RU2637917C1 - Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state - Google Patents

Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state Download PDF

Info

Publication number
RU2637917C1
RU2637917C1 RU2016148274A RU2016148274A RU2637917C1 RU 2637917 C1 RU2637917 C1 RU 2637917C1 RU 2016148274 A RU2016148274 A RU 2016148274A RU 2016148274 A RU2016148274 A RU 2016148274A RU 2637917 C1 RU2637917 C1 RU 2637917C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cane
microcontroller
control unit
infrared pulse
wheel
Prior art date
Application number
RU2016148274A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Евгеньевич Токмачев
Алексей Владимирович Максимов
Андрей Валериевич Будневский
Галина Александровна Батищева
Евгений Сергеевич Овсянников
Андрей Яковлевич Кравченко
Сергей Дмитриевич Кургалин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ"), федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ")
Priority to RU2016148274A priority Critical patent/RU2637917C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2637917C1 publication Critical patent/RU2637917C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/0205—Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, 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
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • A61B5/02455—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals provided with high/low alarm devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B19/00—Alarms responsive to two or more different undesired or abnormal conditions, e.g. burglary and fire, abnormal temperature and abnormal rate of flow

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device for cardiorespiratory analysis contains a body with a control unit fixed thereto and an infrared pulse oximetric sensor for measuring the pulse rate and blood oxygenation. The body is made in the form of a telescopic cane equipped with a handle. The cane bends are reinforced with plastic clutches in the joints to prevent any folding. At the end of the cane, there is a wheel block in the form of a pair of wheels and a wheel speed sensor interacting with them. The wheels of the wheel unit are mounted on the common axle. The wheel speed sensor is a digital tachometer, which includes a reed switch and magnet attached to the wheel unit. The control unit is fixed on one of the cane bends and equipped with a liquid crystal display, an on/off switch and a reset button. An infrared pulse oximetric sensor is mounted on the cane handle. The microcontroller is capable of analyzing the measured readings, generating a warning message on the display screen and issuing a signal to turn off the sensors. A method for cardiorespiratory state estimation includes a test used for cardiorespiratory analysis. At that, the device is held by the handle. The thumb is placed on the infrared pulse oximetric sensor. A test program is selected, the name of which appears on the LCD. Steps are performed. Data on the distance travelled and pulse oximetry are transmitted by connecting the microcontroller via a USB cable to an external PC, where they are visualized in the form of graphs and stored in a database.
EFFECT: increase accuracy of measurements during study and assessment of the dynamics of changes in the parameters of the cardiovascular and respiratory systems when performing a sample with a functional load.
9 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к кардиологии, и может быть использована для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы.The group of inventions relates to medicine, namely to cardiology, and can be used to assess the functional state of the cardiovascular system.

Функциональное состояние организма - это комплекс свойств, определяющий уровень жизнедеятельности организма, ответ организма на физическую нагрузку, в котором отражается степень интеграции и адекватности функций выполняемой работе. Функциональное состояние систем кровообращения и дыхания определяет физическую работоспособность пациента, тяжесть заболевания (функциональный класс), обуславливает состояние пациента в данный момент времени, прогноз заболевания, используется в целях экспертизы трудоспособности, оценки эффективности лечения и реабилитационного потенциала (пример, оценка сердечной недостаточности определяется по функциональному классу, а не по структурно-морфологическим изменениям в сердце.The functional state of the body is a set of properties that determines the level of vital activity of the body, the body's response to physical activity, which reflects the degree of integration and the adequacy of the functions of the work performed. The functional state of the circulatory and respiratory systems determines the physical performance of the patient, the severity of the disease (functional class), determines the condition of the patient at a given time, the prognosis of the disease, is used to examine the ability to work, evaluate the effectiveness of treatment and rehabilitation potential (for example, the assessment of heart failure is determined by functional class, and not structurally-morphological changes in the heart.

