WO2014098784A1 - Портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения - Google Patents

Портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения Download PDF

Info

Publication number
WO2014098784A1
WO2014098784A1 PCT/UA2013/000004 UA2013000004W WO2014098784A1 WO 2014098784 A1 WO2014098784 A1 WO 2014098784A1 UA 2013000004 W UA2013000004 W UA 2013000004W WO 2014098784 A1 WO2014098784 A1 WO 2014098784A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ecg
computer
unit
generation
analysis
Prior art date
Application number
PCT/UA2013/000004
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Илля Анатолийовыч ЧАЙКОВСЬКЫЙ
Мыкола Мыколайовыч БУДНЫК
Валэрий Евгэнийовыч ВАСЫЛЬЕВ
Юрий Олэксандровыч ФРОЛОВ
Виктор Васыльовыч МЕШКОВ
Валэрий Яковыч БЭРСЭНЕВ
Original Assignee
Chaykovskyy Lllya Anatoliiovych
Budnyk Mykola Mykolaiovych
Vasyliev Valerii Yevheniiovych
Frolov Yurii Oleksandrovych
Mieshkov Viktor Vasyliovych
Berseniov Valerii Yakovych
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 Chaykovskyy Lllya Anatoliiovych, Budnyk Mykola Mykolaiovych, Vasyliev Valerii Yevheniiovych, Frolov Yurii Oleksandrovych, Mieshkov Viktor Vasyliovych, Berseniov Valerii Yakovych filed Critical Chaykovskyy Lllya Anatoliiovych
Publication of WO2014098784A1 publication Critical patent/WO2014098784A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/332—Portable devices specially adapted therefor

Definitions

  • the invention relates to medicine, namely to electrocardiographic (ECG) technique and can be used to determine the functional state of the heart or to identify abnormalities in its work, that is, diagnosis.
  • ECG electrocardiographic
  • routine ECG is not informative. They have a more rigorous biophysically sound approach to parameterization of the cardioelectric potential, which requires special conversion of the measured lead signals based on additional information about the physical structure of the body and the body.
  • ECh ⁇ 4th generation Modern methods of ECG analysis are called ECh ⁇ 4th generation, having 1 in mind that the 1st generation ECG is a “manual” measurement i amplitude-time ECG parameters and visual analysis of ECG curves, 2nd generation - automatic measurement of amplitude-time ECG indicators, but still visual analysis of curves, 3rd generation - automatic measurement and automatic diagnosis with the formation of syndromic ECG conclusions.
  • 4th generation electrocardiography (advanced electrocardiography) is becoming more widespread in developed countries, primarily the United States.
  • ECG diagnostics Another important trend in the development of ECG diagnostics is important - miniaturization of ECG devices (more precisely, software and hardware systems consisting of hardware and software). Such miniaturization makes them suitable for use not only in a hospital setting or at the doctor’s office, but also as an individual user who does not have a special education, at home or during professional activities. This direction is developing within the framework of point-of-care-testing (ROST) technologies.
  • ROST point-of-care-testing
  • ECG signal registration A number of devices are known in the art for; ECG signal registration:
  • a common drawback of these devices is that they are not portable, and that they do not implement a 4th generation ECG.
  • a number of portable electrocardiographs are known on the Ukrainian market today, among which are YUKARD-200, EK1T-04, EK1T-08, 1/3-channel EK1T-1 / 3-07 “Axion”, 6/12-channel SCHILLER CARDIOVIT AiT -2, 1-channel Midas-EK1T, 3/6-channel BTL-08 SD3 / 6. ,
  • 3-12 leads, graphic display, storage of ECG records, long ECG records, power from the mains or from batteries, automatic and manual control, synchronous and one-time automatic transmission of preset profiles for user, indication of the contact of each electrode, identification of a pacemaker, protection against defibrillation, built-in thermal printer.
  • the basis of the present invention is the task of creating a portable computer electrocardiograph with the possibility of 1 ECG analysis of the 4th generation, i.e., a portable intelligent electrocardiograph of the 4th generation.
  • a distinctive feature of the claimed device is necessary, and all together are sufficient to achieve the task. Between the distinguishing features of the claimed invention and the technical result obtained by its use, there is a causal relationship.
