RU2780529C1 - Индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к индивидуальной нательной одежде для проведения электрокардиографической диагностики и мониторинга сердечной деятельности и может быть использовано в медицинской отрасли промышленности, а также в тех отраслях промышленности, которые связаны с высокой физической нагрузкой пользователя, и других отраслях. Индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя включает систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую электроды для получения электрических потенциалов сердца, нейтральный электрод и интерфейс для подключения устройства сбора данных электрических потенциалов сердца пользователя, к которому проводниками подключены электроды. Электроды системы для получения электрических потенциалов сердца расположены на индивидуальной нательной одежде в соответствии с наложением по Небу. Индивидуальная нательная одежда выполнена из тканых материалов с высоким и низким значением модуля упругости, соединенных посредством швов. Электроды касаются швов или частично расположены на швах. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик измерительной системы с возможностью сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы путем сбора в режиме реального времени данных для фиксации дополнительных изменений в миокарде, которые не отображаются при стандартной электрокардиографии, за счет плотного прижатия электродов к поверхности тела пользователя и исключения их взаимного перемещения, что снижает подвижность электродов относительно тела пользователя и исключает нарушение схемы наложения по Небу, тем самым снижая риск невозможности сбора системой диагностических данных. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к индивидуальной нательной одежде для проведения электрокардиографической диагностики и мониторинга сердечной деятельности и может быть использовано в медицинской отрасли промышленности, а также в тех отраслях промышленности, которые связаны с высокой физической нагрузкой пользователя и других отраслях.

Известна индивидуальная одежда для верхней части тела пользователя в виде куртки рабочей униформы, которая включает систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую электрод для получения электрических потенциалов сердца пользователя, расположенный на нарукавной резинке [RU2739126, дата публикации: 21.12.2020 г., МПК: A61B 5/0205].

Недостатком известной куртки рабочей униформы является высокий риск получения недостоверных данных об электрическом потенциале поля, образующегося при работе сердца пользователя из-за возможного кратковременного неплотного контакта между электродом, прижимаемым нарукавной резинкой, и поверхностью тела пользователя, вследствие чего усложняется контроль работы сердца пользователя, а полученные данные имеют низкую достоверность и клиническую ценность, что ухудшает эксплуатационные характеристики одежды для верхней части тела пользователя.

Известна индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя в виде футболки, которая включает систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую на нагрудной поверхности электрод для получения электрических потенциалов сердца пользователя, а также нейтральный электрод и интерфейс для подключения устройства сбора данных электрических потенциалов сердца пользователя, к которому подключены электроды [WO2018103817, дата публикации:14.06.2018 г., МПК: A61B 5/00; A61B 5/0402; A61B 5/0408].

Преимуществом известной индивидуальной нательной одежды пользователя является более низкий риск получения недостоверных данных об электрическом потенциале поля, образующегося при работе сердца пользователя за счет того, что электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены на нагрудной поверхности пользователя, что обеспечивает более плотный и стабильный контакт между электродом и поверхностью тела пользователя. Однако его недостатком является невозможность получения полного объема данных об электрическом потенциале поля, образующегося при работе сердца пользователя, из-за недостаточного количества электродов на нагрудной поверхности футболки, вследствие чего также исключается возможность проведения полноценной электрокардиографической диагностики сердца пользователя в нескольких отведениях, что также ухудшает эксплуатационные характеристики индивидуальной нательной одежды для верхней части тела пользователя.

В качестве прототипа выбрана индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя в виде футболки, которая включает систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую на фронтальной поверхности по обе стороны от местоположения сердца пользователя группу из трех электродов для получения электрических потенциалов сердца пользователя, а также нейтральный электрод и интерфейс для подключения устройства сбора данных электрических потенциалов сердца пользователя, к которому подключены электроды [EP3790457, дата публикации:17.03.2021 г., МПК: A41BD 13/12; A61B 5/00; A61B 5/053].

Преимуществом прототипа перед известными техническими решениями является возможность получения более полного объема данных об электрическом потенциале поля, образующегося при работе сердца пользователя за счет наличия на фронтальной поверхности по обе стороны от местоположения сердца пользователя группы из трех электродов для получения электрических потенциалов сердца пользователя, а также нейтрального электрода, что позволяет провести полноценную электрокардиографическую диагностику работы сердца пользователя в нескольких отведениях.