Известны тесты для определения функционального состояния сердечно-сосудистой системы, например велоэргометрия (Практическое пособие для врачей. - СПб.: Кафедра факультетской терапии Алтайского государственного медицинского университета, 2007. - 138 с.), в которых используются различные технические средства измерения параметров состояния ССС при физической нагрузке пациента. Однако выполнение этих тестов ограничено по массе тела обследуемых, выполнение пробы затруднено у больных с артрозами нижних конечностей. Характер нагрузки, моделирующей езду на велосипеде, для многих пациентов является непривычным, в связи с чем многие пациенты оказываются не в состоянии выполнить запланированный объем физической работы, в процессе проведения теста также нельзя получить информацию о насыщении крови кислородом.Known tests for determining the functional state of the cardiovascular system, for example bicycle ergometry (Practical guide for doctors. - St. Petersburg: Department of Faculty Therapy, Altai State Medical University, 2007. - 138 p.), Which use various technical means for measuring the status of CVS with physical activity of the patient. However, the performance of these tests is limited by the body weight of the subjects, the test is difficult in patients with arthrosis of the lower extremities. The nature of the load simulating cycling is unusual for many patients, which is why many patients are unable to perform the planned amount of physical work, and information about blood oxygenation cannot be obtained during the test.

Известно устройство и способ проведения теста 6-минутной ходьбы (заявка на изобретение RU 2011134381, 10.03.2013). При проведении теста пациент идет в максимально возможном для него ритме в течение 6 мин. Устройство включает таймер, 3-х осевой магнитный компас и 3-х осевой акселерометр, определяющие текущие координаты пациента и автоматически вычисляющие длину пройденного пути, процессор, энергонезависимую память, индикатор, источник питания и кнопку управления. Недостатки устройства связаны с тем, что использование для вычисления пути пациента магнитного склонения и акселерометра вносит существенную погрешность в измерение пройденного расстояния, которое является одной из важнейших составляющих при определении функционального класса сердечной недостаточности и ишемической болезни сердца, кроме того, в устройстве отсутствуют средства для вычисления ЧСС и насыщения крови кислородом при мониторировании пациента во время нагрузки. Интерпретация теста требует участия врача.A device and method for conducting a 6-minute walk test (patent application RU 2011134381, 03/10/2013) are known. During the test, the patient goes at the maximum rhythm possible for him for 6 minutes. The device includes a timer, a 3-axis magnetic compass and a 3-axis accelerometer that determine the current coordinates of the patient and automatically calculate the distance traveled, processor, non-volatile memory, indicator, power source and control button. The disadvantages of the device are that the use of magnetic declination and an accelerometer to calculate the patient’s path makes a significant error in measuring the distance traveled, which is one of the most important components in determining the functional class of heart failure and coronary heart disease, in addition, the device does not have means for calculating Heart rate and oxygen saturation while monitoring the patient during exercise. Interpretation of the test requires the participation of a physician.

Из уровня техники известно полифункциональное диагностическое устройство (US 2012130203, 2012) - прототип, представляющее собой носимый пациентом браслет. Во время проведения теста 6-ти минутной ходьбы устройством, включающим блок управления, состоящий из микроконтроллера, снабженного памятью, и инфракрасный пульсоксиметрический датчик, выполненный с возможностью измерения частоты пульса и оксигенации крови. Однако конструкция устройства не позволяет пациенту получать данные о пройденном расстоянии и других измеренных параметрах непосредственно в процессе ходьбы, т.к. все полученные данные беспроводным образом передаются на удаленный компьютер и там обрабатываются, таким образом для пациента затруднена возможность адекватного реагирования на экстремальные показатели.A multifunctional diagnostic device is known from the prior art (US 2012130203, 2012) - a prototype, which is a bracelet worn by a patient. During the test, a 6-minute walk by a device including a control unit consisting of a microcontroller equipped with a memory and an infrared pulse oximetric sensor configured to measure heart rate and blood oxygenation. However, the design of the device does not allow the patient to obtain data on the distance traveled and other measured parameters directly during walking, because all received data is wirelessly transmitted to a remote computer and processed there, thus making it difficult for the patient to adequately respond to extreme indicators.

