Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини

Реферат: Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини включає вимірювач температури з кріпленням до тіла, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, з'єднаним із приймачем радіосигналів, що містить індикаційний блок та блок обробки даних. Пристрій для моніторингового контролю виконаний із можливістю з'єднання приймача радіосигналів із щонайменше одним додатковим вимірювачем температури, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів. Передавальний датчик радіосигналів виконаний з можливістю зміни радіочастоти передачі сигналів. Приймач радіосигналів виконаний з можливістю одночасного прийому кількох сигналів з різною радіочастотою. UA 86489 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ МОНІТОРИНГОВОГО КОНТРОЛЮ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ ТІЛА ЛЮДИНИ UA 86489 U UA 86489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до медичної техніки, призначена для моніторингу температури тіла людини та може використовуватися як в стаціонарних медичних закладах, так і в домашніх умовах. За рахунок безперервної діяльності фізіологічної системи терморегуляції людини здійснюється підтримка температури тіла людини відносно на постійному рівні в умовах зовнішнього і внутрішнього середовища, що змінюються. Зміна температури тіла в бік підвищення чи зниження є показником певної хвороби людини. Моніторинг показників температури тіла хворого необхідний для визначення процесу лікування та його ефективності, а також для не перетинання визначеної допустимої межі гіпотермії людини. З рівня техніки відомий пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини '(див. патент на корисну модель України № 10838, заявка №'u'200507508 від 28.07.2005 р., опублікований 15.11.2005 р., індекс МПК' А61В' 10/00, А05В '1/02), який включає вимірювач температури з кріпленням до тіла, що з'єднаний з передавальним датчиком сигналів, і приймач сигналів, оснащений індикаційним блоком та блоком обробки даних. Відомий пристрій містить набір вимірювачів температури контролю температури з лінійною залежністю напруги від температури, що підключені до аналого-цифрового перетворювача, до виходу якого підключений програмований мікроконтролер, який містить змінну програму та з'єднаний з рідкокристалічним дисплеєм і приладом виклику медперсоналу. Використання відомого пристрою передбачає безпосередньо вимірювання температури хворого пацієнта вимірювачами температури, які закріпленні у різних точках тіла та передачу даних за допомогою дротового з'єднання до приймача сигналів. Наявність дротового з'єднання відомого пристрою обмежує рухливість спостережуваного і створює ризик передчасного виходу з ладу пристрою (невмілий рух може пошкодити дроти; якщо йдеться про дітей - вони навмисно можуть намагатися порвати дріт з інтересу або невдоволення) та обумовлює необхідність знаходження з пацієнтом в одному приміщенні, оскільки дальність сповіщення обмежується відстанню, на якій можна почути звук зумера, що сповіщає про перевищення критичних параметрів температури. Також використання відомого пристрою не передбачає централізованого спостереження за групою пацієнтів (наприклад, з поста чергової медсестри), бо пристрій застосовується до одного пацієнта. Таким чином, відомий пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини є дорогим, недостатньо надійним та має обмежені функціональні можливості. Також відомий пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, що приведений в описі до патенту Російської Федерації на корисну модель № 113943 (заявка №'2011134466, дата подання заявки 18.08.2011р., індекс МПК А61B 5/05). Відомий пристрій включає вимірювач температури з кріпленням до тіла, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, і приймач радіосигналів, оснащений індикаційним блоком та блоком обробки даних. Вимірювач температури з передавальним датчиком сигналів виконаний як єдиний вимірювально-передавальний модуль, який включає блок обробки та відображення інформації, який містить мікропроцесорний модуль керування, модуль бездротової передачі даних стандарту Wi-Fi, модуль індикації, панель керування. При цьому блок обробки та відображення інформації з'єднаний з вимірювачем температури гнучким провідником. Приймач сигналів поданий як Wi-Fi Router з сервером консолідації даних. Вимірювально-передавальний модуль відомого пристрою являє собою автономний портативний технічний пристрій, який закріплюється на спеціальній манжеті та встановлюється на зовнішньому боці передпліччя, а на внутрішньому боці передпліччя або в пахвовій западині