Портативний індикатор стану серцево-судинної діяльності людини та моніторна система стану серцево-судинної діяльності людей

1. Портативний індикатор стану серцевосудинної діяльності людини, що містить тримач датчиків на людині, розміщені на тримачі датчики ЕКГ та датчик положення людини (горизонтального або вертикального), які зв'язані з комутатором, а комутатор підключений до передавача, який відрізняється тим, що датчики ЕКГ додатково зв'язані з блоком виділення характерних елементів ЕКГ, блоком порівняння, що пов'язаний з виходом блока збереження еталонів, та входом блока вирішення про ЕКГ порушення, який зв'язаний з блоком формування сигналів, який з'єднаний з передавачем, та блоком синхронізації, який зв'язаний з блоком комутації, а як передавач використано стільниковий телефон з модемом. A (54) ПОРТАТИВНИЙ ІНД ИКАТОР СТАНУ СЕРЦ ЕВО-СУДИННОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ ТА МОНІТОРНА СИСТЕМА СТАНУ СЕРЦ ЕВО-СУДИННОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДЕЙ 30573 яке зручне місце на шкіру людини і закріплюють відомими способами, наприклад лейкопластиром. На тілі людини розташовують також передавальний блок з передавальною антеною. Прийомний блок, повинний знаходитися на відстані не більш 5 м від людини. Електричний сигнал з виходу генератора і відповідно електромагнітний сигнал з виходу передавальної антени промодульовано комплексним фізіологічним сигналом. Недоліком такої Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людини є її низькі експлуатаційні якості, пов'язані з тим, що роботу з Моніторною системою повинен безпосередньо здійснювати фа хівець, який одночасно повинен оцінювати, на підставі отримуваних даних, стан людини. У зв'язку з викладеним, а також з тим, що прийомний блок повинен знаходитись на відстані не більш 5 м від людини термін використання такої системи для конкретної людини суттєво обмежується в часі та просторі тому, що критичний стан людини може наступати поза межами лікувального закладу та в умовах відсутності в критичний момент поряд з людиною фахівця. Іншим недоліком такої системи є низька продуктивність роботи фахівця з нею тому, що він повинен оцінювати показники стану людини на протязі всього часу, коли людина знаходиться в контакті з датчиками системи. Відомий Портативний індикатор стану серцево-судинної діяльності людини (див. патент на винахід США № 6047203, М. кл. А61В5/02, публ. 2000.04.04), що містить тримач датчиків на людині у вигляді костюму, розміщені з внутрішньої поверхні костюму датчики (ЕКГ) та датчик положення людини (горизонтального або вертикального), комутатор підключений до передавача та сигнальний пристрій. Недоліком такого індикатору є низькі експлуатаційні якості, пов'язані з тим, що роботу з даними, отриманими з допомогою індикатора повинен безпосередньо здійснювати фахівець, який одночасно повинен оцінювати, на підставі отримуваних даних, стан людини. Іншим недоліком такого індикатору є низька продуктивність роботи фахівця тому, що він повинен контролювати і оцінювати показники стану людини за індикатором на протязі всього часу, коли людина знаходиться в контакті з датчиками індикатору. В зв'язку з викладеним, використання такого індикатора для конкретної людини трудомістке і тому термін його використання суттєво обмежується в часі. Це є суттєвою вадою індикатору тому, що критичний стан людини може наступати поза межами обмеженого часу безпосереднього спостереження фахівцем. Відома Моніторна система стану серцево-судинної діяльності людини (див. патент на винахід США № 6047203, М. кл. А61В5/02, публ. 2000.04.04), що містить костюм, розміщені з внутрішньої поверхні костюму датчики (ЕКГ) та датчик положення людини (горизонтального або вертикального), комутатор підключений до передавача, сигналізатор для людини, при цьому передавач та сигналізатор з'єднані (проводовою лінією або за допомогою радіохвиль) з приймально передаваючою системою, яка містить блок запису показників датчиків, блок