттера. После чего он доступен для записи, обработки и расшифровки врачом. Таким образом осуществляют не только одномоментный контроль артериального давления, но и контроль состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью за определенный промежуток времени.The operation algorithm of the debug board of the transmitter microcontroller is implemented on the basis of the real-time operating system for embedded FreeRTOS systems. The resonant circuit operates in series voltage resonance mode. The transmitter's debug board generates a 10 MHz signal, which is then amplified by the current driver. The current driver provides a current on the resonant circuit of up to 50 mA at a voltage of 5 V. The resonant circuit allows the amplitude of the signal on the coil to be up to 100 V (with a Q factor of 20), which allows transmitting power to MEMS up to 30 cm away. Data is transmitted over amplitude modulation account with a modulation coefficient of 100%. The maximum data transfer rate to the MEMS sensor is 20 kbit / s. Data is received in the following way: when transmitting data from the MEMS sensor, the signal level on the circuit is changed, the converted analog signal passes through a passive filter to filter out the "black" frequencies, then the filtered signal is fed to the amplifier and to the transmitter’s debug board. After which it is available for recording, processing and decryption by a doctor. Thus, not only simultaneous control of blood pressure is carried out, but also the state and critical changes of the cardiovascular system in patients with comorbidity for a certain period of time are monitored.

Во втором варианте конструкции (фиг. 6) давление изменяется из-за изменения давления жидкости в манжете вследствие уменьшения или увеличения диаметра сосуда. Датчик МЭМС 2 осуществляет измерение давления жидкости 6 в манжете 5.In the second embodiment (Fig. 6), the pressure changes due to a change in the pressure of the liquid in the cuff due to a decrease or increase in the diameter of the vessel. The MEMS 2 sensor measures the pressure of the liquid 6 in the cuff 5.

Пример.Example.

Для эксперимента был использован макет датчика артериального давления, подключенный к блоку питания через индуктор. Выходное напряжение составляло 5 В. Для получения временной развертки сигнала использовался цифровой осциллограф. Были измерены емкостные значения в диапазоне 4-20 пФ. Значение опорного конденсатора равнялось 5 пФ и результирующая частота осцилляторов составила 1 кГц. Для проверки и тестирования емкостно-временной цепи импульс передавался на приемник.For the experiment, we used a mock blood pressure sensor connected to the power supply through an inductor. The output voltage was 5 V. A digital oscilloscope was used to obtain a time sweep of the signal. Capacitive values were measured in the range of 4–20 pF. The value of the reference capacitor was 5 pF and the resulting oscillator frequency was 1 kHz. To test and test the capacitive-temporal circuit, the pulse was transmitted to the receiver.

Использование емкостного датчика давления на основе технологии микроэлектромеханических систем с опорной и переменной емкостно-временными электрическими цепями на основе маломощных осцилляторов с блоком обработки сигналов обеспечило возможность размещения сенсора МЭМС внутри артерии или вне ее.The use of a capacitive pressure sensor based on the technology of microelectromechanical systems with a reference and variable capacitive-temporal electric circuits based on low-power oscillators with a signal processing unit made it possible to place the MEMS sensor inside or outside the artery.

Таким образом, создание имплантируемого устройства для комплексной диагностики работы сердца, артериального давления, ишемических нарушений, работа которого не зависит от положения тела, является новейшим перспективным направлением контроля и предупреждения развития сердечно-сосудистых заболеваний. Разрабатываемое устройство превосходит зарубежные аналоги, поэтому является патентоспособным, конкурентоспособным и имеет существенный потенциал коммерциализации.Thus, the creation of an implantable device for the comprehensive diagnosis of the heart, blood pressure, ischemic disorders, the work of which does not depend on the position of the body, is the newest promising direction for monitoring and preventing the development of cardiovascular diseases. The device under development is superior to foreign analogues, therefore it is patentable, competitive and has significant potential for commercialization.