встановлюється вимірювач температури. Портативний вимірювально-передавальний модуль виконує періодичний вимір температури тіла людини вимірювачем температури, параметри якого ініціюються мікропроцесорним модулем керування, і передає результат в мікропроцесорний модуль керування. Модуль безпровідної передачі даних стандарту Wi-Fi, параметри якого ініціювалися мікропроцесорним модулем керування, по команді мікропроцесорним модулем керування здійснює передачу результатів виміру температури по безпровідній мережі стандарту Wi-Fi на сервер консолідації даних через Wi-Fi Router. Пристрій дозволяє в автоматизованому режимі здійснювати безперервний моніторинг температури без участі людини як контролюючого суб'єкта, проводить моніторинг температури тіла в Wi-Fi зоні, не обмежуючи переміщення і знаходження людини. В відомому пристрої в автоматичному режимі контролюється і сигналізується про перевищення допустимих порогових рівнів температури. Запропоноване виконання вимірювально-передавального модуля дозволяє здійснювати одночасний візуальний контроль поточного стану температури самому пацієнтові, а також медперсоналу, забезпечує тривале знаходження вимірювально-передавального 1 UA 86489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 модуля на тілі людини майже без сковування рухових функцій руки і необхідності утримування приладу. Недоліком відомого пристрою є те, що здійснення моніторингового контролю зміни температури тіла людини може тільки у Wi-Fi зоні. Також у зв'язку з багатоелементним електронним наповненням пристрій є дорогим та недостатньо надійним, бо вихід зі строю одного з елементів конструкції призводить до виходу з ладу всього пристрою. Крім того, пристрій передбачає вимірювання температури тільки в обумовлених зонах тіла людини - на внутрішньому боці передпліччя або в пахвовій западині. Пристрій передбачено використовувати для дорослих людей. При застосування його для моніторингу температури тіла дітей є проблематичною внаслідок незручності встановлення та кріплення спеціальної манжети з обладнанням на передпліччя дитини та з урахуванням рухливості дітей. Таким чином, відомий пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини є дорогим, недостатньо надійним, має складну конструкцію та обмежені функціональні можливості. Найбільш близьким по технічній суті і технічному результату, що досягається, є пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, що приведений в описі до пристрою BadyBoss BBT910 (Бельгія) (http://lulky.ru/detskie-termometry/radiosignalnyy-monitor-temperaturybabyboss-bbt910-bebiboss.html). Відомий пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини включає вимірювач температури з кріпленням до тіла, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, і приймач радіосигналів, оснащений індикаційним блоком та блоком обробки даних. У відомому пристрої вимірювач температури та передавальний датчик радіосигналів, а також приймач радіосигналів оснащені рідкокристалічними дисплеями, які відображають інформацію про наявність радіозв'язку з датчиком, про тривожну межу температури тіла, візуальний сигнал тривоги при досягненні встановленої тривожної межі температури (для індикаційного блока приймача сигналів), спеціальна індикація температури, коли вона знаходиться поза діапазоном вимірювання. Передача радіосигналу здійснюється на частоті 433,92 МНz. Живлення пристрою здійснюється від портативних літієвих батарейок. Кріплення пристрою передбачене за допомогою спеціального поясу. У відомому пристрої вимірювач температури та передавальний датчик радіосигналів мають єдине корпусне виконання з відносно великою кількістю індикаційно-інформаційних елементів, що обумовлює наявність певних об'ємних характеристик передавальної частини пристрою, яка безпосередньо стикається з тілом людини, що негативно впливає на зручність використання пристрою і, як наслідок, надійність його роботи. Моніторинг температури тіла двох або більше пацієнтів одночасно за допомогою відомого пристрою є неможливим внаслідок того, що відомий пристрій працює тільки на одній частоті та призначений для вимірювання температури тільки одного пацієнта. А при використанні для цієї цілі двох і більше комплектів відомих пристроїв призводить до збоїв в роботі приймаючого пристрою, бо передавальні датчики радіосигналів знаходяться в радіусі дії один одного, і неможливо визначити від саме якого передавача йде радіосигнал. Крім того, вимірювач температури відомого пристрою при вимірюванні справжньої температури пацієнта повинен розміщуватися у фіксованому просторі, а саме у зоні температурного "ядра". Відхилення від рекомендованого