Електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів

Реферат: Електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів містить контактний елемент (2) для функціональної взаємодії з біологічним об'єктом, а також розміщені всередині корпусу (1) і функціонально пов'язані між собою блок прийому електричних біопотенціалів (4) з аналого-цифровим перетворювачем (8), блок видачі електричних біопотенціалів (3), блок програмного керування (5), блок пам'яті (7), блок бездротового зв'язку (6) і блок живлення (14). В електронний пристрій додатково введений, функціонально зв'язаний з блоком програмного керування (5), перемикач режимів робіт (9), через який контактний елемент (2) поперемінно електрично з'єднаний з блоками прийому (4) та видачі (3) електричних біопотенціалів. UA 107857 U (54) ЕЛЕКТРОННИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПРИЙОМУ І ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНИХ БІОПОТЕНЦІАЛІВ UA 107857 U UA 107857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель, що заявляється, належить до галузі медицини і фізіології, а більш конкретно до немедикаментозних нетрадиційних методів відновлення біологічного об'єкта, зокрема до персональних мобільних електронних пристроїв. З аналізу патентної та науково-технічної інформації рівня техніки відомий ряд аналогів у вигляді малогабаритних електронних пристроїв для діагностики та корекції біологічних характеристик біологічного об'єкта (користувача). Наприклад, пристрій для коригування хвильових характеристик досліджуваних об'єктів, переважно біологічних [1]. Такий пристрій містить датчик сигналів хвильових характеристик досліджуваних об'єктів, виконаний у вигляді реверсивного датчика зворотного зв'язку. Датчик електрично з'єднаний з блоком порівняння, як такий використаний комп'ютер, який у свою чергу з'єднаний з генератором результуючого сигналу. Все це забезпечує як зняття хвильових характеристик користувача, так і подальший вплив результуючого сигналу пристрою на користувача. До недоліків даного аналога належить те, що діагностика і терапевтичний вплив на користувача здійснюється тільки оператором-лікарем на своєму робочому місці або з виїздом до користувача на будинок. З рівня техніки відомо так само пристрій для діагностики та корекції стану організму, що реалізовується в комплексі спектральної корекції "БАРС" [2] [3]. Пристрій для діагностики та корекції стану організму складається з реверсивного датчика сигналів хвильових характеристик досліджуваних об'єктів, процесора, який формує сигнали, що надходять від датчика, з аналогової форми в цифрову, а результуючий сигнал подається на датчик в аналоговій формі, а також блоків: - Еталонної бази даних сигналів; - Вейвлет-перетворення сигналу; - Порівняння та аналізу вейвлет-перетвореного сигналу з еталонною базою даних; - Корекції і терапії організму; - Результуючого сигналу; - Синхронних масштабів; - зворотного зв'язку; - Результуючого сигналу. Всі блоки з'єднані з комп'ютером, оснащеним програмою управління комплексом. Недолік полягає в тому, що результати діагностики аналізуються оператором, який визначає необхідні параметри корекції організму користувача, а так само включає блок корекції і терапії організму. Фактично діагностика та корекція здійснюється тільки оператором - лікарем. Як найближчий аналог, як найбільш близький до виконуваної функції і сукупності основних суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, вибрано електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів. Вибраний пристрій виконано як пристрій для дистанційного медичного контролю стану здоров'я людини та лікувального впливу [4]. Усередині корпусу пристрою розміщені, функціонально пов'язані між собою, такі технічні засоби: - Блок прийому біологічної інформації у вигляді блока реєстрації фізіологічних показників, що містить аналого-цифровий перетворювач і шифратор медичних даних; - Блок видачі біологічної інформації у формі блока лікування; - Блок пам'яті; - Блок програмного керування; - Блок зв'язку для прийому і передачі біологічної інформації, зокрема медичних даних; - блок живлення. Блок прийому біологічної інформації і блок видачі біологічної інформації через контактні елементи у вигляді контактних електродів, підключених до користувача. Зазначені технічні засоби через дротові і бездротові комунікаційні