RU47640U1

RU47640U1 - PORTABLE DEVICE FOR RECOGNITION OF PULMONARY PATHOLOGY

Info

Publication number: RU47640U1
Application number: RU2005111714/22U
Authority: RU
Inventors: В.Н. Абросимов; В.П. Жабко; Г.И. Лабутин; В.Г. Подолян
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "УНИКУМ"
Priority date: 2005-04-21
Filing date: 2005-04-21
Publication date: 2005-09-10

Abstract

Полезная модель относится к области медицинской техники, к автоматизированным диагностическим устройствам, а именно, к устройству для самодиагностики возникновения патологических дыхательных звуков в грудной клетке. Технический результат полезной модели - повышение оперативность и достоверность заключений в отношении состояния дыхательной системы пациентов различного возраста. Портативное устройство для распознания легочной патологии содержит корпус 1, установленные в нем и связанные последовательно друг с другом - чувствительный элемент 2, выполненный в виде микрофона, аналого-цифровой преобразователь 3, вычислительное устройство 4, индикатор 5, а также встроенный автономный источник питания 6, с помощью которого осуществляется питание электронной схемы прибора. Вычислительное устройство 4 выполнено на микроконтроллере, выполняющем спектральный анализ сигнала и распознающем наличие или отсутствие дыхательной патологии по характеру спектрального состава дыхательных звуков. Вычислительное устройство 4 управляет также индикатором 5 для индицирования результатов распознавания легочной патологии в удобной для пациента форме. Индикатор 5 может быть выполнен в виде звукового и/или светового сигнализатора. Простота, доступность, оперативность и универсальность его использования - достоинство прибора, позволяющего пациентам различного возраста самостоятельно следить за изменениями дыхательных звуков в процессе лечения.The utility model relates to the field of medical technology, to automated diagnostic devices, namely, to a device for self-diagnosis of the occurrence of pathological respiratory sounds in the chest. The technical result of the utility model is to increase the efficiency and reliability of conclusions regarding the state of the respiratory system of patients of different ages. A portable device for recognizing pulmonary pathology contains a housing 1 installed in it and connected in series with each other - a sensing element 2 made in the form of a microphone, an analog-to-digital converter 3, a computing device 4, an indicator 5, and an integrated autonomous power source 6, with the help of which the electronic circuitry of the device is supplied. The computing device 4 is made on a microcontroller that performs spectral analysis of the signal and recognizes the presence or absence of respiratory pathology by the nature of the spectral composition of respiratory sounds. Computing device 4 also controls indicator 5 to indicate the results of recognition of pulmonary pathology in a form convenient for the patient. Indicator 5 can be made in the form of an audio and / or light signaling device. The simplicity, accessibility, speed and versatility of its use is the advantage of the device, which allows patients of different ages to independently monitor changes in respiratory sounds during treatment.

Description

Полезная модель относится к области медицинской техники, к автоматизированным диагностическим устройствам, а именно, к устройству для самодиагностики возникновения патологических дыхательных звуков в грудной клетке.The utility model relates to the field of medical technology, to automated diagnostic devices, namely, to a device for self-diagnosis of the occurrence of pathological respiratory sounds in the chest.

Известно устройство для контроля (оценки) физиологических процессов, содержащее микроконтроллер, аналого-цифровой преобразователь, коммутатор, датчики контроля дыхания, сердечно-сосудистой активности, кожно-гальванических реакций, а также датчик артериального давления, датчик двигательной активности, микрофон, предварительные усилители, усилители сигналов, фильтры, два цифроаналоговых преобразователя, инструментальный усилитель, блок сопряжения с персональным компьютером, снабженный гальванической развязкой и блок питания, обеспечивающий блоки устройства соответствующим напряжением, причем датчик дыхания включает датчик грудного дыхания и датчик брюшного дыхания (патент РФ на изобретение №2203614, А 61 В 5/02, публ.2003г.).A device for controlling (evaluating) physiological processes, comprising a microcontroller, an analog-to-digital converter, a switch, sensors for monitoring respiration, cardiovascular activity, skin-galvanic reactions, as well as a blood pressure sensor, a sensor of motor activity, a microphone, pre-amplifiers, amplifiers signals, filters, two digital-to-analog converters, an instrumentation amplifier, a personal computer interface unit equipped with galvanic isolation and a power supply unit ivayuschy blocks corresponding voltage device, wherein the respiratory sensor includes a respiration sensor thoracic and abdominal respiration sensor (RF patent №2203614, A 61 B 5/02, publ.2003g.).

Известное устройство предназначено для использования только в стационаре и обеспечивает возможность регистрации и оценки быстротекущих изменений в дыхании человека, связанных с реакцией человека на определенные воздействия в ходе криминалистических, медицинских, психологических, психофизиологических, педагогических работ. Устройство громоздко, The known device is intended for use only in a hospital and provides the ability to register and evaluate rapid changes in a person’s breathing associated with a person’s response to certain influences during forensic, medical, psychological, psychophysiological, pedagogical work. The device is bulky

сложно и не адаптировано для самостоятельного осуществления больным ранней диагностики патологических изменений в легких.difficult and not adapted for independent implementation by patients of early diagnosis of pathological changes in the lungs.

