Спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму

Реферат: Спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму, в якому аналізують визначені сегменти електрокардіограми, встановлюють зв'язки між змінами біоелектричних процесів в міокарді та станом гемодинаміки організму. Поверхню організму опромінюють лазерним випромінюванням, визначають спектральні характеристики випромінювання, відбитого від поверхні, додатково вимірюють параметри пульсової хвилі та визначають інтегрований показник порушення балансу параметрів крові, за допомогою якого здійснюють оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму. UA 111795 U (54) СПОСІБ ОЦІНЮВАННЯ ГЕМОДИНАМІКИ ТА ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ ОРГАНІЗМУ UA 111795 U UA 111795 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі створення приладів для неінвазивного вимірювання та оцінювання стану людини, та може бути використана в таких сферах як медична діагностика, фізіологія. Призначено для застосування у стаціонарних, амбулаторних умовах. Відомий спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму (Патент України № 22161 МПК G01N33/48, опубл. 1998 p.), згідно з яким встановлюють зв'язок між клінічними показниками аналізу крові та показниками частоти серцевих скорочень. На основі отриманих даних розраховують величини серцевого викиду, периферичного судинного тиску, об'єм циркулюючої крові, концентрацію макроелементів, часові параметри складових електрокардіограм, після чого обчислюють показник поглинання кисню. Недоліками цього способу є інвазивність проведення аналізів крові, а також складність та неточність вимірювання параметрів гемодинаміки організму, що призводить до втрати достовірності отриманих характеристик. Відомий спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму (Патент України № 38905 МПК А61В5/02, А61В5/0295, опубл. 2001 p.), згідно з яким за допомогою реєстрації величин електричного імпедансу досліджуваних ділянок тіла людини досліджують гемодинаміку і стан судин за допомогою реографа, який одночасно проводить запис реограм з чотирьох ділянок тіла, а далі комп'ютерна програма здійснює комплексну оцінку центральної та периферичної гемодинаміки на основі розрахунку швидкості пульсової хвилі на визначених ділянках, що дозволяє здійснювати функціональні дослідження. Недоліками цього способу є невелика точність вимірювання показників гемодинаміки, що призводить до порушення оцінювання стану організму. Найбільш близький аналогом є спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму (Патент України № 51279 МПК(2009) G01N33/48, А61В5/02, опубл. 12.07.2010 p.), згідно з яким визначають зв'язки між показниками крові та часовими характеристиками кровообігу (часу кардіоциклу), аналізують визначені сегменти електрокардіограми, обчислюють концентрацію макроелементів у крові та встановлюють зв'язок між порушенням балансу електролітів у крові завдяки змінам біоелектричних процесів в міокарді, на підставі якого оцінюють стан гемодинаміки та функціональний стан організму. Недоліками цього способу є довготривалість проведення та недостатня точність аналізу отриманих показників гемодинаміки, що не дозволяє точно оцінити значення параметрів крові та призводить до втрати достовірності діагнозу щодо функціонального стану організму. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму, за яким шляхом визначення параметрів динамічного стану системи мікроциркуляції крові, а також додаткового вимірювання параметрів пульсової хвилі, забезпечують точність оцінювання гемодинаміки, її можливі порушення та визначення плинного функціонального стану організму. Поставлена задача вирішується тим, що в способі оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму, в якому аналізують визначені сегменти електрокардіограми, встановлюють зв'язки між змінами біоелектричних процесів в міокарді та станом гемодинаміки організму, згідно з пропонованою корисною моделлю, новим є те, що опромінюють поверхню організму лазерним випромінюванням, визначають спектральні характеристики випромінювання, відбитого від поверхні, додатково вимірюють параметри пульсової хвилі та визначають інтегрований показник порушення балансу параметрів крові, за допомогою якого здійснюють оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму. Підвищення точності оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму досягають тим, що завдяки реєстрації та аналізу спектральних характеристик лазерного випромінювання, відбитого від поверхні організму, а також додаткового вимірювання параметрів пульсової хвилі, забезпечують визначення інтегрованого показника, що дозволяє оцінювати порушення гемодинаміки та функціонального стану організму. Спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму полягає в наступному. Стан