мережі підключені до мережевого комп'ютера з програмою автоматичної обробки медичних даних. Недолік полягає в тому, що в такому рішенні медичний контроль стану здоров'я людини та лікувального впливу на нього в штатному режимі виконується дистанційно комп'ютером з програмою автоматичної обробки медичних даних. Тому в аналогу відсутній блок цифроаналогового перетворювача. А наявність матриці запам'ятовуючих елементів з однократно записаними індивідуальними програмами лікування і їх кодами, введення і блока автоматичного відключення дистанційного доступу призводить до зниження надійності роботи пристрою. При цьому виникає небезпека безконтрольної заміни користувачем матриці з індивідуальними програмами лікування, що може призвести до негативних для нього наслідків. 1 UA 107857 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Наявність як мінімум двох контактних електродів, підключених до користувача, також негативно впливає на зручність, трудомісткість використання і надійність роботи пристрою. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлена задача створити простий, надійний, багатофункціональний малогабаритний переносний електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів. Технічний результат заявленого пристрою полягає в: - Забезпеченні індивідуального автоматичного, управління біологічною інформацією користувача в режимі реального часу; - Можливості автономної роботи без персонального комп'ютера; - Можливості цілодобової діагностики і терапії у вільному для користувача режимі; - Спрощення умов експлуатації пристрою через застосування одного контактного електрода для прийому і передачі біологічної інформації користувача. Поставлена задача вирішується тим, що відомий електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів, що містить контактний елемент для функціональної взаємодії з біологічним об'єктом, а також розміщені всередині корпусу і функціонально пов'язані між собою блок прийому електричних біопотенціалів, що містить аналого-цифровий перетворювач, блок видачі електричних біопотенціалів, блок програмного керування, блок пам'яті, блок бездротового зв'язку і блок живлення, пропонується додатково ввести, функціонально пов'язаний з блоком програмного керування, перемикач режимів робіт, через який контактний елемент поперемінно електрично з'єднаний з блоками прийому і видачі електричних біопотенціалів. Крім цього пропонується: - блок програмного керування виконати з блоком пам'яті; - в блок видачі електричних біопотенціалів функціонально ввести цифро-аналоговий перетворювач; - вхід блока прийому електричних біопотенціалів і вихід блока видачі електричних біопотенціалів функціонально з'єднати з перемикачем режимів робіт через додатково введені пристрій введення і пристрій виведення з підсилювачем сигналу. Корисна модель, що заявляється, пояснюється прикладом, виконання якого не є єдино можливим, але наочно демонструє можливість досягнення технічного результату запропонованої нової сукупністю суттєвих ознак. Суть корисної моделі, що заявляється, представлена на кресленні, де на графічному зображенні показана функціональна схема електронного пристрою для прийому і передачі електричних біопотенціалів. Короткий опис креслень: 1 - корпус; 2 - контактний елемент (далі електрод); 3 - блок видачі електричних біопотенціалів (далі блок видачі); 4 - блок прийому електричних біопотенціалів (далі блок прийому); 5 - блок програмного керування; 6 - блок бездротового зв'язку; 7 - блок пам'яті; 8 - аналого-цифровий перетворювач (АЦП); 9 - перемикач режимів робіт; 10 - цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП); 11 - пристрій введення; 12 - пристрій виводу; 13 - підсилювач сигналу; 14 - блок живлення; 15 - біологічний об'єкт (далі користувач). Для контролю стану здоров'я користувача та лікувального впливу необхідно закріпити на тілі людини (користувача) електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів (далі електронний пристрій). Кращий варіант, кріплення електронного пристрою на руці користувача. Такий варіант кріплення необхідний для стабільної функціональної взаємодії електрода електронного пристрою з шкірою користувача. Можливі різні варіанти конструктивного виконання електронного пристрою, що заявляється. Тому для зручності розглянемо роботу електронного пристрою на прикладі функціональної