  • a feature of the claimed device is its design, which allows to achieve the following technical result:
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic unit according to the invention. 1 - patient, 2 * ECG cable, 3 - analog interface, 4 - microcontroller, 5 - galvanic isolation, 6 - power module, 7 - case, 8 - USp cable, 9 - laptop computer ,! 10 - software.
  • Figure 2 External view of the electronic unit of the electrocardiograph.
  • USB cable 2; - housing, 3 - individual conductors of the ECG cable, 4 - ECG cable, 5 - standard ECG electrodes.
  • Fig. 3 is a block diagram of a device according to the invention.
  • the main part of the device is an electronic unit for registration and? signal preprocessing connected to the patient’s body 1 (Fig. 1) using a standard £ ⁇ KG cable 2.
  • the device operation algorithm is set by the microprocessor software.
  • the principle of operation of the unit is as follows.
  • the hardware of the unit includes the analog interface ADAS 1000 3, in the main implementation of the company Analog Devices. It provides amplification, conversion of the input ECG signal from analog to digital, filtering and transmission of the digital ECG signal via SPI's standard serial interface! microcontroller AT91SAM512 4, in the main implementation of the production! Atmel firms.
  • Microcontroller 4 controls the ADAS1000 3 interface and transmits a digital signal via the built-in USBl port via USB cable 7 to a portable computer (PC) 8 for further processing by software 9.
  • This USB cable 7 also sends control and power signals from PC 8 to the unit.
  • the galvanic isolation of the 5th unit from the USB bus of the PC consists of two microchips, in the main implementation of ADuM4160 and ADuM6000 manufactured by Analog Devices. ⁇
  • the ADuM4160 microcircuit is a digital isolator of the information ECG signal, which provides isolation of the electronic unit from high voltage to 5 ; kV This, in turn, protects the patient from electric shock if voltage, such as a power supply, occurs at the input of the USB terme ⁇ opt réelle PC bus.
  • the ADuM6000 is a DC / DC converter that provides similar isolation from possible high voltage up to 5 kV power circuits.
  • the voltage regulator chip LP2992 6 converts the power supply voltage 5 V to 3.3 V, necessary to power the analog interface 3 and the microcontroller 4.
  • the housing is made of plastic and is designed to accommodate; in it is a printed circuit board; on from ° P ° th electronic components are mounted and soldered. For this implementation, a KM-100V type housing specially made for this electrocardiograph was used.
  • FIG.2 External I view of the electronic unit is shown in Fig.2. 4 connectors are displayed on the front wall of the housing 2, which are marked with ⁇ Latin letters RLFN for (connecting 4
  • ECG cable 4 for a 6-channel ECG from the extremities.
  • the main implementation used an ECG cable for 10 leads! type M0201038 2.5 m long, at the end of which ECG electrodes are connected 5.
  • An MSB connector from the board for connecting a USB cable 1 to a similar PC connector is displayed on the rear wall of the case 2.
  • the doctor 13 can print the report on a laser printer 9 or save it to a flash drive 14.
  • Power is supplied from a 220V network 11, a PC from a laptop power supply unit 10, an electronic unit from a certified power supply unit 11, USB 1 hub 8 connects the device parts.
  • USB 1 hub 8 connects the device parts.
  • t PC screen are recorded in the database and, if necessary, printed on a printer.
  • the software has the following functions:
  • the proposed device implements such methods of analysis of the 4th generation ECG:
  • the device has three modifications of execution and configuration.
  • Ns1 (P-12) modification described above ⁇ is a 12-channel with an interpretation of the 4th generation ECG, intended primarily for clinical medicine.
  • Another implementation or modification of N ° 2 without a printer (P-6) is 6-channel with ! 4th generation ECG interpretation; It is intended mainly for sports and occupational medicine and primary health care.
  • N Q 3 P-6-D
  • PC the 6-channel with 4th generation ECG interpretation elements, intended mainly for individual use.
  • the block case has one connector for connecting an ECG cable of the DRB-15FA type or an ECG cable of some other type.
  • the proposed device through the use of various methods of analysis of the 4th generation ECG provides a more complete analysis of disorders in the human heart, which improves the accuracy of diagnosis.
  • the proposed device is industrially useful and can be easily put into production, since it is made from industrially; developed materials (metals, fiberglass, adhesives) and standard electronic components, as well as based on standard production processes.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

Предложена конструкция портативного электрокардиографа, в котором электронный блок через USB кабель соединяют с портативным компьютером, отображение и аналйз ЭКГ сигналов выполняют с помощью компьютерной программы. Устройство отличается тем, что блок выполняют из интегральных микросхем, управление работой блока осуществляют только с рмпьютера через встроенную микропроцессорную систему управления, сигналы управления и; питания блока подаются USB кабелем, реализован аналйз ЭКГ 4-го поколения и цифровой формат SCP-ECG для передачи данных и телемедицины.