розміщення вимірювача температури на тілі пацієнта призводить до фіксації температури індикаційним блоком приймача радіосигналів спотворених даних. Це відбувається за рахунок того, що у відомому пристрої не передбачене коригування вихідних даних про температуру в залежності від розміщенням вимірювача температури на тілі пацієнта. В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, в якому шляхом введення нових елементів, нових зв'язків між елементами та виконання елементів по-новому, забезпечується безперебійне визначення температурного стану одного або кількох пацієнтів впродовж тривалого часу в незалежності від зовнішніх факторів впливу на цей процес (місце знаходження пацієнта, його вік і стан, місце кріплення вимірювача температури на тілі), що надає пристрою надійності і розширення його функціональних можливостей при спрощенні конструкції та знижені вартості. Задача, що ставиться, вирішується тим, що в пристрої для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, який містить вимірювач температури з кріпленням до тіла, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, і приймач радіосигналів, оснащений індикаційним блоком та блоком обробки даних, новим є те, що пристрій для моніторингового контролю виконаний із можливістю з'єднання приймача радіосигналів із щонайменше одним 2 UA 86489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 додатковим вимірювачем температури, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, передавальний датчик радіосигналів виконаний з можливістю зміни радіочастоти передачі сигналів, а приймач радіосигналів виконаний з можливістю одночасного прийому кількох сигналів з різною радіочастотою. Також новим є те, що передавальний датчик сигналів додатково оснащений юстирувальним датчиком, виконаним з можливістю передачі радіосигналів до приймача радіосигналів. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Виконання пристрою для моніторингового контролю із можливістю з'єднання приймача радіосигналів із щонайменше одним додатковим вимірювачем температури, з'єднаним з передавальним датчиком радіосигналів, виконання передавального датчику радіосигналів з можливістю зміни радіочастоти передачі сигналів, виконання приймача радіосигналів з можливістю одночасного прийому кількох сигналів з різною радіочастотою, а також оснащення пристрою додатково юстирувальним датчиком з можливістю одночасного прийому кількох сигналів з різною радіочастотою, надає пристрою надійності і розширення його функціональних можливостей при спрощенні конструкції та знижені вартості. Це пояснюється наступним. За допомогою пропонованого пристрою можна здійснювати моніторинг температури тіла двох або більше пацієнтів одночасно за внаслідок того, що передавальні датчики радіосигналів пристрою можуть бути налаштовані на різні частоти, і збоїв у прийомі радіосигналі приймальною частиною пристрою не виникає, бо передавальні датчики радіосигналів знаходяться кожний на своїй частоті, і приймачем сигналів чітко визначається - від саме якого передавача йде радіосигнал. Це свідчить про розширення функціональних можливостей пристрою. Здійснення безперебійного процесу передача - прийом сигналів без перешкод обумовлює і надійність роботи пристрою. Склад конструктивних елементів запропонованого пристрою є необхідним і достатнім для здійснення моніторингу температури тіла і виявлені та оповіщенні про вихід температури за допустимі межі. Мінімальна кількість конструктивних елементів пристрою при здійснені основних функцій свідчить про простоту конструкції. При цьому зменшена кількість елементів обумовлює зниження вартості самого запропонованого пристрою. Основна функція системи терморегуляції людини - підтримувати оптимальну для метаболізму організму, або нормальну, температуру тіла, що забезпечує нормальну течію обмінних процесів в організмі. Маючи високу теплоємність, кров переносить тепло від тканин з високим рівнем теплоутворення до тканин з нижчим рівнем і, таким чином, сприяє вирівнюванню рівня температури в різних частинах тіла. Температура глибоких тканин тіла розподілена більше рівномірно і складає близько 36,7-37,0 °C. Температура поверхні тіла і дистальних відділів кінцівок нижча, ніж глибоких тканин. Середнє значення температури "ядра" тіла відповідає температурі крові в порожнинах серця, аорті та інших великих судинах. Проте вимір температури в цих частинах тіла людини практично неможливий, тому для клінічних цілей в якості показника температури глибоких тканин тіла використовують такі відносно доступні для її виміру значення, як пахвова температура. Однак у клінічній практиці виникають