Однако недостатком прототипа также остается недостаточно полный объем собранных системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных из-за используемого принципа расположения групп электродов для получения электрических потенциалов сердца пользователя. Вследствие этого исключается возможность своевременного выявления у пользователя, эксплуатирующего индивидуальную нательную одежду, патологических изменений на участках миокарда и типичных признаков труднодиагностируемых патологий сердечно-сосудистой системы, таких как, например:

- патологии нарушений ритма: тахикардии, брадикардии, различные типы экстрасистолии и редко-проявляемые фибрилляции предсердий, мерцательная аритмия и другие редко проявляемые патологии сердечно-сосудистой системы.

- патологии нарушений проводимости миокарда: АВ блокады 1-й, 2-й, 3-й степени, полная АВ-блокада, блокада левой ножки пучка Гиса, блокада правой ножки пучка Гиса, в том числе редко проявляемая полная блокада пучка Гиса.

В результате этого в тканях сердца пользователя могут развиться необратимые последствия, что в существенной степени ухудшает эксплуатационные характеристики индивидуальной нательной одежды для верхней части тела пользователя.

- Изделие позволяет собирать данные для диагностики

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик индивидуальной нательной одежды для верхней части тела пользователя.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении возможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя включает систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую электроды для получения электрических потенциалов сердца пользователя, нейтральный электрод и интерфейс для подключения устройства сбора данных электрических потенциалов сердца пользователя, к которому проводниками подключены электроды. В отличие от прототипа электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены на индивидуальной нательной одежде в соответствии с наложением по Небу.

Индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя может быть представлена в виде футболки с длинным или коротким рукавом, майки, и других аналогичных видов индивидуальной нательной одежды пользователя.

Электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены на индивидуальной нательной одежде в соответствии с наложением по Небу, что обеспечивает возможность сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, например, мерцательной аритмии.

Данный тип расположения электродов подразумевает то, что на сшитой по индивидуальным меркам пользователя нательной одежде они закреплены принципиально на ее фронтальной стороне. При этом электроды для получения электрических потенциалов сердца пользователя размещены следующим образом: первый электрод размещен на ней в верхней части справа от грудины пользователя, иными словами, в рукавной или воротниковой зоне с одной стороны от центральной продольной плоскости индивидуальной нательной одежды; второй электрод размещен на ней по задней подмышечной линии слева от грудины пользователя иными словами в боковой зоне на другой стороне от первого электрода и центральной продольной плоскости индивидуальной нательной одежды (под рукавом или отверстием для руки пользователя); третий электрод размещен по срединно-ключичной линии слева от грудины пользователя, иными словами на той стороне от центральной продольной плоскости индивидуальной нательной одежды, на которой расположен второй электрод.

Нейтральный электрод обеспечивает замыкание системы для получения электрических потенциалов сердца на теле пользователя и позволяет получать данные о величине электрического потенциала сердца пользователя с трех вышеуказанных электродов. При этом для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, нейтральный электрод расположен на фронтальной части индивидуальной нательной одежды в области под грудиной пользователя справа, иными словами, на той стороне от центральной продольной плоскости индивидуальной нательной одежды, на которой расположен первый электрод. При этом в случае, если нейтральный электрод будет смещен в направлении первого или третьего электродов для получения электрических потенциалов сердца пользователя, то нарушится возможность сбора данных системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя, при наложении по Небу. Дополнительно для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы нейтральный электрод может быть расположен симметрично расположению второго электрода для получения электрических потенциалов сердца пользователя относительно центральной продольной плоскости индивидуальной нательной одежды.

Дополнительно для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя могут быть выполнены из углеродного волокна, что повышает их прочностные характеристики и деформационную стойкость. При этом каждый проводник, соединяющий электроды с интерфейсом, может быть выполнен из углеродного волокна или представлен нитью углеродного волокна, что также дополнительно влияет на повышение вышеуказанных характеристик. Дополнительно для повышения прочностных характеристик и деформационной стойкости проводника из углеродного волокна он может быть покрыт слоем гибкого изоляционного материала.

Дополнительно для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, электроды системы могут иметь выпуклую форму, что дополнительно повышает плотность их прижатия нательной одеждой к телу пользователя.

Дополнительно для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, нательная одежда может быть выполнена из тканых материалов с высоким и низким значением модуля упругости, при этом электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя могут быть расположены на той его части, которая имеет высокое значение модуля упругости. Такой принцип расположения электродов обеспечивает их плотное прижатие к поверхности тела пользователя и исключает их взаимное перемещение, исключая нарушение схемы наложения по Небу. Высокое значение модуля упругости может варьироваться в диапазоне от 10 до 14 ГПа, а низкое значение модуля упругости может варьироваться в диапазоне от 0,5 до 6 ГПа. В качестве тканого материала с высоким значением модуля упругости может быть представлен хлопок, шелк, вискоза и др. В качестве тканого материала с низким значением модуля упругости может быть представлен эластан, спандекс, капрон и др.