гемодинаміки та загальний функціональний стан організму залежать від низки параметрів, зокрема від обміну макроелементів у крові, процесу мікроциркуляції крові в судинній системі. Порушення обміну макроелементів у крові викликає зміни біоелектричних процесів в міокарді, тобто обумовлює плинні зміни в електрокардіограмі (ЕКГ). Таким чином, виконуючи аналіз показників ЕКГ протягом визначеного часу, є можливість реєструвати зміни показників гемодинаміки, які впливають на функціональний стан організму. Значною мірою характеристиками, що визначають плинний функціональний стан організму, є також характеристики пульсової хвилі, параметри мікроциркуляції крові в судинній системі. Спостерігаючи за змінами динамічних характеристик та характеру протікання крові у судинах, діагностують стан мікроциркуляції крові. 1 UA 111795 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Встановлення аналітичного зв'язку між цими окремими показниками надає можливості отримати інтегрований показник мікроциркуляції крові, базований на визначенні сумісних характеристик пульсової хвилі, електрокардіограми та параметрів динамічного стану крові в певний визначений момент часу. Цей показник відповідає плинному стану організму та прогнозує захворювання. Отже, завдяки підвищенню точності та достовірності діагностики інтегрованим неінвазивним методом запобігають травмуванню в критичних ситуаціях, здійснюють моніторинг гемодинаміки в межах невеликого проміжку часу, що сприяє підвищенню якості оцінювання загального стану організму. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, на яких зображено: 1- біологічний об'єкт (організм); 2.1-2.n - перетворювачі, 3 кардіограф; 4 оптичний вимірювач пульсової хвилі, 5 лазерний аналізатор, 6 - аналого-цифровий перетворювач; 7 - блок обробки сигналів, 8 пристрій візуалізації даних. Спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму реалізується наступним чином. Для здійснення способу оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму на біологічний об'єкт 1 встановлюють перетворювачі 2.1-2.n кардіографа 3, який реєструє зміни в міокарді біологічного об'єкта 1 за показниками електрокардіограми. Окрім того, на біологічний об'єкт 1 встановлюють оптичний вимірювач 4 пульсової хвилі, який надає можливість реєструвати параметри пульсових хвильових процесів з огляду на зміни стану серцево-судинної системи. Таким чином, завдяки параметрам плинної пульсової хвилі аналізують загальний функціональний стан та гемодинаміку організму в кожний момент часу. Зміни мікроциркуляції крові реєструють лазерним аналізатором 5, який спрямовує світлове випромінювання E1(t) на поверхню біологічного об'єкта 1 та на підставі аналізу спектральних характеристик випромінювання E2(t), відбитого від поверхні, визначають наповнення кровоносної системи та шляхом вимірювання параметрів руху частинок крові здійснюють вчасну діагностику порушення мікроциркуляції крові. Виходи перетворювачів 2.1-2.n кардіографа 3, виходи оптичного вимірювача 4 пульсової хвилі, виходи лазерного аналізатора 5 підключено через аналого-цифровий перетворювач 6 до входу блоку 7 обробки сигналів, де визначають інтегрований показник гемодинаміки та стану організму. Кардіограму за допомогою аналого-цифрового перетворювача 6 спостерігають на екрані пристрою 8 візуалізації даних з метою контролю правильності вибору сегментів ЕКГ та внесення корекції вибору визначених елементів для необхідних для розрахунку показників гемодинаміки, для чого пристрій 8 візуалізації даних підключають до блоку 7 обробки сигналів. Водночас, пристрій 8 призначений для візуального аналізу плинного процесу визначення інтегрованих параметрів гемодинаміки та стану організму. Таким чином, отримуючи інтегрований показник, який залежить від стану серцево-судинної системи організму, загального функціонального стану організму, підвищують точність та достовірність діагнозу в порівнянні із системою прототипу в 3,5-4 рази завдяки аналізу параметрів кількісної оцінки роботи серця, мікроциркуляції крові, що дозволяє отримати високу якість медичного обстеження. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Спосіб оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму, в якому аналізують визначені сегменти електрокардіограми, встановлюють зв'язки між змінами біоелектричних процесів в міокарді та станом гемодинаміки організму, який відрізняється тим, що опромінюють поверхню організму лазерним випромінюванням, визначають спектральні характеристики випромінювання, відбитого від поверхні, додатково вимірюють параметри пульсової хвилі та визначають інтегрований показник порушення балансу параметрів крові, за допомогою якого здійснюють оцінювання гемодинаміки та функціонального стану організму. 2 UA 111795 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3