керування комутатором, пристрій для відображення показників датчиків та пристрій для подання сигналу (на сполох) пацієнту. Недоліком такої Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людини є її низькі експлуатаційні якості, пов'язані з тим, що роботу з даними, отриманими з допомогою системи повинен безпосередньо здійснювати фахівець, який одночасно повинен оцінювати, на підставі отримуваних даних, стан людини. Іншим недоліком такої Моніторної системи є низька продуктивність роботи фахівця тому, що він повинен контролювати і оцінювати показники стану людини на протязі всього часу, коли людина знаходиться в контакті з датчиками. У зв'язку з викладеним, використання такої Моніторної системистану серцево-судинної діяльності людини для конкретної людини трудомістке і тому система має вузьку зону обслуговування. Це є суттєвою вадою також тому, що лінія зв'язку між елементами системи, а саме між блоком датчиків та пристроєм для відображення показників датчиків постійно навантажена. Тому система має підвищені енергетичні витрати і відповідно низькі експлуатаційні якості. В основу винаходу Портативного індикатору стану серцево-судинної діяльності людини покладено задачу удосконалення Портативного індикатору, в якому шляхом додавання нових елементів та новому характеру зв'язку між ними забезпечується нові та покращуються відомі технічні характеристики, та збільшуються функціональні можливості, а саме, забезпечується автоматична послідовність оцінки стану людини, забезпечується безперервність оцінки стану людини, збільшується зона обслуговування, знижуються енергетичні витрати, зменшується навантаження на лінії зв'язку, прискорюється термін прийняття рішення при настанні критичного стану людини. Поставлена задача вирішується тим, що Портативний індикатор стану серцево-судинної діяльності людини містить тримач датчиків на людині, розміщені на тримачі датчики (ЕКГ) та датчик положення людини (горизонтального або вертикального), які зв'язні з комутатором, а комутатор підключений до передавача. Новим в портативному індикаторі стану серцево-судинної діяльності людини є те, що датчики (ЕКГ) додатково зв'язані з блоком виділення характерних елементів ЕКГ, блоком порівняння, що пов'язаний з виходом блоку збереження еталонів, та входом блоку вирішення про ЕКГ порушення, який зв'язаний з блоком формування сигналів, який з'єднаний з передавачем, та блоком синхронізації, який зв'язаний з блоком комутації, а в якості передавача використано стільниковий телефон з модемом. Внаслідок використання зазначеної сукупності ознак покращуються експлуатаційні якості індикатору, пов'язані з тим, що, фахівець (лікар), який оцінює отримані з допомогою такого індикатора дані, не повинен обов'язково знаходитись поряд з пацієнтом. Збільшується зона обслуговування. Це підвищує продуктивність роботи фахівця тому, що він повинен контролювати і оцінювати показники стану людини за індикатором не на протязі всього часу, коли людина знаходиться в контакті з датчиками індикатору, а лише тоді, коли показ 2 30573 ники стануть критичними. Внаслідок використання елементів, що оцінюють показники датчиків, забезпечується автоматична послідовність оцінки стану людини. В зв'язку з викладеним, використання такого індикатора для конкретної людини менш трудомістке і тому термін його використання не обмежується в часі. Це є суттєвою перевагою індикатору тому, що критичний стан людини може наступати поза межами обмеженого часу безпосереднього спостереження фахівцем за пацієнтом. Забезпечується безперервність оцінки стану людини. Такий індикатор має більш широку зону обслуговування. Суттєвою перевагою є також те, що лінія зв'язку постійно не навантажена. Тому такий індикатор має менші енергетичні витрати, зменшується навантаження на лінії зв'язку, і відповідно індикатор має вищі експлуатаційні якості. Внаслідок оперативного реагування на стан людини, яка знаходиться поза межами лікувального закладу за допомогою такого індикатору