Нами решалась задача создания устройства, выдающего результаты теста шести минутной ходьбы с повышенной точностью, позволяющей объективизировать одышку (чувство нехватки воздуха) и комплексно оценивать параметры сердечно-сосудистой и дыхательной систем при проведении пробы, а также осуществлять способ оценки кардиореспираторного состояния организма.We solved the problem of creating a device that gives the results of a six-minute walk test with increased accuracy, which makes it possible to objectify shortness of breath (feeling of lack of air) and comprehensively evaluate the parameters of the cardiovascular and respiratory systems during the test, as well as implement a method for assessing the cardiorespiratory state of the body.

Технический результат - повышение точности измерений в процессе проведения исследования и оценки динамики изменений параметров сердечно-сосудистой и дыхательной систем при выполнении пробы с функциональной нагрузкой.The technical result is to increase the accuracy of measurements during the study and assess the dynamics of changes in the parameters of the cardiovascular and respiratory systems when performing tests with functional load.

Данный результат достигается при использовании устройства для кардиореспираторного анализа, содержащего корпус, на котором закреплены блок управления, включающий микроконтроллер, снабженный памятью, и инфракрасный пульсоксиметрический датчик, выполненный с возможностью измерения частоты пульса и оксигенации крови. Корпус выполнен в виде телескопической трости, снабженной рукоятью, колена которой в местах соединения укреплены пластиковыми муфтами для препятствования произвольному складыванию, на конце трости установлен колесный блок, выполненный в виде пары колес, установленных на общей оси, и взаимодействующего с ними датчика подсчета оборотов колеса, блок управления закреплен на одном из колен трости и снабжен выведенными на корпус блока управления жидкокристаллическим дисплеем, тумблером включения/отключения и кнопкой обнуления показаний, инфракрасный пульсоксиметрический датчик установлен на рукояти трости, при этом инфракрасный пульсоксиметрический датчик, датчик подсчета оборотов колеса, тумблер включения/отключения и кнопка обнуления показаний подключены к шине микроконтроллера, который выполнен с возможностью анализа измеренных показаний, формирования предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачи сигнала на отключение датчиков.This result is achieved when using a device for cardiorespiratory analysis, containing a housing on which a control unit is mounted, including a microcontroller equipped with a memory, and an infrared pulse oximetric sensor configured to measure heart rate and blood oxygenation. The housing is made in the form of a telescopic cane equipped with a handle, the knees of which at the joints are reinforced with plastic couplings to prevent arbitrary folding, a wheel block is installed at the end of the cane, made in the form of a pair of wheels mounted on a common axis, and a wheel revolution counter interacting with them, the control unit is mounted on one of the knees of the cane and is equipped with a liquid crystal display displayed on the control unit body, an on / off switch and a zeroing button, and an infrared pulse oximetric sensor is mounted on the stick of the cane, while an infrared pulse oximetric sensor, a wheel speed counter, an on / off switch and a zeroing button are connected to the microcontroller bus, which is capable of analyzing the measured readings, generating a warning message on the display screen and outputting a signal to shutdown of sensors.

Предпочтительно, чтобы в блоке управления был размещен блок питания, при этом блок питания может быть выполнен в виде аккумуляторной батареи.It is preferable that a power supply is placed in the control unit, wherein the power supply can be made in the form of a battery.

Блок управления может быть закреплен на одном из колен трости посредством держателя.The control unit can be mounted on one of the knees of the cane by means of a holder.

Инфракрасный пульсоксиметрический датчик и датчик подсчета оборотов колеса подключены к микроконтроллеру кабелем, проведенным вдоль колен трости.An infrared pulse oximetric sensor and a wheel speed counter are connected to the microcontroller by a cable running along the knees of the cane.

