Неінвазійна приставка-глюкометр до мобільного телефону

Реферат: UA 92611 U UA 92611 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медицини, а більш конкретно до оптичних неінвазійних методів визначення концентрації глюкози в крові і може бути застосована для визначення ступеню захворювання діабетом. Відомі приставки-глюкометри до мобільного телефону [1-6]. Приставка дозволяє за допомогою мобільного телефону проводити введення даних, обробку та виводу даних на екран мобільного телефону. Недоліком відомих приставок-глюкометрів до мобільних глюкометрів є те, що вони також потребують інвазію крові з пальця пацієнта з наступним визначенням концентрації глюкози крові. Відомі неінвазійні приставки-глюкометри до мобільного телефону, в яких є. отвір для розміщення пальця людини, причому в отворі встановлено на нерухомій планці фотоприймач та на нерухомій або рухомій підпружиненій планці лазерний або світлодіод [7-40]. Недоліком даних приставок є складність взаємодії приставки з мобільними телефонами, оскільки сигнал на лазерний або світлодіод необхідно модулювати з мобільного телефону з певною частотою та тривалістю імпульсу. Така дія погребує застосування додаткових з'єднань входів приставок з виходом мобільних телефонів. Задача винаходу - спрощення безпосереднього неінвазійного вимірювання концентрації глюкози в крові. Вирішення задачі здійснюється тим, що в неінвазійній приставці-глюкометрі до мобільного телефону встановлено мікроконтролер, вихід якого з'єднано з входом лазерного або світлодіода, а вихід фотоприймача приєднано з входом мікроконтролера через підсилювач, причому приставка як система реєстрації приєднана через роз'єм з мобільним телефоном. Приставка-глюкометр з'єднується з мобільним пристроєм через Bluetooth або USB. Як фотоприймач застосовується напівпровідникова структура хоча б з одним p-nпереходом. Переважно застосовується напівпровідникова структура з трьома р-n-переходами. Суть винаходу основана на тому, що для спрощення роботи неінвазійної приставкиглюкометра в ній мікроконтролер програмується окремо від мікроконтролера, що знаходиться в мобільному телефоні. Робота неінвазійної приставки-глюкометра наступна. В процесі виготовлення неінвазійна приставка-глюкометр програмується згідно з алгоритмом вимірювання концентрації глюкози крові людини на діабет по заданій програмі. Модульований сигнал з певною частотою і тривалістю імпульсу подається на лазерний або світлодіод. Світло з останніх через об'єкт вимірювання (палець хворого) подається на фотоприймач, підсилюється та обробляється мікроконтролером приставки. З виходу мікроконтролера приставки виміряний та оброблений сигнал через роз'єм подається на мобільний телефон. Для вимірювання концентрації глюкози в крові застосовуються лазерні або світлодіоди, які мають значення випромінювання світла з максимумом в спектрі поглинання крові на довжинах хвиль λ=650; 880; 940 та 1300 нм. Згідно з законом Ламберта-Бера: I/І0=exp(-kCd) де І0 та I - значення інтенсивності в спектрі поглинання світла до і після встановлення пальця в отвір із заглибленням в корпусі приставки відповідно, k - молекулярний коефіцієнт поглинання глюкози крові (залежить від довжини хвилі світла), С - концентрація глюкози крові, d - товщина пальця. Товщина d завжди фіксована, бо відстань між лазерним або світлодіодом та фотоприймачем є постійною і визначається тільки товщиною пальця, а занурення пальця в отвір встановлюється глибиною заглиблення і є також фіксованою. На фіг. 1 та 2 показано загальний вид неінвазійної приставки до мобільного телефону для вимірювання глюкози крові до нього. В корпусі 1 неінвазійної приставки до мобільного телефону 2 виконано отвір 3 із заглибиною та кнопки 4 для встановлення параметрів при калібруванні монітора з метою керування процесом вимірювання концентрації глюкози крові і пуску вимірювання. На фіг. 1 показана приставка-глюкометр з нерухомою планкою, а на фіг. 2 - з рухомою планкою. В отворі 3 закріплено фотоприймач 5 та лазерний або світлодіод 6 (фіг. 1 та 2). На фіг. 2 лазерний або світлодіод 6 закріплений на рухомій планці 7, яка підпружинена за допомогою пружини 8 стиску. Спосіб виконання підпружинення планки 7 може бути виконано іншим методом. В глибині отвору приставки до глюкометра можливо встановити вмикач для її включення в роботу. Палець (на фіг. не показано) встановлюється в отвір між фотоприймачем 5 та лазерним або світлодіодом 6. Якщо приставка-глюкометр виконана з планкою 7, то планка відхиляється від початкового положення і лазерний або світлодіод 6 фіксується на самому пальці. На рухомій 1 UA 92611 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 планці 7 можуть бути встановлені декілька джерел світла 6, в яких інтенсивність поглинання світла крові пацієнта припадає на певну довжину хвиль. На фіг. 3 показана блок-схема приставки-глюкометра. Вихід фотоприймача 5 з'єднаний через підсилювач 12 з входом мікроконтролера 13, сигнали з якого модулюються на світлодіод 6 з певною частотою та тривалістю імпульсів. Мікрокоитролер 13 керується за допомогою блока 14 керування, який дає можливість встановлювати параметри вимірювання концентрації глюкози крові або калібрування даних вимірювань. Результати вимірювань через роз'їм 9 подаються на мобільний телефон. Приставка 1 для