прискорюється термін прийняття рішення при настанні критичного стану людини. В основу винаходу Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людей покладено задачу удосконалення Моніторної системи в якої шляхом додавання нових елементів та новому характеру зв'язку між ними забезпечується нові та покращуються відомі технічні характеристики, та збільшуються функціональні можливості, а саме, забезпечується автоматична послідовність оцінки стану людини, забезпечується безперервність оцінки стану людини, збільшується зона обслуговування, знижуються енергетичні витрати, зменшується навантаження на лінії зв'язку, прискорюється термін прийняття рішення при настанні критичного стану людини. Для вирішення цього завдання Моніторна система стану серцево-судинної діяльності людей, що містить тримач датчиків на людині, розміщені на тримачі датчики ЕКГ та датчик положення людини (горизонтального або вертикального), сигналізатор для людини, комутатор, підключений до передавача, при цьому передавач за допомогою радіохвиль, з'єднаний з приймальною системою, яка містить блок запису показників датчиків, блок керування, пристрій для відображення показників датчиків та пристрій для подання сигналу (на сполох). Новим в Моніторній системі стану серцевосудинної діяльності людей є те, що ЕКГ додатково з'єднані з блоком виділення характерних елементів ЕКГ, блоком порівняння, що пов'язаний з виходом блоку вирішення про ЕКГ порушення, який зв'язаний з блоком формування сигналів та блоком синхронізації, який зв'язаний з блоком комутації, а в якості передавача використано стільниковий телефон з модемом, причому в приймальний системі додатково з'єднані приймач, в якості якого також використано стільниковий телефон з модемом, з блоком запису показників датчиків та пристроєм для відображення показників датчиків, що з'єднані з блоком керування, який пов'язаний з пристроєм для подання сигналу (на сполох). Внаслідок використання зазначеної сукупності ознак покращуються експлуатаційні якості Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людей, пов'язані з тим, що, фахі вець (лікар), який оцінює отримані з допомогою такої Моніторної системи дані, не повинен обов'язково знаходитись поряд з пацієнтом. Збільшується зона обслуговування. Це підвищує продуктивність роботи фахівця тому, що він повинен контролювати і оцінювати показники стану людини не на протязі всього часу, коли людина знаходиться в контакті з датчиками Моніторної системи, а лише тоді, коли показники стануть критичними. Внаслідок використання елементів, що оцінюють показники датчиків, забезпечується автоматична послідовність оцінки стану людини. В зв'язку з викладеним, використання такої Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людей менш трудомістке і термін її використання не обмежується в часі. Це є суттєвою перевагою такої Моніторної системи тому, що критичний стан людини може наступати поза межами обмеженого часу безпосереднього спостереження фа хівцем за пацієнтом. Забезпечується безперервність оцінки стану людини. Така система має більш широку зону обслуговування. Суттєвою перевагою є також те, що лінія зв'язку між елементами системи, а саме між блоком датчиків та пристроєм для відображення показників датчиків постійно не навантажена. Тому така система має менші енергетичні витрати, зменшується навантаження на лінії зв'язку, і відповідно система має вищі експлуатаційні якості. Внаслідок оперативного реагування на стан людини, яка знаходиться поза межами лікувального закладу за допомогою такої системи прискорюється термін прийняття рішення при настанні критичного стану людини. Суть винаходів ілюстр ується кресленнями фіг. 1 та фіг. 2. На фіг. 1 зображено принципову схему Портативного індикатору стану серцево-судинної діяльності людини, а на фіг. 2 зображено принципову схему Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людей. Портативний індикатор стану серцево-судинної діяльності людини та Моніторна система стану серцево-судинної