схеми (графічне зображення). Електронний пристрій складається з розміщених усередині корпусу (1) наступних блоків. Блок видачі (3) функціонально об'єднує ЦАП (10) і пристрій введення (11). Блок прийому (4) 2 UA 107857 U 5 10 15 20 25 30 35 функціонально об'єднує АЦП (8), пристрій виведення (12) і підсилювач сигналу (13). Блок програмного керування (5) з блоком пам'яті (7). Блок бездротового зв'язку (6) для прийому і передачі електричних біопотенціалів зовнішнім комунікаційнимпристроям. Також всередині корпусу (1) розміщені блок живлення (14) і перемикач режимів робіт (9). Блок прийому (4) через пристрій виведення (12) і блок видачі (3) через пристрій введення (11) поперемінно електрично з'єднуються за допомогою перемикача режимів робіт (9) з електродом (2) для його взаємодії з шкірою користувача (15). Електронний пристрій працює поперемінно в двох режимах - прийому електричних біопотенціалів від користувача і видачі електричного сигналу користувачеві. Режим прийому. Блоком програмного керування (5) здійснюється активація блока прийому (4) і підключення його допомогою перемикача режимів робіт (9) до електрода (2), який взаємодіє зі шкірою користувача (15). При цьому електричний сигнал від користувача (15) через електрод (2), перемикач режимів робіт (9), пристрій виведення (12), підсилювач сигналу (13), та потім через АЦП (8), де трансформується з аналогового сигналу в цифровий, надходить до блока пам'яті (7) у блоці програмного керування (5). Далі електричний сигнал передається через блок бездротового зв'язку (6) на обробку в зовнішні телекомунікаційні мережі. Режим видачі. Оброблений електричний сигнал у вигляді пакетів сигналів надходить із зовнішніх телекомунікаційних мереж через блок бездротового зв'язку (6) в блок програмного керування (5) на блок пам'яті (7). Блоком програмного керування (5) здійснюється активація блока видачі (3) і підключення його за допомогою перемикача режимів робіт (9) до електрода (2). При цьому пакет сигналів в цифровій формі з блока пам'яті (7) через ЦАП (10), де трансформується в аналоговий, а потім через пристрій введення (11), перемикач режимів робіт (9) і електрод (2) впливає на шкіру користувача (15). Режими прийому електричних біопотенціалів і видачі оброблених електричних сигналів виконуються електронним пристроєм що заявляється автоматично без участі користувача, оператора або лікаря. Електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів використовується для підбору і реалізації індивідуального режиму фізіологічного відновлення організму людини. Джерела інформації: 1. Патент України на корисну модель № 34389. 2. Патент України на корисну модель № 12293. 3. Патент РФ на полезную модель № 76226. 4. Патент РФ на полезную модель № 33320. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 50 55 1. Електронний пристрій для прийому і передачі електричних біопотенціалів, що містить контактний елемент (2) для функціональної взаємодії з біологічним об'єктом, а також розміщені всередині корпусу (1) і функціонально пов'язані між собою блок прийому електричних біопотенціалів (4) з аналого-цифровим перетворювачем (8), блок видачі електричних біопотенціалів (3), блок програмного керування (5), блок пам'яті (7), блок бездротового зв'язку (6) і блок живлення (14), який відрізняється тим, що в електронний пристрій додатково введений, функціонально зв'язаний з блоком програмного керування (5), перемикач режимів робіт (9), через який контактний елемент (2) поперемінно електрично з'єднаний з блоками прийому (4) та видачі (3) електричних біопотенціалів. 2. Електронний пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що блок програмного керування (5) виконаний з блоком пам'яті (7). 3. Електронний пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що в блок видачі електричних біопотенціалів (3) додатково функціонально введений цифро-аналоговий перетворювач (10). 4. Електронний пристрій за пунктом 1, який відрізняється тим, що вхід блока прийому електричних біопотенціалів (4) і вихід блока видачі електричних біопотенціалів (3) функціонально з'єднані з перемикачем режимів робіт (9) через додатково введені пристрій введення (11) і пристрій виводу(12) з підсилювачем сигналу (13). 3 UA 107857 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль 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 4