Дополнительно для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы тканые материалы с высоким и низким значением модуля упругости, могут быть соединены посредством швов, при этом электроды касаются швов или частично расположены на швах, а проводники, соединяющие электроды с интерфейсом, могут быть расположены внутри них. Такой тип расположения проводников снижает риск их повреждения при совершении пользователем активных действий и исключает возможность появления точек контакта с поверхностью тела пользователя. Дополнительно для исключения риска невозможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, проводники, соединяющие электроды с интерфейсом, могут быть расположены внутри двойных закладных швов, которые дополнительно снижают риск появления точек контакта с поверхностью тела пользователя и повреждения проводников.

Интерфейс обеспечивает возможность подключения устройства сбора данных электрических потенциалов сердца пользователя к системе для получения электрических потенциалов сердца пользователя. Интерфейс может быть представлен в виде электрического разъема или магнитных площадок.

Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что электроды для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены на индивидуальной нательной одежде в соответствии с наложением по Небу, что позволяет сформировать вокруг сердца пользователя индивидуальной нательной одежды неравносторонний треугольник, стороны которого являются проекциями отведений электрической активности сердца, и получать данные двухполюсных отведений получивших буквенную маркировку – D (Dorsalis), A (Anterior) и I (Inferior), которые позволяют получить данные для фиксации дополнительных изменений в миокарде, которые не отображаются при стандартной электрокардиографии при проведении сеанса диагностики в медицинском учреждении. За счет этого появляется возможность своевременного выявления у пользователя, длительное время эксплуатирующего индивидуальную нательную одежду, патологических изменений на участках миокарда и типичных признаков труднодиагностируемых патологий сердечно-сосудистой системы, таких, как например, патологии нарушений ритма: тахикардии, брадикардии, различные типы экстрасистолии и редко-проявляемые фибрилляции предсердий, мерцательная аритмия и другие редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, а также патологии нарушений проводимости миокарда: АВ блокады 1-й, 2-й, 3-й степени, полная АВ-блокада, блокада левой ножки пучка Гиса, блокада правой ножки пучка Гиса, в том числе редко проявляемая полная блокада пучка Гиса, которые могут проявляться только в отдельные промежутки времени жизни пользователя и зачастую не могут быть выявлены при проведении обследования в медицинском учреждении.

Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики индивидуальной нательной одежды для верхней части тела пользователя.

Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «новизна».

Из уровня техники известна индивидуальная одежда для верхней части тела пользователя, содержащая электрод для получения электрических потенциалов сердца пользователя, расположенный на нарукавной резинке. Также из уровня техники известна индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя, содержащая на нагрудной поверхности электрод для получения электрических потенциалов сердца пользователя. При этом из уровня техники также известна индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя, содержащая на фронтальной поверхности по обе стороны от местоположения сердца пользователя группу из трех электродов для получения электрических потенциалов сердца пользователя. Однако из уровня техники не известна индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя, у которой электроды для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены в соответствии с наложением по Небу. Такая индивидуальная нательная одежда, благодаря постоянному мониторингу параметров сердечно-сосудистой системы, позволяет в режиме реального времени получать данные для фиксации редко проявляемых патологий, которые зачастую не могут быть получены при проведении ЭКГ исследования в медицинском учреждении, тем самым позволяя своевременно выявлять и на ранних стадиях предупреждать возникновение патологических изменений на участках миокарда среди пользователей, занимающихся тяжелым физическим трудом или спортом, имеющих наиболее высокий риск развития сердечно-сосудистых патологий. Ввиду этого изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется следующими фигурами.

Фиг.1 – Футболка с системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя, сшитая по его индивидуальным меркам, вид спереди.

Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути изобретения ниже представлен вариант его осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.

Индивидуальная нательная одежда для верхней части тела включает систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую электроды 1, 2 и 3 для получения сигналов электрических потенциалов сердца пользователя, нейтральный электрод 4 и магнитный интерфейс 5 для подключения устройства преобразования и передачи данных.

Индивидуальная нательная одежда содержит части 6, 7, 8 и 9 соединенные двойными швами 10. При этом части 6 и 7 выполнены из спандекса, части 8 и 9 выполнены из хлопка, а часть 9 содержит дополнительный двойной шов 11.