Description

ПОРТАТИВНЫЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФ
4-ГО ПОКОЛЕНИЯ
ОТРАСЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к медицине, а именно - к электрокардиографической (ЭКГ) технике и может быть применено для определения функционального состояния сердца или выявления нарушений в его работе, то есть диагностики.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
На сегодня надежная оценка характера и степени нарушений в работе сердца^ все еще является актуальной проблемой в медицине. Причина состоит в том, что надежность неинвазивной диагностики наиболее распространенной и угрожающей патологии сердца - ишемической болезни сердца (ИБС) достаточно низкая. Так, достоверность диагностики на основе стандартных ЭКГ показателей (амплитудно-временных параметров кардиоцикла и частоты сердечных сокращений - ЧСС) в покое составляет около 50%. Особенно это касается ранних форм патологии, когда степень нарушений еще незначительна, или скрытых (бессимптомных) форм. Итак, актуальным является повышение достоверности диагностики, в то же время, рутинные методики анализа стандартной 12-канальной ЭКГ не позволяют обеспечить высокую диагностическую точность.
Поэтому на протяжении последних 20-ти лет получили развитие новые методы ЭКГ диагностики и начало формироваться новое направление - неинвазивная электрофизиология. Она базируется на современных методах цифровой обработки сигналов, позволяющих измерять и оценивать данные, не доступные для стандартных методов оценки. Современные ЭКГ системы являются результатом новых методов математического описания и обработки ЭКГ данных с использованием новых сложных характеристик и параметров, а также усовершенствованной визуализации результатов.
Современные компьютерные технологии регистрации и анализа ЭКГ позволяют существенно повышать ценность ЭКГ обследования, то есть выявлять патологические изменения на ранних стадиях, когда
Ί
рутинная ЭКГ не информативна. У них более строго реализуется биофизически обоснованный подход к параметризации кардиоэлектрического потенциала, который требует специального преобразования измеренных сигналов отведений на основе дополнительных сведений о физической структуре с рдца и тела.
Такое преобразование связано с более глубоким пониманием биофизики и электрофизиологии сердца. Здесь ключевую роль играют методы обработки данных на основе математических моделей, соответствующих электродинамической системе1 "электрический генератор сердца - объемный проводник тела". При этом высокую точность удаётся получить при обследовании в покое, то есть способом, наиболее комфортным и безопасным для больного, а также
I ί
экономным с точки зрения трудозатрат медперсонала.
Современные методы анализа ЭКГ называют ЭЩ~ 4-го поколения, имея1 в виду, , что ЭКГ 1-го поколения - это «ручное» измерение i амплитудно-временных показателей ЭКГ и визуальный анализ ЭКГ кривых, 2-е поколение - автоматическое измерение амплитудно- временных показателей ЭКГ, но все еще визуальный анализ кривых, 3-е поколение - автоматическое измерение и автоматическая диагностика с формированием синдромального ЭКГ заключения. Электрокардиография 4-го поколения (advanced electrocardiography) приобретает все более широкое распространение в развитых странах, в первую очередь - США.
Так, согласно результатам многоцентрового исследования 2010 г, в котором принимали участие 6 ведущих кардиологических центров США, а также специалисты из Швеции и Словении, было убедительно доказано, что ЭКГ 4-го поколения имеет значительные преимущества перед обычной ЭКГ в диагностике таких наиболее распространенных патологий сердца , как ИБС, гипертрофия левого! желудочка (ЛЖ), систолическая дисфункция ЛЖ [Accuracy of advanced versus strictly conventional 1?-lead ECG for detection and screening of coronary artery disease, left ventricular hypertrophy and left ventricular systolic dysfunction, Todd T Schlegel et al, Cardiovascular Disorders 2010, ip:28].