діяльності людей містять тримач датчиків на людині 1, на якому розміщено датчики 2 електрокардіограми (ЕКГ), які з'єднано з блоком 3 виділення характерних елементів ЕКГ. Блок 4 збереження еталонів з'єднано з блоком 5 порівняння, на вхід якого подається сигнал з виходу зазначеного блока 3. Вихід блоку порівняння 5 з'єднано з блоком вирішення про ЕКГ порушення 6, блоком синхронізації 7 блоком 8 формування сигналів про порушення. Датчик 9 положення людини та датчики 2 з'єднано з комутатором 10 на вхід якого також подається сигнал з блоку синхронізації 7. Вихід комутатору 10 з'єднано з передавачем 11, якій містить модем 12, на вхід якого також подається сигнал з блоку 8 формування сигналів про порушення, та стільниковий телефон 13, якій також зв'язано з модемом 12. Моніторна система стану серцево-судинної діяльності людей додатково містить блок 14 сигналізації. Приймальна система 15 Моніторної системи стану серцево-судинної діяльності людей також містить модем 12 та стільниковий телефон 13, які 3 30573 зв'язано з блоком 16 запису показників датчиків та пристроєм 17 для відображення показників датчиків. Блок 18 керування з'єднаний з управляючими входами блоку 16 запису та блоку 17 для відображення показників датчиків. За допомогою пристрою 19 фахівець може сформувати сигнал "на сполох", якщо візуальний контроль підтверджує критичний стан людини. Конструктивне та схемотехнічне виконання зазначених вище пристроїв та блоків загальновідоме в електроніці. Портативний індикатор стану серцево судинної діяльності людини працює наступним чином. За допомогою тримача 1 на тілі людини стандартним чином закріпляються датчики 2 електрокардіограми (ЕКГ). Таких датчиків може бути кілька, в залежності від того скільки каналів ЕКГ використовується для контролю. Звичайно таких каналів може бути від одного до дванадцяти. При цьому місця кріплення датчиків 2 на тілі людини відомі в медицині, а тримач 1 забезпечує їх надійне утримування при русі людини, наприклад, за рахунок механічного прижиму або приклеювання. Після закріплення датчиків 2 на тілі людини останні починають формувати стандартним чином сигнали ЕКГ по кожному з каналів, в залежності від їх кількості. Сформовані датчиками 2 сигнали ЕКГ приходять на входи блоку 3 виділення характерних елементів ЕКГ та комутатора 10. Блок 3 виділяє з одержаних сигналів характерні елементи ЕКГ. Такі характерні елементи відомі в медицині (в кардіології) і служать для оцінки стану серця людини. Ними можуть бути QRS комплекси, R-R інтервали, S-T сегменти та інші. Виділені з ЕКГ сигналів характерні елементи поступають на вхід блоку порівняння, на інший вхід якого поступають еталонні значення тих же елементів ЕКГ, які являються специфічними для даної конкретної людини і свідчать про нормальний стан її серцевосудинної системи. Блок 5 порівнює миттєві значення реальних та еталонних елементів ЕКГ і формує на виході сигнали їх різниці. Блок 6 вирішення про ЕКГ порушення приймає сигнали різниці вимірів та аналізує їх величину. В разі, якщо величина відхилення характерних елементів ЕКГ перевищує порогові значення, то блок 6 формує спеціальний сигнал про це на виході. Цей сигнал і являється ознакою порушення в діяльності серця людини. По цьому сингалу блок 8 формування сигналів оповіщає про порушення контрольовану людину за допомогою наприклад звуку, та виробляє сигнали для включення передавача 11. Передавач 11 включається та починає передавати за допомогою радіохвиль інформацію, яка поступає на його інший вхід з виходу комутатора 10. Цей комутатор 10 керується блоком синхронізації 7, за допомогою якого на вихід комутатора 10 по черзі передаються або реальна ЕКГ людини, або інформація про положення людини в просторі від датчика 9 положення. В якості датчика положення може слугувати, наприклад, приймач глобальної суп утникової системи типу ГЛОНАСС або GPS, або інший датчик положення, наприклад, інерційний. Таким чином, скомутована комутатором 10 інформація про стан серця