Электроды 1, 2, 3 и 4 расположены в соответствии с наложением по Небу, в частности электрод 1 расположен на стыке частей 7 и 8 в области второго межреберья пользователя справа от грудины, электрод 2 расположен на стыке частей 6 и 8 в области пятого межреберья пользователя по задней подмышечной линии слева от грудины, а электрод 3 расположен на стыке частей 6 и 9 в области пятого межреберья пользователя по срединно-ключичной линии слева от грудины. Нейтральный электрод 4 расположен на стыке частей 9 и 7 в области под грудиной справа.

Электроды 1, 2, 3 и 4 представлены в виде пришитых к нательной одежде контактных площадок из углеродного волокна и соединены с магнитным интерфейсом 5 углеродными нитями (не показаны на фигурах), проходящими внутри двойных швов 10.

Изобретение работает следующим образом.

В процессе использования пользователем индивидуальной нательной одежды электроды 1, 2 и 3, образуют вокруг сердца пользователя треугольник, на стороны которого проецируются направление интегрального вектора электрической активности сердца и электрическое поле, создаваемое диполем сердца, на переднюю стенку грудной клетки, что позволяет подключенным к магнитному интерфейсу 5 устройством преобразования и передачи данных провести электрокардиографическую диагностику патологий сердечно-сосудистой системы и выявить наличие или отсутствие редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы.

В процессе совершения пользователем движений в индивидуальной нательной одежде электроды 1-4 плотно прижимаются к телу пользователя за счет частей 6 и 7 из спандекса, имеющих высокий коэффициент эластичности, а за счет частей 8 и 9 из хлопка, имеющих низкий коэффициент эластичности и дополнительного двойного шва 11 исключается возможность смещения электродов 1-4 друг относительно друга, снижая риск получения недостоверных сигналов системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя или потери возможности получения сигнала от поверхности тела пользователя. При этом за счет того, что электроды 1 -4 расположены на стыках частей 6-9 обеспечивается возможность прокладки углеродных нитей, соединяющих электроды 1-4 с магнитным интерфейсом внутри двойных швов 10 целиком без риска образования дополнительной точки контакта с поверхностью тела пользователя или дефекта углеродной нити, также дополнительно снижая риск получения недостоверных сигналов системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя. Полученные в процессе эксплуатации индивидуальной нательной одежды данные не только отвечают общепризнанным медицинским стандартам и протоколам и имеют высокую клиническую ценность, но и позволяют фиксировать дополнительные изменения в миокарде и своевременно выявлять у пользователя, эксплуатирующего индивидуальную нательную одежду, патологические изменения на участках миокарда и типичные признаки труднодиагностируемых патологий сердечно-сосудистой системы таких как мерцательная аритмия.

Благодаря этому достигается технический результат, заключающийся в обеспечении возможности сбора системой для получения электрических потенциалов сердца пользователя данных для диагностирования у пользователя редко проявляемых патологий сердечно-сосудистой системы, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики индивидуальной нательной одежды для верхней части тела пользователя.

Claims (7)

1. Индивидуальная нательная одежда для верхней части тела пользователя, включающая систему для получения электрических потенциалов сердца пользователя, содержащую электроды для получения электрических потенциалов сердца пользователя, нейтральный электрод и интерфейс для подключения устройства сбора данных электрических потенциалов сердца пользователя, к которому проводниками подключены электроды, отличающаяся тем, что электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены на индивидуальной нательной одежде в соответствии с наложением по Небу, при этом индивидуальная нательная одежда выполнена из тканых материалов с высоким и низким значением модуля упругости, соединенных посредством швов, при этом электроды касаются швов или частично расположены на швах.

2. Индивидуальная нательная одежда по п. 1, отличающаяся тем, что электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя выполнены из углеродного волокна.

3. Индивидуальная нательная одежда по п. 1, отличающаяся тем, что каждый проводник, соединяющий электроды с интерфейсом, выполнен из углеродного волокна.

4. Индивидуальная нательная одежда по п. 3, отличающаяся тем, что каждый проводник покрыт слоем гибкого изоляционного материала.

5. Индивидуальная нательная одежда по п. 1, отличающаяся тем, что электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя имеют выпуклую форму.

6. Индивидуальная нательная одежда по п. 1, отличающаяся тем, что электроды системы для получения электрических потенциалов сердца пользователя расположены на той части, которая имеет высокое значение модуля упругости.

7. Индивидуальная нательная одежда по п. 6, отличающаяся тем, что проводники, соединяющие электроды с интерфейсом, расположены внутри швов.

Images