Как правило, микроконтроллер обеспечивает формирование предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачу сигнала на отключение датчиков при достижении уровня частоты сердечных сокращений 75% от максимального для данного возраста и/или снижении уровня сатурации кислорода на 5% от исходного уровня и/или увеличении частоты дыхательных движений на 10 и более от исходного уровня.As a rule, the microcontroller provides the formation of a warning message on the display screen and provides a signal to turn off the sensors when reaching a heart rate level of 75% of the maximum for a given age and / or reducing the level of oxygen saturation by 5% from the initial level and / or increasing the frequency of respiratory movements 10 or more from the initial level.

На корпусе дополнительно выполнен USB-разъем, связанный с микроконтроллером, для передачи результатов анализа на ПК.An additional USB connector connected to the microcontroller is also made on the case for transferring the analysis results to a PC.

Изобретение поясняется чертежами, на которых показано:The invention is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - общий вид устройства;in FIG. 1 - general view of the device;

на фиг. 2 - блок управления сбором данных;in FIG. 2 - data collection control unit;

на фиг. 3 - колесный блок.in FIG. 3 - wheel block.

Устройство представляет собой телескопическую трость 3 (фиг. 1), на одном из колен 6 которой, посредством держателя 5, закреплен блок управления 4, включающий микроконтроллер, снабженный памятью. Инфракрасный пульсоксиметрический датчик 2, выполненный с возможностью измерения частоты пульса и оксигенации крови, расположен на рукояти 1 трости. Колена 6 трости в местах соединения укреплены пластиковыми муфтами 7 для препятствования произвольному складыванию.The device is a telescopic cane 3 (Fig. 1), on one of the knees 6 of which, by means of the holder 5, a control unit 4 is mounted, including a microcontroller equipped with a memory. An infrared pulse oximetric sensor 2, configured to measure pulse rate and blood oxygenation, is located on the stick 1 of the cane. The cane 6 canes at the joints are reinforced with plastic couplings 7 to prevent arbitrary folding.

На конце трости установлен колесный блок 8 (фиг. 3), выполненный в виде пары колес 13, установленных на общей оси 15. Датчик подсчета оборотов колеса 14 представляет собой цифровой тахометр, включающий геркон и магнит, закрепленные на колесном блоке 8, чем обеспечивается точность измерения дистанции ходьбы при проведении теста.A wheel block 8 is installed at the end of the cane (Fig. 3), made in the form of a pair of wheels 13 mounted on a common axis 15. The wheel speed counter 14 is a digital tachometer including a reed switch and a magnet mounted on the wheel block 8, which ensures accuracy measuring the walking distance during the test.