Известна компьютерная информационно-измерительная система для исследования и обнаружения хрипов (Vannuccini, L.,Rossi М., «A new method to detect crackles in respiratory sounds» J.Technol Health Care, 1988, Jun.;6(1), p.75-79).Known computer information-measuring system for the study and detection of wheezing (Vannuccini, L., Rossi M., "A new method to detect crackles in respiratory sounds" J. Technol Health Care, 1988, Jun.; 6 (1), p. 75-79).

Известную систему применяют для распознавания ряда легочных патологий. Системы такого рода, однако, сложны в эксплуатации и интерпретации данных, что исключает возможность их применения с целью самостоятельного осуществления больным ранней диагностики патологических изменений в легких.The known system is used to recognize a number of pulmonary pathologies. Systems of this kind, however, are difficult to operate and interpret data, which excludes the possibility of their use for the independent implementation of early diagnosis of pathological changes in the lungs by patients.

Наиболее близким по функциональному назначению к предлагаемой полезной модели является портативное устройство для диагностики легочной патологии, содержащее корпус, установленные в нем и связанные последовательно друг с другом - чувствительный элемент, выполненный в виде микрофона, полосовой усилитель, пиковый детектор сигнала, пороговый блок, индикатор уровня сигнала, встроенный автономный источник питания (патент РФ на полезную модель №32696, А 61 N 1/16, публ.2003г.).The closest functional purpose to the proposed utility model is a portable device for the diagnosis of pulmonary pathology, containing a housing installed in it and connected in series with each other - a sensitive element made in the form of a microphone, a band amplifier, a peak signal detector, a threshold unit, a level indicator signal, built-in autonomous power source (RF patent for utility model No. 32696, A 61 N 1/16, publ. 2003).

Устройство работает в режиме самодиагностики и дает возможность пациенту осуществить оценку наличия патологических дыхательных звуков и выяснить необходимость обращения к врачу или изменения в программе лечения. Однако данное устройство не позволяет достоверно распознавать дыхательную патологию в условиях варьирования индивидуального уровня дыхательных звуков у пациентов и нуждается в дополнительной настройке порогового блока с учетом конкретных показателей уровня дыхательных звуков. В связи с этим эксплуатация прибора в домашних условиях рекомендована преимущественно взрослым пациентам.The device operates in a self-diagnosis mode and allows the patient to assess the presence of pathological respiratory sounds and find out the need to see a doctor or change the treatment program. However, this device does not allow to reliably recognize respiratory pathology under conditions of varying the individual level of respiratory sounds in patients and needs additional adjustment of the threshold block taking into account specific indicators of the level of respiratory sounds. In this regard, the operation of the device at home is recommended mainly for adult patients.

Задачей настоящей полезной модели является упрощение эксплуатации прибора путем создания конструкции, позволяющей осуществить своевременную оценку наличия патологических дыхательных звуков в процессе самодиагностики пациентов с различной патологией, без дополнительной настройки, что упростит диагностику легочной патологии пациентов различного возраста, в том числе детей.The objective of this utility model is to simplify the operation of the device by creating a design that allows a timely assessment of the presence of pathological respiratory sounds in the process of self-diagnosis of patients with various pathologies, without additional settings, which will simplify the diagnosis of pulmonary pathology of patients of different ages, including children.

Технический результат полезной модели - повышение оперативность и достоверность заключений в отношении состояния дыхательной системы пациентов различного возраста.The technical result of the utility model is to increase the efficiency and reliability of conclusions regarding the state of the respiratory system of patients of different ages.

Технический результат достигается тем, что в портативное устройство для распознавания легочной патологии, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде микрофона, индикатор и источник питания, дополнительно введены последовательно соединенные между собой аналого-цифровой преобразователь и вычислительное устройство, выполненное в виде микроконтроллера, при этом входы аналого-цифрового преобразователя и индикатора соединены соответственно с выходами чувствительного элемента и вычислительного устройства.The technical result is achieved by the fact that in a portable device for the recognition of pulmonary pathology, containing a sensitive element made in the form of a microphone, an indicator and a power source, an analog-to-digital converter and a computing device made in the form of a microcontroller are additionally connected in series with each other, while the inputs analog-to-digital Converter and indicator are connected respectively with the outputs of the sensing element and computing device.

Предпочтительно индикатор выполнить в виде звукового, и/или светового сигнализатора.Preferably, the indicator is in the form of an audible and / or light signaling device.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the declared one, and, therefore, the claimed utility model meets the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется функциональной схемой устройства, изображенной на фиг.1.The essence of the utility model is illustrated by the functional diagram of the device depicted in figure 1.