Важна еще одна имеющаяся тенденция развития ЭКГ диагностики - миниатюризация ЭКГ приборов (точнее программно- аппаратных комплексов, состоящих из аппаратной и программной частей). Такая миниатюризация делает их пригодными для использования не только в госпитальных условиях или в офисе врача, но и индивидуальным пользователем, который не имеет специального образования, в домашних условиях или во время профессиональной деятельности. Это направление развивается в рамках технологий point-of-care-testing (РОСТ). По оценке одного > из крупнейших аналитических агентств «Frost & Sallivan», именно этот сегмент рынка в области ЭКПимеет перспективу наиболее динамичного развития. з Поэтому устройство, которое предлагается, сочетает в себе обе главные тенденции современной высокотехнологйческой электро- кардиографии - миниатюаризацию и ЭКГ 4-го поколения.
Из уровня техники известно ряд устройств для; регистрации ЭКГ сигналов:
1) RU 2008796, А61 В5/0402, Устройство для регистрации электрокардиосигналов, Баум О. В., Костов К., Попов !П.А., 1994.
2) RU 2093068, А61 В5/0402, Кардиограф, Глезер Ф.А., Мясников В.Н., Опалев А.А., Сатков П.Н., 1997.
3) RU 2448643, А61В5/02, А61В5/0402, Электрокардиограф с измерением координат и параметров источника электрической активности сердца, Лебедев В., Крамм М., Жихарева;! Г. и др., 2010.
Общим недостатком приведенных устройств является то, что они не являются портативными, а также то, что они не реализуют ЭКГ 4-го поколения.
Сегодня на рынке Украины известно ряд портативных электрокар- диографов, среди которых приборы ЮКАРД-200, ЕК1Т-04, ЕК1Т-08, 1/3-канальный ЭК1Т-1/3-07 «Аксион», 6/12-канальный SCHILLER CARDIOVIT AiT-2, 1 -канальный Мидас-ЭК1Т, 3/6-канальный BTL-08 SD3/6. ,
Все они, 'как правило, имеют такие функции;] 3-12 отведений, графический дисплей, хранение ЭКГ записей, длинные записи ЭКГ, питание от сети или от аккумуляторов, автоматическое и ручное управление, синхронная и одноразовая передача в автоматическом режиме заданных профилей для пользователя, индикация контакта каждого электрода, выявление кардиостимулятора, защита от дефибрилляции, встроенный термопринтер. <
Но их общим недостатком является отсутствие связи с i ;
компьютером, что ограничивает точность j диагностических заключений. < С другой стороны, на рынке присутствуют компьютерные электрокардиографы, которые предусматривают запись и анализ сигналов на компьютере. Это, например устройства Armed (Армед) РС-80А (Украина) и ЭКГК-02 «Валента» (Россия). Как правило, устройства такого класса имеют следующие параметры:
Регистратор: ;
- Синхронная регистрация 12-ти стандартных отведений ЭКГ и для анализа ритма с возможностью записи ритма по 2-му отведению 40 с; - Аналоговые и цифровые фильтры для подавления.помех;
- Защита ЭКГ каналов от перегрузок; -
- Фильтрация и выравнивание изолинии; '
- Подключение к компьютеру по USB. ?
Программа:
- Предварительный и детальный просмотр контура й ритма в
различном масштабе с разным усилением и скоростью;
- Автоматическое распознавание и измерение амплйтуд,
длительностей и форм элементов ЭКГ;
- Сравнение 3КГ пациента в динамике на одном экране;
- Анализ дисперсии QT по 12-ти отведениям и 40 сек записи ритма;
- Автоматическое синдромальное заключение для взрослого и
детского возраста; ·
- Формирование собственного заключения на основе автоматической интерпретации;
- Хранение в памяти обоих вариантов заключения; !
- Программны^ модуль для анализа ВНС и нарушений ритма;
Печать и сервисные функции: !
- Различные варианты печати отчета с режимом предварительного просмотра; i
- Сохранение результатов обследования, включая записанные фрагменты ЭКГ в базе данных пациентов; - Возможнос|ь передачи ЭКГ через Интернет для удаленной консультации; ;
Кроме того, ближайший аналог (ЭКГК-02 «Валента») имеет следующие параметры:
- Размеры 140x62x30 мм и масса 180 г;
- Частота дискретизации 2000 Гц;
- Диапазон частот 0,05-150 Гц;
- Подавление синфазной помехи 100 дБ;
- Защита от импульса дефибриллятора.
Но общим недостатком таких устройств является отсутствие анализа ЭКГ 4-го поколения.