Блок управления (фиг. 2) снабжен выведенными на корпус блока управления жидкокристаллическим дисплеем 10, тумблером включения/отключения 9 и кнопкой обнуления показаний 11. Кроме того, в блоке управления установлен блок питания 12, в основном он представляет собой аккумуляторную батарею, подзарядка которой от сети проводится через USB-разъем (не показан). Микроконтроллер (не показан) блока управления, осуществляющий программную обработку информации, получаемой от измерительных датчиков, с учетом базы данных в памяти микроконтроллера, связан через его шину с инфракрасным пульсоксиметрическим датчиком 2, датчиком подсчета оборотов колеса 14, тумблером включения/отключения 9 и кнопкой обнуления показаний 11. Микроконтроллер выполнен с возможностью анализа измеренных показаний и передачи их через USB-разъем на внешний ПК, формирования предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачи сигнала на отключение датчиков. Соединение датчиков и микроконтроллера обеспечивается кабелем, проведенным вдоль колен трости (не показано).The control unit (Fig. 2) is equipped with a liquid crystal display 10 displayed on the control unit body, an on / off switch 9 and a reset button 11. In addition, a power supply unit 12 is installed in the control unit, it is mainly a rechargeable battery, which is charged by The network is routed through a USB connector (not shown). A microcontroller (not shown) of the control unit, which performs software processing of information received from the measuring sensors, taking into account the database in the memory of the microcontroller, is connected through its bus with an infrared pulse oximetric sensor 2, a wheel speed counter 14, an on / off switch 9 and a reset button 11. The microcontroller is capable of analyzing the measured readings and transmitting them via a USB connector to an external PC, generating a warning message on the display screen and issuing a signal Allowed to disable sensors. The connection of the sensors and the microcontroller is provided by a cable held along the knees of the cane (not shown).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для начала работы необходимо отрегулировать высоту устройства с помощью телескопического удлинителя, так чтобы колесный блок 8 касался пола при удерживании устройства пользователем за рукоять 1 и не вызывал дискомфорта у пользователя. При использовании устройства большой палец правой или левой руки необходимо держать на инфракрасном пульсоксиметрическом датчике, плотно прижав палец к поверхности аппликации датчика. Зарядка аккумулятора проводится через соответствующий разъем, и устройство включается тумблером 9. Затем, нажимая кнопку 11, можно выбрать программу тестирования, название которой появляется на жидкокристаллическом дисплее 10. Выбор подтверждается продолжительностью нажатия (удерживать кнопку более 3 секунд). После нажатия программа микрокроконтроллера формирует команду на начало сбора данных от датчиков в соответствии с заданным алгоритмом. При контакте колесного блока 8 с поверхностью пола происходит вращение колес на оси 15. При каждом повороте колеса с закрепленным на нем магнитом происходит замыкание геркона. Информация об этом сохраняется в памяти блока 4 и используется для расчета средней и моментальной скорости, пройденного расстояния. Во время тестирования при достижении показателей субмаксимального уровня ЧСС (75% от максимальной для данного возраста), и/или снижении уровня сатурации кислорода (на 5% от исходного уровня), и/или увеличения частоты дыхательных движений на 10 и более от исходного уровня на экране дисплея появляется предупреждающее сообщение и прекращается выполнение теста. Этим обеспечивается объективность и безопасность проведения теста. Данные о пройденном расстоянии и пульсоксиметрии передаются посредством подключения микроконтроллера по USB кабелю на внешний ПК, где происходит их визуализация в виде графиков и сохранение в базе данных.To get started, you must adjust the height of the device using a telescopic extension, so that the wheel unit 8 touches the floor while holding the device by the user by the handle 1 and does not cause discomfort to the user. When using the device, the thumb of the right or left hand must be held on the infrared pulse oximetric sensor, firmly pressing your finger to the surface of the sensor application. The battery is charged through the corresponding connector, and the device is turned on by the toggle switch 9. Then, by pressing button 11, you can select a test program, the name of which appears on the liquid crystal display 10. The selection is confirmed by the duration of pressing (hold the button for more than 3 seconds). After clicking, the microcontroller program generates a command to start collecting data from the sensors in accordance with the specified algorithm. When the wheel unit 8 is in contact with the floor surface, the wheels rotate on the axis 15. Each time the wheel is turned with the magnet attached to it, the reed switch closes. Information about this is stored in the memory of block 4 and is used to calculate the average and instantaneous speed traveled distance. During testing, when indicators of submaximal heart rate are reached (75% of the maximum for a given age), and / or a decrease in the level of oxygen saturation (by 5% from the initial level), and / or an increase in the frequency of respiratory movements by 10 or more from the initial level by A warning message appears on the display screen and the test stops. This ensures the objectivity and safety of the test. The data on the distance traveled and pulse oximetry are transmitted by connecting the microcontroller via an USB cable to an external PC, where they are visualized in the form of graphs and saved in a database.