вимірювання концентрації глюкози крові приєднується до мобільного телефону 2 через роз'їм 9 в гніздо 10, наприклад, для зарядки мобільного глюкометра або через Bluetooth 11, або через порт USB. Керування приставкою проводиться за допомогою кнопок 4 запуску програми. Кнопки 4 можуть буї и розміщені і на торцях приставки. Зв'язок глюкометра з комп'ютером лікаря або в сім'ї пацієнта може бути здійснений через порт Bluetooth або USB. Програма на мобільному пристрою може бути складена так, що керування роботою при вимірювані концентрації глюкози крові людини може здійснюватися натискуванням на приставці-глюкометрі однієї кнопки декілька разів. В цьому випадку кнопки 4 замінюються однією кнопкою. На дисплеї мобільного телефону після його програмування можна записати наступну інформацію: 1) представлене значення концентрації глюкозі крові. 2) дата та години, які представляються від мікроконтролера системи реєстрації. 3) сигнал тривоги, що відображає значення концентрації глюкози крові (не показано). Мікроконтролер самого мобільного телефону також можна запрограмувати для визначення значення калорій споживаного харчу пацієнтом та іншу інформацію, необхідну для пацієнта. Неінвазійна приставка-глюкометр працює таким чином. Приставка 1 приєднується до мобільного глюкометра 2. Інфрачервоне світло від джерела (лазерного або світлодіода) 6 попадає на фотоприймач 5, який реєструє значення електрорушійної сили (фотоерс) без об'єкта дослідження. Величина фотоерс має позитивне значення, яке служить, наприклад, для індикації працездатності батарей живлення основних вузлів електроніки (при відсутності біологічного об'єкта між парою лазерний або світлодіод 6 - фотоприймач 5 видає на виході фотоелектрорушійну силу (фотоерс) із значенням більше 180 мВ). Якщо це значення знижується, то електронна система видає повідомлення, що необхідно заряджати батарею. На дисплеї в корпусі 2 мобільного телефону розряд батареї відображається відповідним значком. Живлення приставки можливо встановлювати із мобільного телефону або окремо в самій приставці-глюкометра. Для запуску в пам'ять мобільного телефону заноситься програма для вимірювання або корекції діапазону концентрації глюкози крові нижнього та верхнього значень для кожної хворої на діабет людини. Після встановлення меж вимірювання концентрації (в ммоль/л або мг/л) глюкози крові людини мобільний пристрій готовий до вжитку. Приставку-глюкометр можна застосувати як систему неперервного вимірювання рівня глюкози в крові пацієнта. Мікроконтролер в цьому випадку програмується на зняття рівня глюкози в крові хворого на діабет кожні 5-10 хв. протягом трьох-п'яти днів. Крім того, за допомогою приставки-глюкометра можна проводити діагностику з метою виявлення часу максимального викиду глюкози в кров та представлення типу інсуліну (з короткою або довгою дією). За допомогою даного мобільного пристрою можливо вимірювати також стан концентрації глюкози крові до і після прийняття їжі, проводити запис про стан самопочуття. Літературні джерела 1. Blood glucose monitor for mobile communication device. Патент WO № 2005079664. МПК A61B 5/00, A61B 5/145 //Автор Mathews E.H. Публ. 2005. 2. Glucose meter adaptable for use with handheld devices. Патент WO № 2012060810. МПК H04W 88/02, HO4W 4/00, A61B 5/145 //Автори Larson L.R., Johnson S. Mathews E.H. Публ. 2012. 3. Glucose meter adaptable for use with handheld devices. Патент US № - МПК G01N 31/22, G01N 33/48 //Автори Larson L. R., Johnson S. Mathews E.H. Публ. 2010. 4. Sanofi-aventis and AgaMatrix Unveil iBGStar Plug-In Glucose Meter for the iPhone //http://medgadget.com/2010/09/sanofiaventis_and_agamatrix_unveil_ibgstar_plugin_glucose_meter_ for_the_iphone.html. 5. iBGStar mg/dl-blood glucose meter for iPhone /1 Set by Sanofi-Aventis //http://www.diashop.eu/product2675/product_info.html. 2 UA 92611 U 5 10 6. iPhone или iPod Touch+iBGStar = глюкометр. http://www.diabetes.co.uk/promotions/ibgstar.html. 7 - Неінвазійний мобільний глюкометр. Патент № 87479u. МПК А61В 5/145, Н04В 1/38 //Автори Бобонич ПП. , Кудрявцев М.М., Бобонич Е.П. Публ. 2014. 8. Неінвазійний мобільний глюкометр. Патент № 87480u. МПК А61В 5/145, Н04В 1/38 //Автори Бобонич ПП. , Кудрявцев М.М., Бобонич Е.П. Публ. 2014. 9. Неінвазійний мобільний глюкометр з приставкою для вимірювання глюкози крові. Патент № 88220u. МПК А61В 5/145, Н04В 1/38 //Автори Бобонич ПП. , Кудрявцев М.М., Бобонич Е.П. Публ. 2014. 10. Неінвазійний мобільний глюкометр з приставкою для вимірювання глюкози крові. Патент № 88221u. МПК А61В 5/145, Н04В 1/38 //Автори Бобонич ПП. , Кудрявцев М.М., Бобонич Е.П. Публ. 2014. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Неінвазійна приставка-глюкометр до мобільного телефону, в якому є отвір для розміщення пальця людини, причому в отворі встановлено на нерухомій планці фотоприймач, а на нерухомій або рухомій підпружиненій планці лазерний або світлодіод, яка відрізняється тим, що в приставці-глюкометрі встановлено мікроконтролер, вихід якого з'єднано з входом лазерного або світлодіода, а вихід фотоприймача приєднано з входом мікроконтролера через підсилювач та входи і виходи мікроконтролера також з'єднані з блоком керування і через роз'єм з мобільним телефоном. 3 UA 92611 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4