людини (тобто її ЕКГ) та положення людини (тобто її координати в просторі) через передавач 11 (в якості якого може бути використаний модем 12 та стільниковий телефон 13) передаються в простір. Ця інформація може бути прийнята відповідною апаратурою та використана фахівцем-кардіологом для візуального контролю ЕКГ з метою підтвердження факту серцево-судинної кризи у людини та направлення до точки з відомими координатами, де знаходиться хворий, відповідної служби з метою надання йому невідкладної медичної допомоги. Моніторна система стану серцево-судинної системи працює наступним чином. На кожній людині, стан якої моніторується системою, на тримачі 1 закріплені ЕКГ датчики 2. Датчики 2 формують електричні сигнали (електрокардіограму) стану серцево-судинної діяльності людини кількість каналів ЕКГ визначається кількістю датчиків 2. ЕКГ поступає з виходу датчиків 2 на вхід блоку з виділення характерних елементів ЕКГ. Характерними елементами ЕКГ, як і в випадку портативного індикатора, є відомі в медицині параметри ЕКГ людини: QRS комплекси, S-T сегменти і т. д. Виділені поточні значення характерних елементів ЕКГ порівнюються в реальному масштабі часу блоком 5 порівняння з еталонами їх значеннями, що записані попередньо в блок 4 збереження еталонів. В випадку, якщо різницями між поточними та збереженими значеннями характерних параметрів ЕКГ перевищує порогове значення, на виході блоку 6 вирішення про ЕКГ порушення формується оперативний сигнал. Цей сигнал поступає на входи блоку 8 формування сигналів та блоку 7 синхронізації. При цьому блок 7 синхронізації по черзі підключає на вихід блоку 10 або поточну ЕКГ людини (виходи датчиків 2) або поточні значення положення людини в просторі в момент кризи (вихід датчика 9 положення, в якості якого може бути використано, наприклад приймач глобальної супутникової навігаційної системи GPS). В той же час блок 8 формує сигнал включення передавача 11 в якості якого може бути використано модем 12 з стільниковим телефоном 13 На вхід передавача 11 та блоку 14 сигналізації поступає комутована комутатором 10 ЕКГ та координати людини в просторі. Ці сигнали включають блок 14 сигналізації для оперативного оповіщення людини про порушення її нормального серцево-судинного стану (це може, бути наприклад, пристрій для подання звукового сигналу) при цьому поточна ЕКГ та координати в вигляді електричних сигналів через модем 12 та стільниковий телефон 13 випромінюються в простір. Ця інформація з простору поступає на вхід приймальної системи 15. Приймач цієї системи 15, в якості якого може бути використано також стільниковий телефон 13 та модем 12, приймає ЕКГ людини та її координати в просторі на момент початку розвитку серцево-судинної кризи та передає цю інформацію на входи блоку 16 запису показників датчиків та пристрою 17 для відображення показників датчиків. Блок 16 накопичує дані про стан моніторованих людей та їх координати в просторі, а пристрій 17 дозволяє візуально переглянути поточні та накопичені дані. Це може зробити, наприклад, кваліфікований медик - фахівець з метою підтвердження критичного стану серця людини. Блок 18 керування якраз і дозволяє вивести на пристрій 17 відображення для візуального контро 4 30573 лю або попередньо накопичені, або поточні дані датчиків 2 та 9, розміщених на кожній людині. Якщо віз уальний контроль підтверджує критичний стан людини фахівцем може бути сформований за допомогою пристрою 19 сигнал "на сполох". По цьому сигналу до місця з відомими координатами, де знаходиться постраждалий, може виїхати машина невідкладної медичної допомоги з метою на дання швидко і кваліфіковано лікарської допомоги та госпіталізації пацієнта. Таким чином, пропонована моніторна система за рахунок визначення кризи людини в реальному масштабі часу та миттєвого надання їй допомоги в точці простору, де вона знаходиться (її координати відомі), набагато підвищує ймовірність її порятунку. Фіг. 1 5 30573 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6