Разработанный нами способ оценки кардиореспираторного состояния реализуется посредством использования описанного выше устройства. Способ включает проведение тестирования с использованием разработанного нами устройства, для чего пользователь, удерживая устройство за рукоять, располагает большой палец на инфракрасном пульсоксиметрическом датчике. Осуществляют выбор программы тестирования, название которой появляется на жидкокристаллическом дисплее. Далее пользователь выполняет шаги. Данные о пройденном расстоянии и пульсоксиметрии передаются посредством подключения микроконтроллера по USB кабелю на внешний ПК, где происходит их визуализация в виде графиков и сохранение в базе данных.Our developed method for assessing the cardiorespiratory state is implemented by using the device described above. The method includes testing using the device we developed, for which the user, holding the device by the handle, has his thumb on the infrared pulse oximetric sensor. A test program is selected whose name appears on the liquid crystal display. Next, the user performs the steps. The data on the distance traveled and pulse oximetry are transmitted by connecting the microcontroller via an USB cable to an external PC, where they are visualized in the form of graphs and saved in a database.

Во время тестирования при достижении уровня частоты сердечных сокращений 75% от максимального для данного возраста, и/или снижении уровня сатурации кислорода на 5% от исходного уровня, и/или увеличении частоты дыхательных движений на 10 и более от исходного уровня на экране дисплея появляется предупреждающее сообщение и прекращается выполнение теста.During testing, when reaching a heart rate level of 75% of the maximum for a given age, and / or reducing the oxygen saturation level by 5% from the initial level, and / or increasing the respiratory rate by 10 or more from the initial level, a warning message appears on the display screen message and the test stops.

Claims (9)