Итак, недостатком известного уровня тёхники является отсутствие конструкции электрокардиографа, который бы одновременно:
I
1) был портативным и компьютерным;
2) применял методики анализа ЭКГ 4-го поколения.
СУТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поэтому 'в основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания портативного компьютерного электрокардиографа с возможностью1 анализа ЭКГ 4-го поколения, е. портативного интеллектуального электрокардиографа 4-го поколения.
Поставленная задача достигается путем
- выполнение электронного блока электрокардиографа из микросхем вырокой степени интеграции и широких! функциональных возможностей;
- применение микросхемы микроконтроллера, на основе которой выполняют встроенную микропроцессорную систему управления упомянутым электронным блоком; б - отсутствие снаружи на поверхности блока каких бы то ни было органов управления;
- осуществление управления работой электронного блока только с компьютера с помощью указанного микро контроллера;
- подача сигналов управления и питания в электронный блок с компьютера через USB кабель;
- выполнение компьютерной программы с возможностью реализации алгоритмов медицинского анализа и интерпретации ЭКГ 4-го поколения;
- осуществление записи в память компьютерам и обработки ЭКГ сигналов в цифровом формате SCP-ECG, предназначенном для передачи данных в компьютерных сетях и 1для реализации возможностей телемедицины;
осуществление питания блока через USB концентратор с отдельного блока питания, сертифицированного для применения в изделиях мед цинской техники по электробезопаснорти.
Каждый ; отличительный признак заявляемого устройства необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленной задачи. Между отличительными признаками заявляемого изобретения и получаемым при его использовании техническим результатом, существует причинно-следственная связь. Особенностью заявляемого устройства является его конструктивное исполнение, что позволяет достичь следующий технический результат:
1 ) упростить конструкцию электронного блока;
2) упростить технологию его изготовления;
3) уменьшить стоимость электрокардиографа;
4) уменьшить массу и габариты электронного блока;
$) упростить работу с прибором при его эксплуатации;
6) повысить точность диагностики кардиологических заболеваний; 7) расширить сферу применения прибора - не уолько в лечебно- профилактических заведениях, где есть квалифицированный медицинский персонал, но и для семейного врача, фельдшерско- акушерского пункта, обычного пользователя, в том числе в домашних условиях.
Исключение из указанной совокупности отличительных признаков хотя бы одного не позволит получить технический результат, что является целью создания предлагаемого изобретения.
' КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАЦИЙ
Фиг. 1 - Блок-схема электронного блока согласно изобретению. 1 - пациент, 2 * ЭКГ кабель, 3 - аналоговый интерфейс, 4 - микроконтроллер, 5 - гальваническая развязка, 6 - модуль питания, 7 - корпус, 8 - USp кабель, 9 - портативный компьютер,! 10 - программное обеспечение .
Фиг.2 - Внешний вид электронного блока электрокардиографа. 1 -
!
USB кабель, 2;- корпус, 3 - отдельные проводники ЭКГ кабеля, 4 - ЭКГ кабель, 5 - стандартные ЭКГ электроды. \
Фиг.З - Блок-схема устройства согласно изобретению. 1 - пациент, 2 - стандартные 6/12-канальные ЭКГ электроды, $ - комплект ЭКГ кабелей, 4 - электронный блок обработки сигналов; 5 - программное обеспечение, ;б - ПК типа ноутбук, 7 - USB кабель, 8 - USB концентратор, -9 - лазерный принтер, 10 - блок питания ноутбука, 11 - блок питания электронного блока, 11 - промышленная сеть 220 В, 13 - врач, 14 - флеш-накопитель.
ОПИСАНИЕ РЕАЛИЗАЦИЙ
Основной частью устройства является электронный блок для регистрации и? предварительной обработки сигналов, соединенный с телом пациента 1 (рис. 1 ) с помощью стандартного £}КГ кабеля 2. Блок выполнен в виде пластикового корпуса 7, в который помещена печатная плата, на которой смонтировано радиоэлектронные компоненты, в том числе система управления на базе программируемого микропроцессора (микроконтроллера). Алгоритм функционирования устройства задается программном обеспечением микропроцессора.
Принцип работы блока следующий. Аппаратная часть блока включает аналоговый интерфейс ADAS 1000 3, в основной реализации производства фирмы Analog Devices. Он обеспечивает усиление, преобразование входного ЭКГ сигнала из аналоговой в цифровую форму, фильтрацию и передачу цифрового ЭКГ сигнала по стандартному последовательному интерфейсу SPI в! микроконтроллер AT91SAM512 4, в основной реализации производстве! фирмы Atmel.