Портативное устройство для распознания легочной патологии содержит корпус 1, установленные в нем и связанные последовательно друг с другом - чувствительный элемент 2, выполненный в виде A portable device for the recognition of pulmonary pathology contains a housing 1 installed in it and connected in series with each other - a sensitive element 2, made in the form

микрофона, аналого-цифровой преобразователь 3, вычислительное устройство 4, индикатор 5, а также встроенный автономный источник питания 6, с помощью которого осуществляется питание электронной схемы прибора. Вычислительное устройство 4 выполнено на микроконтроллере, выполняющем спектральный анализ сигнала и распознающем наличие или отсутствие дыхательной патологии по характеру спектрального состава дыхательных звуков. Вычислительное устройство 4 управляет также индикатором 5 для индицирования результатов распознавания легочной патологии в удобной для пациента форме.microphone, analog-to-digital converter 3, computing device 4, indicator 5, as well as a built-in stand-alone power source 6, with the help of which the electronic circuitry of the device is supplied. The computing device 4 is made on a microcontroller that performs spectral analysis of the signal and recognizes the presence or absence of respiratory pathology by the nature of the spectral composition of respiratory sounds. Computing device 4 also controls indicator 5 to indicate the results of recognition of pulmonary pathology in a form convenient for the patient.

Индикатор 5 может быть выполнен в виде звукового и/или светового сигнализатора. В простом варианте выполнения индикатор 5 представляет световой сигнализатор (два светодиода) со свечением красным или зеленым цветом. Для плохо видящих людей целесообразно индикатор 5 выполнить со звуковым сигнализатором, оповещающим о наличии легочной патологии.Indicator 5 can be made in the form of an audio and / or light signaling device. In a simple embodiment, indicator 5 represents a warning light (two LEDs) with a red or green light. For poorly seeing people, it is advisable to perform indicator 5 with a sound signaling device, indicating the presence of pulmonary pathology.

Предлагаемое портативное устройство для распознавания легочной патологии работает следующим образом. Пациент устанавливает портативное устройство на грудной клетке и совершает несколько дыхательных циклов (вдох, выдох). Дыхательные звуки при этом воспринимаются микрофоном 2, поступают в аналого-цифровой преобразователь 3 и далее в цифровое вычислительное устройство 4 в виде микроконтроллера, где вычисляется спектр сигнала, производится его усреднение на интервале наблюдения и по характеру спектрального состава дыхательных звуков реализуется решающее правило в отношении нормы или патологии звуков дыхания.The proposed portable device for the recognition of pulmonary pathology works as follows. The patient installs a portable device on the chest and performs several respiratory cycles (inhale, exhale). The respiratory sounds are then perceived by the microphone 2, fed into the analog-to-digital converter 3 and then to the digital computing device 4 in the form of a microcontroller, where the signal spectrum is calculated, averaged over the observation interval, and a decisive rule is implemented with respect to the nature of the spectral composition of the respiratory sounds or pathology of breathing sounds.

В зависимости от результата, полученного в вычислительном устройстве, загорается индикатор 5, выполненный, например, в виде светового сигнализатора того или иного цвета. Если в отношении Depending on the result obtained in the computing device, the indicator 5 lights up, made, for example, in the form of a light signaling device of one color or another. If regarding

звуков дыхания в вычислительном устройстве принимается решение, что они соответствуют норме состояния дыхательной системы пациента, то загорается световой сигнализатор (светодиод) зеленого цвета, свидетельствующий об отсутствии патологических дыхательных звуков, в противном случае загорается светодиод красного цвета. Красный цвет индикатора 5 свидетельствует о необходимости обратиться за врачебной помощью. Для повышения достоверности скрининговой самодиагностики процедуру целесообразно совершать многократно, устанавливая устройство на различные отделы грудной клетки.breathing sounds in the computing device, it is decided that they correspond to the norm of the patient’s respiratory system, the green light (LED) lights up, indicating the absence of pathological breathing sounds, otherwise the red LED lights up. The red color of indicator 5 indicates the need to seek medical help. To increase the reliability of screening self-diagnosis, it is advisable to perform the procedure repeatedly by installing the device on various sections of the chest.

Эффективность применения предлагаемого портативного устройства заключается в том, что благодаря простоте, доступности, оперативности и универсальности его использования появляется возможность самостоятельного обнаружения больными возникновения патологических звуков в дыхательной системе. Прибор позволяет также самостоятельно следить за изменениями дыхательных звуков в процессе лечения пациентов различного возраста.The effectiveness of the proposed portable device is that due to the simplicity, accessibility, speed and versatility of its use, it becomes possible for patients to independently detect the occurrence of pathological sounds in the respiratory system. The device also allows you to independently monitor changes in respiratory sounds during treatment of patients of different ages.

Claims

1. A portable device for the recognition of pulmonary pathology, containing a sensitive element made in the form of a microphone, an indicator and a power source, characterized in that an analog-to-digital converter and a computing device made in the form of a microcontroller are additionally introduced in series with each other, while the inputs of the analog -digital converter and indicator are connected respectively to the outputs of the sensing element and computing device.

2. The portable device according to claim 1, characterized in that the indicator is a sound and / or light signaling device.