1. Устройство для кардиореспираторного анализа, содержащее корпус, на котором закреплены блок управления, включающий микроконтроллер, снабженный памятью, и инфракрасный пульсоксиметрический датчик, выполненный с возможностью измерения частоты пульса и оксигенации крови, отличающееся тем, что корпус выполнен в виде телескопической трости, снабженной рукоятью, колена которой в местах соединения укреплены пластиковыми муфтами для препятствования произвольному складыванию, на конце трости установлен колесный блок, выполненный в виде пары колес, установленных на общей оси, и взаимодействующего с ними датчика подсчета оборотов колеса, представляющего собой цифровой тахометр, включающий геркон и магнит, закрепленные на колесном блоке, блок управления закреплен на одном из колен трости и снабжен выведенными на корпус блока управления жидкокристаллическим дисплеем, тумблером включения/отключения и кнопкой обнуления показаний, инфракрасный пульсоксиметрический датчик установлен на рукояти трости, при этом инфракрасный пульсоксиметрический датчик, датчик подсчета оборотов колеса, тумблер включения/отключения и кнопка обнуления показаний подключены к шине микроконтроллера, который выполнен с возможностью анализа измеренных показаний, формирования предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачи сигнала на отключение датчиков.1. Device for cardiorespiratory analysis, comprising a housing on which a control unit is mounted, including a microcontroller equipped with a memory, and an infrared pulse oximetric sensor configured to measure the pulse rate and blood oxygenation, characterized in that the housing is made in the form of a telescopic cane equipped with a handle , the knee of which at the joints is reinforced with plastic couplings to prevent arbitrary folding, a wheel block is installed at the end of the cane, made in the form of pa s wheels mounted on a common axis, and interacting with them, the wheel speed counter, which is a digital tachometer, including a reed switch and a magnet mounted on the wheel block, the control unit is mounted on one of the canes of the cane and is equipped with a liquid crystal display displayed on the control unit body, an on / off switch and a zeroing button, an infrared pulse oximetric sensor is mounted on the stick of a cane, while an infrared pulse oximetric sensor and a counter s wheel toggle on / off and reset to zero button is connected to the bus of the microcontroller, which is arranged to analyze the measured readings, forming a warning message on the display and issuing sensor tripping signal. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в блоке управления размещен блок питания.2. The device according to claim 1, characterized in that the power supply is located in the control unit. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что блок питания выполнен в виде аккумуляторной батареи.3. The device according to p. 2, characterized in that the power supply is made in the form of a battery. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления закреплен на одном из колен трости посредством держателя.4. The device according to p. 1, characterized in that the control unit is mounted on one of the knees of the cane by means of a holder. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что инфракрасный пульсоксиметрический датчик и датчик подсчета оборотов колеса подключены к микроконтроллеру кабелем, проведенным вдоль колен трости.5. The device according to claim 1, characterized in that the infrared pulse oximetric sensor and the wheel speed counter are connected to the microcontroller by a cable held along the knees of the cane. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что микроконтроллер сформирован с возможностью обеспечения формирования предупреждающего сообщения на экране дисплея и выдачи сигнала на отключение датчиков при достижении уровня частоты сердечных сокращений 75% от максимального для данного возраста и/или снижении уровня сатурации кислорода на 5% от исходного уровня и/или увеличении частоты дыхательных движений на 10 и более от исходного уровня.6. The device according to p. 1, characterized in that the microcontroller is configured to provide a warning message on the display screen and to issue a signal to turn off the sensors when reaching a heart rate level of 75% of the maximum for a given age and / or lowering the level of oxygen saturation by 5% of the initial level and / or increase in the frequency of respiratory movements by 10 or more from the initial level. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на корпусе выполнен USB-разъем, связанный с микроконтроллером, для передачи результатов анализа на ПК.7. The device according to claim 1, characterized in that the case has a USB connector connected to the microcontroller for transmitting the analysis results to a PC. 8. Способ оценки кардиореспираторного состояния, включающий проведение тестирования с использованием устройства по любому из пунктов 1-7, для чего пользователь, удерживая устройство за рукоять, располагает большой палец на инфракрасном пульсоксиметрическом датчике, осуществляют выбор программы тестирования, название которой появляется на жидкокристаллическом дисплее, далее пользователь выполняет шаги, данные о пройденном расстоянии и пульсоксиметрии передаются посредством подключения микроконтроллера по USB кабелю на внешний ПК, где происходит их визуализация в виде графиков и сохранение в базе данных.8. A method for assessing the cardiorespiratory state, including testing using the device according to any one of paragraphs 1-7, for which the user, holding the device by the handle, has his thumb on the infrared pulse oximetric sensor, a test program is selected, the name of which appears on the liquid crystal display, then the user performs the steps, the distance traveled and pulse oximetry are transmitted by connecting the microcontroller via a USB cable to an external PC, where they are visualized in the form of graphs and stored in a database. 9. Способ по п. 8, в котором во время тестирования при достижении уровня частоты сердечных сокращений 75% от максимального для данного возраста и/или снижении уровня сатурации кислорода на 5% от исходного уровня и/или увеличении частоты дыхательных движений на 10 и более от исходного уровня на экране дисплея появляется предупреждающее сообщение и прекращается выполнение теста.9. The method according to p. 8, in which during testing upon reaching a level of heart rate of 75% of the maximum for a given age and / or reducing the level of oxygen saturation by 5% from the initial level and / or increasing the frequency of respiratory movements by 10 or more from the initial level, a warning message appears on the display screen and the test stops.
RU2016148274A 2016-12-09 2016-12-09 Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state RU2637917C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148274A RU2637917C1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148274A RU2637917C1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637917C1 true RU2637917C1 (en) 2017-12-07

Family

ID=60581302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148274A RU2637917C1 (en) 2016-12-09 2016-12-09 Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637917C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194911U1 (en) * 2019-11-15 2019-12-30 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Portable oxygenation and heart rate monitor
RU2748913C1 (en) * 2020-07-22 2021-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) Multifunctional stick - nordic load-balancing stick or walking stick element