Микроконтроллер 4 руководит интерфейсом ADAS1000 3 и передает цифровой сигнал через встроенный USBl порт через USB кабель 7 в портативный компьютер (ПК) 8 для дальнейшей обработки программным рбеспечением 9. По этому USB кабелю 7 также в блок подаются сигналы управления и питания с ПК 8,. Гальваническая развязка 5 блока от шины USB ПК состоит из д&ух микросхем, в основной реализации ADuM4160 и ADuM6000 производства фирмы Analog Devices. \
Микросхема ADuM4160 - это цифровой изолятор информационного ЭКГ сигнала, который обеспечивает изоляцию электронного блока от высокого напряжения до 5; кВ. Это, в свою очередь, обеспечивает защиту пациента от повреждения электрическим током при возможном возникновёнии напряжения, например сети питания, на входе шины USB ί ПК. Микросхема ADuM6000 - это DC/DC преобразователь, который обеспечивает аналогичную изоляцию от возможного высокого напряжения до 5 кВ цепей питания, Регулятор напряжения микросхема LP2992 6 преобразовывает напряжение питания 5 В в 3,3 В, необходимые для питания аналогового интерфейса 3 и микроконтроллера 4. Корпус изготовлен из пластмассы и предназначен для размещения ; в нем печатной платы, на от°Р°й смонтированы и припаяны электронные компоненты. Ц данной реализации использован корпус типа КМ-100В, специально изготовленный для данного электрокардиографа.
В основной реализации на плату установлено 5 микросхем, несколько полупроводниковых элементов, предназначенных для защиты электронного блока от импульса дефибриллятора (седакторов), а также ряд пассивных вспомогательных элементов - резисторов и конденсаторов.
При проектировании блока использованы современные подходы на Основе микросхем высокой степени интеграции и широкой функциональности, а также средств микропроцессорного управления. Это обеспечивает уменьшение количества | межэлементных соединений на плате, что позволяет достичь следующих технических результатов: ;
1) повышёние помехозащищенности;
2) улучшение технологичности, то есть уменьшение сложности изготовления; !
3) удешевление производства.
Внешний I вид электронного блока представлен на Фиг.2. На переднюю стенку корпуса 2 выведены 4 разъема, которые маркированы ί латинскими буквами RLFN для (подключения 4-х
: f
проводов 3 стандартного ЭКГ кабеля 4 для 6-к нальной ЭКГ от конечностей. В основной реализации использован ЭКГ кабель для 10- ти отведений! типа М0201038 длиной 2,5 м, на конец которого подключены ЭКГ электроды 5. ' ю На заднюю стенку корпуса 2 выведен разъем MSB с платы для подключения USB кабеля 1 к аналогичному разъему ПК. В данной реализации применен кабель типа SCUAAm5-1.5Bli длиной 1.5 м и разъем мини-USB типа USBM-1 Н.
Основные технические параметры электронного блока в основной реализации:
• количество каналов - 6/12,
• продолжительность регистрации 10 с - 5 мин,
• масса и размеры - около 400 г и 105x62x22 мм/
• параметры АЦП: частотой 570 кГц, разрядность; 16,
• питание - USB, >
• коэффициент ослабления синфазных сигналов Л 00 дБ;
• неравномерность АЧХ не более 3 дБ, -
• уровень шумов канала, приведенных ко входу -ί не более 20 мкВ. Структура; устройства приведена на Фиг.З. Аналоговые сигналы от пациента 1 через стандартные 6/12-канальные ЭКГ электроды 2 и комплект ЭКГ кабелей 3 подаются в электронный блок обработки сигналов 4. Цифровые сигналы из блока через USB кабель 7 передаются для записи на ПК типа ноутбук 6 в виде Массивов файлов, где обрабатываются программным обеспечением (ПО) 5.
Врач 13 может распечатать отчет на лазерном принтере 9 или сохранить его на флэш-накопитель 14. Питание оЬуществляется от сети 220В 11 , ПК - от блока питания ноутбука 10, электронный блок - от сертифицированного блока питания 11 , USB1 концентратор 8 соединяет части устройства. В данной реализации; используется ПК типа ноутбук ASUS Х501А и лазерный принтер Сапоп-6000.