Claims (3)

1. Устройство для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью, содержащее имплантируемый датчик давления, оснащенный устройством беспроводной зарядки, отличающееся тем, что датчик давления выполнен с возможностью установки посредством манжеты вне сосуда, также устройство содержит беспроводной передатчик данных, расположенный в блоке электроники, выполненном в герметичном корпусе с возможностью его расположения за пределами сосуда, и подключенный к датчику посредством проводника, при этом датчик давления представляет собой МЭМС датчик, выполненный с возможностью контроля артериального давления, а также контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью в течение заданного промежутка времени.1. Device for long-term invasive remote monitoring of the state and critical changes of the cardiovascular system in patients with comorbidity, comprising an implantable pressure sensor equipped with a wireless charging device, characterized in that the pressure sensor is configured to be installed by means of a cuff outside the vessel, the device also includes a wireless a data transmitter located in the electronics unit, made in a sealed enclosure with the possibility of its location outside the vessel, and under for prison to the sensor via a conductor, wherein the pressure sensor is a MEMS sensor configured to control blood pressure, as well as the status and control of critical changes in the cardiovascular system in patients with comorbidity for a predetermined period of time. 2. Устройство для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью по п. 1, отличающееся тем, что имплантируемый датчик АД можно использовать не только в артериях, но и в сосудах более мелкого калибра.2. A device for long-term invasive remote monitoring of the condition and critical changes in the cardiovascular system in patients with comorbidity according to claim 1, characterized in that the implantable blood pressure sensor can be used not only in arteries, but also in vessels of smaller caliber. 3. Устройство для длительного инвазивного дистанционного контроля состояния и критических изменений сердечно-сосудистой системы у пациентов с коморбидностью по п. 1, отличающееся тем, что проводник размещен внутри катетера.3. A device for long-term invasive remote monitoring of the condition and critical changes in the cardiovascular system in patients with comorbidity according to claim 1, characterized in that the conductor is placed inside the catheter.
RU2014146685A 2015-05-08 2015-05-08 Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity RU2613086C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146685A RU2613086C2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014146685A RU2613086C2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014146685A RU2014146685A (en) 2016-11-27
RU2613086C2 true RU2613086C2 (en) 2017-03-15

Family

ID=57758897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014146685A RU2613086C2 (en) 2015-05-08 2015-05-08 Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613086C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2773604C1 (en) * 2020-12-03 2022-06-06 Общество с ограниченной ответственностью «Таврида СВК» Implantable heart monitor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3726279A (en) * 1970-10-08 1973-04-10 Carolina Medical Electronics I Hemostatic vascular cuff
US20050159789A1 (en) * 1998-09-24 2005-07-21 Transoma Medical, Inc. Implantable sensor with wireless communication
US20050171444A1 (en) * 2003-12-08 2005-08-04 Nihon Kohden Corporation Vital sign telemeter
WO2009051811A2 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Integrated Sensing Systems, Inc. System having wireless implantable sensor
US20110046452A1 (en) * 2002-10-03 2011-02-24 Integrated Sensing Systems, Inc. Wireless device and system for monitoring physiologic parameters
RU2414847C1 (en) * 2009-10-05 2011-03-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Амурская Государственная Медицинская Академия Росздрава Method of early diagnostics of exertional angina pectoris of typical and atypical course in case of chronic obstructive lung disease
RU2445913C1 (en) * 2010-10-11 2012-03-27 Анатолий Сергеевич Димов Method for prediction of arterial hypertension in patients with coronary heart disease
RU2464963C1 (en) * 2011-05-03 2012-10-27 Федеральное государственное учреждение "Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии Федерального медико-биологического агентства России" (ФГУ ТНИИКиФ ФМБА России) Method of treating patients with bronchial asthma with accompanying hypertension
US20130331714A1 (en) * 2008-09-11 2013-12-12 Acist Medical Systems, Inc. Physiological sensor delivery device and method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3726279A (en) * 1970-10-08 1973-04-10 Carolina Medical Electronics I Hemostatic vascular cuff
US20050159789A1 (en) * 1998-09-24 2005-07-21 Transoma Medical, Inc. Implantable sensor with wireless communication
US20110046452A1 (en) * 2002-10-03 2011-02-24 Integrated Sensing Systems, Inc. Wireless device and system for monitoring physiologic parameters
US20050171444A1 (en) * 2003-12-08 2005-08-04 Nihon Kohden Corporation Vital sign telemeter
WO2009051811A2 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Integrated Sensing Systems, Inc. System having wireless implantable sensor
US20130331714A1 (en) * 2008-09-11 2013-12-12 Acist Medical Systems, Inc. Physiological sensor delivery device and method
RU2414847C1 (en) * 2009-10-05 2011-03-27 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Амурская Государственная Медицинская Академия Росздрава Method of early diagnostics of exertional angina pectoris of typical and atypical course in case of chronic obstructive lung disease
RU2445913C1 (en) * 2010-10-11 2012-03-27 Анатолий Сергеевич Димов Method for prediction of arterial hypertension in patients with coronary heart disease
RU2464963C1 (en) * 2011-05-03 2012-10-27 Федеральное государственное учреждение "Томский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии Федерального медико-биологического агентства России" (ФГУ ТНИИКиФ ФМБА России) Method of treating patients with bronchial asthma with accompanying hypertension