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030001742A1 (en) * 2001-06-30 2003-01-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic assistant incorporated in personal objects
US20090018405A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 Astem Corporation Exercise load measuring device
RU2397702C2 (en) * 2006-10-30 2010-08-27 Омрон Хэлткэа Ко., Лтд. Device for detecting body movement which provides proper treatment of information on number of steps at exercising while walking
US20110021892A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Nellcor Puritan Bennett Ireland Systems and methods for respiration monitoring
US20120130203A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Fujitsu Limited Inductively-Powered Ring-Based Sensor
CN203841690U (en) * 2014-03-19 2014-09-24 南通大学附属医院 Six-minute walk measuring instrument
CN104523256A (en) * 2014-12-20 2015-04-22 佛山朗昊智能科技有限公司 Integrated intelligent tolerance training arm band and Internet of Things application thereof
JP2015107152A (en) * 2013-12-03 2015-06-11 パシフィックメディコ株式会社 Pulse oximeter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030001742A1 (en) * 2001-06-30 2003-01-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electronic assistant incorporated in personal objects
RU2397702C2 (en) * 2006-10-30 2010-08-27 Омрон Хэлткэа Ко., Лтд. Device for detecting body movement which provides proper treatment of information on number of steps at exercising while walking
US20090018405A1 (en) * 2007-07-13 2009-01-15 Astem Corporation Exercise load measuring device
US20110021892A1 (en) * 2009-07-23 2011-01-27 Nellcor Puritan Bennett Ireland Systems and methods for respiration monitoring
US20120130203A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Fujitsu Limited Inductively-Powered Ring-Based Sensor
JP2015107152A (en) * 2013-12-03 2015-06-11 パシフィックメディコ株式会社 Pulse oximeter
CN203841690U (en) * 2014-03-19 2014-09-24 南通大学附属医院 Six-minute walk measuring instrument
CN104523256A (en) * 2014-12-20 2015-04-22 佛山朗昊智能科技有限公司 Integrated intelligent tolerance training arm band and Internet of Things application thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194911U1 (en) * 2019-11-15 2019-12-30 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "АЛЬТОНИКА" Portable oxygenation and heart rate monitor
RU2748913C1 (en) * 2020-07-22 2021-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России) Multifunctional stick - nordic load-balancing stick or walking stick element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110198663B (en) System for monitoring the health of a patient suffering from respiratory diseases
CN106999065A (en) Use the wearable pain monitor of accelerometry
KR20060056843A (en) Weight scale having a function of pulse rate meter or heart rate meter
WO2012020433A1 (en) Portable device for monitoring and reporting of medical information for the evidence -based management of patients with chronic respiratory disease
KR20160105481A (en) Methods, systems, and devices for optimal positioning of sensors
KR101307250B1 (en) Apparatus for Tremor measure of fingers
Goel¹ et al. Heart rate monitoring system using finger tip through IoT
RU2637917C1 (en) Device for cardiorespepratory analysis and method for estimation of cardiorespiratory state
Pfaffen et al. Planipes: Mobile foot pressure analysis
Huang et al. Towards preventative healthcare: a review of wearable and mobile applications
KR102242333B1 (en) Health management system using smart phone with 6-minute walk test APP
KR20060045089A (en) Sensor for measuring blood flow variation and method for measuring heart rate and portable apparatus thereof
KR20070122012A (en) Apparatus and method for recognizing and analyzing information of live body
Serrano et al. Portable stress level detector based on galvanic skin response, heart rate, and body temperature
KR102106416B1 (en) Test apparatus for health care
Salim et al. Knee joint movement monitoring device based on optical fiber bending sensor
JP5739905B2 (en) BODE index measurement
Popovski et al. Personal digital life coach for physical therapy
CN202875474U (en) Intelligent household health management system
Jarvis et al. Development, validity, and reliability of a novel walking speed measurement device: The GaitBox
JP6062889B2 (en) Muscle contraction exercise support system
JP5030659B2 (en) Body composition meter
TW201601681A (en) Medical device with arrhythmia analysis and MEMS, and the arrhythmia analysis method
Kandalaft et al. Real time monitoring system for vital pediatric biometric data
Špaková et al. Device for monitoring the vital functions of athletes using Arduino UNO development board

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181210