Программное обеспечение (ПО) для обработки и анализа ЭКГ
ί ;
состоит из оболочки, программ регистрации, управления, анализа данных и базы данных. Результаты измерений отображаются на
; t экране ПК, записываются в базу данных и при необходимости распечатываются на принтере.
В основной реализации ПО имеет следующие функции:
- одновременная регистрация 6/12 отведений; i
- вычисление амплитудно-временных параметров ЭКГ;
- автоматический анализ нарушений ритма сердца,
- анализ ВРС и оценка состояния вегетативной; нервной системы (ВНС);
-г формирование заключения на основе Ганноверской алгоритма и его комментарий;
- ведение компьютерной базы данных, в которой реализованы запросы по поиску информации;
- генерация отчета с ЭКГ кривыми, таблицей показателей и заключением. !
В предлагаемом устройстве реализованы такие методы анализа ЭКГ 4-го поколения:
- реконструкция 3-х ортогональных отведений по Франку с использование^ 3D пространственно-временного анализа ЭКГ;
- высокочастотный (ВЧ) анализ QRS-комплекса;:
- детальный анализ сложности формы ST-T интервала на основе SVD (Singular Value Decomposition) разложения;
- анализ ВРС методами нелинейной динамики;! балльная оценка поражения мибкарда на основе CIIS (Cardiac Infarction Injury Score),
- запись И обработка сигналов в цифровом формате SCP-ECG (Standard Comimunications Protocol for Computer-Assijsted Electrocardio- graphy) для передачи в компьютерных сетях и телемедицины.
Устройство имеет три модификации исполнения и комплектации.
Основная, описанная выше наиболее мощная модификация Ns1 (П- 12) ^ это 12-канальная с интерпретацией ЭКГ- 4-го поколения, предназначенная преимущественно для клинической медицины. Другая реализация или модификации N°2 без принтера (П-6) - это 6-канальная с! интерпретацией ЭКГ 4-го поколения,; предназначена в основном дл$ медицины спорта и труда и первичного звена здравоохранения.
Еще одна; наиболее простая и дешевая модификация NQ3 (П-6-Д) без принтера и ПК - это 6-канальная с элементами интерпретации ЭКГ 4-го поколения, предназначена в основном для- индивидуального использования.
В иной ; реализации на переднюю стенку; корпуса блока установлен один разъем для подключения ЭКГ кабеля типа DRB-15FA или ЭКГ кабеля какого-то другого типа.
Таким образом, предлагаемое устройство за счет использования различных методик анализа ЭКГ 4-го поколения обеспечивает получение более полного анализа нарушений в работе сердца человека, что позволяет повысить точность диагностики.
Предлагаемое устройство промышленно пригоДно и может быть легко запущено в производство, поскольку оно изготавливается из промышленно ; освоенных материалов (металлы,! стеклопластики, клеи) и стандартных радиоэлектронных компонентов, а также на основе стандартных производственных технологических процессов.
Конкретная реализация способа в изобретении подробно описана с целью иллюстрации. Понятно, что на практике, люди, имеющие опыт в разработке ЭКГ аппаратуры могут внести некоторые изменения и модификации ; в предлагаемую конструкцию устройства, которые несущественно повлияют на качество диагностики. Однако мы считаем, что ' такие изменения и модификации,! сделанные без существенных! отклонений от данного изобретения, подпадают под его действие.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения, предназначенный для регистрации ЭКГ сигналов сердца человека не менее чем в одном из 12-ти стандартных ЭКГ отведений, выполнен в Составе комплекта стандартных ЭКГ электродов, ЭКГ кабеля, электронного блока регистрации и обработки сигналов, USB кабеля, портативного компьютера и компьютерной; программы, ЭКГ сигналы передают с выхода указанного блока через USB кабель в компьютер, отображение, автоматизированную; обработку и
Ί
медицинский 1 анализ ЭКГ сигналов осуществляют с помощью компьютерной программы, отличается тем, что электронный блок выполняют из микросхем высокой степени интеграции и широких функциональных возможностей, применяют микросхему микроконтроллера, на основе которой выполняют встроенную микропроцессорную систему управления блоком, снаружи на блоке не устанавливают никаких органов управления, управление работой блока осуществляют только с компьютера с помощью указанного
ί
микроконтроллера, сигналы управления и питаниям в блок подают с компьютера чёрез USB кабель, компьютерную программу выполняют с возможностью; реализации алгоритмов медицинского анализа и интерпретации ЭКГ 4-го поколения, запись в память компьютера и обработку ЭКГ сигналов осуществляют в цифровом формате SCP- ECG, предназначенном для передачи данных в компьютерных сетях и для реализации возможностей телемедицины.