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БРИХТА М. Преобразователи емкости в цифровой код на основе сигма-дельта модулятора. Компоненты и технологии, 2006, No 1. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2773604C1 (en) * 2020-12-03 2022-06-06 Общество с ограниченной ответственностью «Таврида СВК» Implantable heart monitor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014146685A (en) 2016-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210361245A1 (en) System and method for reducing false alarms associated with vital-signs monitoring
US9662021B2 (en) Miniature stent-based implantable wireless monitoring devices
CN103505193B (en) Wrist strap type physiological information monitoring device
US6692446B2 (en) Passive biotelemetry
AU754027B2 (en) System including an implantable device and methods of use for determining blood pressure and other blood parameters of living being
US6330885B1 (en) Remotely interrogated implant device with sensor for detecting accretion of biological matter
US9138161B2 (en) Methods, apparatus and sensor for measurement of cardiovascular quantities
EP2836115B1 (en) Sensor and circuitry for wireless intracranial pressure monitoring
Mehmood et al. A flexible and low power telemetric sensing and monitoring system for chronic wound diagnostics
WO2016085341A1 (en) Wearable ultrasound device for signalling changes in human or animal body
CN104080397A (en) Diagnostic system for detection of fluid changes
WO2016040337A1 (en) Monitoring and diagnostics systems and methods
JP2008055154A (en) Sensor for measuring bladder volume and system and method of managing bladder using the same
EP2941179A1 (en) Intelligent implanted health sensing device and assembly
Zou et al. Wireless interrogation of implantable SAW sensors
RU2613086C2 (en) Device for long-term remote invasive monitoring of state and critical changes of cardiovascular system for patients with comorbidity
JP4700209B2 (en) Passive biotelemetry
TWI544902B (en) Wireless detection system of physiological signals and method thereof
US20240115229A1 (en) Cardiovascular monitoring system
KR20100036697A (en) Implantable blood pressure testing apparatus in body and receiving system
Stupin et al. Development of an invasive device for long-term remote monitoring of cardiovascular system parameters, including blood pressure, in patients with comorbid conditions
WO2014160517A1 (en) Deployable and retrievable objective data acquistion unit
Oliveira et al. A stent-graft endoleakage monitor: Telemetry system based on inductive-coupling transmission for implantable pressure sensors
Lin et al. The development of an in-vivo active pressure monitoring system
RU104837U1 (en) HEMODYNAMIC MONITORING DEVICE BASED ON MOBILE COMMUNICATION DEVICE