2. Устройство по п.1 , которое отличается тем, что питание блока осуществляют; через USB концентратор с отдельного блока питания, сертифицированного по электробезопасности для применения в составе изделий медицинской техники.
PCT/UA2013/000004 2012-12-19 2013-01-16 Портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения WO2014098784A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2012014535 2012-12-19
UAA201214535 2012-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014098784A1 true WO2014098784A1 (ru) 2014-06-26

Family

ID=50978909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2013/000004 WO2014098784A1 (ru) 2012-12-19 2013-01-16 Портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014098784A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187967U1 (ru) * 2018-01-24 2019-03-26 Общество с Ограниченной Ответственностью "Компания "ЭЛТА" Портативный телемедицинский кардиорегистратор-монитор
EA036705B1 (ru) * 2018-01-24 2020-12-10 Ооо "Компания "Элта" Портативный телемедицинский кардиорегистратор-монитор

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110160601A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 Yang Wang Wire Free Self-Contained Single or Multi-Lead Ambulatory ECG Recording and Analyzing Device, System and Method Thereof
US20110275948A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 General Electric Company Portable USB Electrocardiograph System and Method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110160601A1 (en) * 2009-12-30 2011-06-30 Yang Wang Wire Free Self-Contained Single or Multi-Lead Ambulatory ECG Recording and Analyzing Device, System and Method Thereof
US20110275948A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 General Electric Company Portable USB Electrocardiograph System and Method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU187967U1 (ru) * 2018-01-24 2019-03-26 Общество с Ограниченной Ответственностью "Компания "ЭЛТА" Портативный телемедицинский кардиорегистратор-монитор
EA036705B1 (ru) * 2018-01-24 2020-12-10 Ооо "Компания "Элта" Портативный телемедицинский кардиорегистратор-монитор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2676604B1 (en) Real time QRS duration measurement in electrocardiogram
US11375940B2 (en) Method and measuring arrangement for monitoring specific activity parameters of the human heart
Randazzo et al. ECG WATCH: a real time wireless wearable ECG
Ahamed et al. Design and implementation of low cost ECG monitoring system for the patient using smartphone
US11363958B2 (en) Systems, articles and methods for cardiology sensory technology
JP6843122B2 (ja) Ｅｃｇリード信号の高／低周波信号品質評価
US8209000B2 (en) Device for sensing physiological signal and method for sensing the same
JP2017511161A (ja) 着脱式心電図装置
Nandagopal et al. Newly constructed real time ECG monitoring system using labview
PL224517B1 (pl) System rejestracji i obróbki sygnałów do diagnostyki układu słuchowego i sposób rejestracji i obróbki sygnałów do diagnostyki układu słuchowego
Kuzmin et al. Device and software for mobile heart monitoring
WO2014098784A1 (ru) Портативный интеллектуальный электрокардиограф 4-го поколения
EP2984984B1 (en) Device and method for recording physiological signal
WO2020133339A1 (zh) 一种监护系统、数据采集端、数据接收显示端及监护方法
Sugunakar et al. A comparative study between single lead AD8232 heart rate monitor and standard electrocardiograh to acquire electrocardiographic data for cardiac autonomic function testing
Saadi et al. Heart rhythm analysis using ECG recorded with a novel sternum based patch technology-A pilot study
Xing et al. A portable neuECG monitoring system for cardiac sympathetic nerve activity assessment
EP3949850A1 (en) Mobile electrocardiography recording device
Azucena et al. Design and implementation of a simple portable biomedical electronic device to diagnose cardiac arrhythmias
Briginets et al. Development of a mobile heart monitor based on the ECG module AD8232
Bleda et al. A quality and ergonomic heart monitoring device with user-friendly app for telemedicine
RU169762U1 (ru) Портативный электрокардиограф
Srivastava et al. Labview based Electrocardiograph (ECG) Patient Monitoring System for Cardiovascular Patient using WSNs
US20230058011A1 (en) Method apparatus and system of wearable synchronized multiple vital health sensors and data processing and applications
RU178269U1 (ru) Кардиомонитор, совмещенный с фотоплетизмографом

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13865511

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13865511

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1