обстави, коли вимірювати температуру неможливо або небажано у пахвовій зоні тіла. При встановлені вимірювача температури на великій відстані від температурного "ядра" тіла, (що доцільно відносно моніторингового вимірювання температури у дітей з урахуванням їх рухливості), значення температури буде відрізнятися від справжньої. За допомогою додатково оснащення пристрою юстирувальним датчиком з можливістю одночасного прийому кількох сигналів з різною радіочастотою забезпечується можливість синхронізації даних двох датчиків (основного і юстирувального) при першому вимірюванні для забезпечення точності вимірювання температури тіла основним вимірювачем температури. При цьому юстирувальний датчик може бути дротовим або бездротовим. Таким чином, пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, що заявляється, забезпечує надійність і розширення його функціональних можливостей при спрощенні конструкції та знижені вартості. Корисна модель пояснюється приведеним кресленням: схематичне зображення пристрою для моніторингового контролю зміни температури тіла людини. Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини містить вимірювач 1 температури з кріпленням 2 до тіла, який з'єднаний з передавальним датчиком 3 радіосигналів, поданий бездротовою радіогарнітурою, та оснащений юстирувальним датчиком '4, а також приймач 5 радіосигналів, оснащений індикаційним блоком 6 та блоком '7 обробки даних. З'єднання юстирувального датчика' 4 з приймачем' 5 радіосигналів може бути дротовим або 3 UA 86489 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бездротовим. Юстирувальний датчик' 4 призначений для індивідуального калібрування температури (калібрування відповідності "аксилярної" або "виміри величини відбитої енергії інфрачервоного випромінювання" або будь-якої іншої температури тіла і температури "місця виміру") при першому вимірі в точці тіла зовні зони температурного "ядра". Передавальний датчик' 3 радіосигналів виконаний певним чином, що дозволяє змінювати частоту радіосигналу, наприклад, на корпусі передавального датчика' 3 реалізований перемикач частот, який може задавати ряд окремих частот. Таким чином можна створити систему передавальних датчиків '3 (кожен зі своєю частотою передачі радіосигналів) та одного приймача радіосигналів '5 (медичний пост медперсоналу у лікарні). Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини працює таким чином. Вимірювач '1 температури з передавальним датчиком' 3 прилаштовуються до тіла пацієнта за допомогою кріплення 2, наприклад силіконовим перфорованим ремінцем. В передавальному датчику здійснюється зняття свідчень від вимірювача' 1 температури і подальша відправка отриманих даних через нього на приймач'5 радіосигналів, оснащений індикаційним блоком '6 та блоком' 7 обробки даних. Таким чином, від передавального датчика' 3 радіосигналів здійснюється передача сигналів, значення яких відповідає певній виміряній температурі. Ці радіосигнали сприймаються приймачем '5 сигналів, перетворюються в імпульси струму та передається на блок '7 обробки даних та індикаційних блок '6. При закріплені вимірювача' 1 температури з передавальним датчиком '3 на корпусі тіла зовні зони температурного "ядра" використовують юстирувальний датчик '4, за рахунок якого здійснюється синхронізація даних двох датчиків для забезпечення точності вимірювання температури тіла основним вимірювачем' 1 температури. Після вирівнювання показників температури на блоку 7 обробки даних відображається скорегована температура, виміряна в місті кріплення вимірювача 1 температури, встановленого зовні зони температурного "ядра". Радіус передачі сигналів становить близько 30'м (залежно від зовнішніх чинників радіус може трохи змінюватися) з можливістю розширення зони покриття шляхом підключення зовнішньої антени до приймальної частини, що достатньо для використання як в стаціонарних медичних закладах, так і в домашніх умовах. Вимірювач' 1 температури постійно вимірює температуру тіла пацієнта і з заданою періодичністю посилає радіосигнали, які уловлюються приймачем' 5 радіосигналів. Як тільки параметри виміряної температури тіла виходять за встановлені межі, наприклад, понад максимальну температуру 38 °C, то електричний сигнал блока' 7 обробки даних приводить в дію індикаційний блок' 6, який реагуючи на нього, залежно від комплектації і налаштувань, видає візуальний, звуковий або вібраційний сигнал тривоги тому, хто спостерігає. При створенні системи з використанням кількох вимірювачів 1 температури з кріпленням до тіла 2, з'єднаних з передавальним датчиком 3 радіосигналів, кожен з передавальних датчиків 3 на своїй частоті передає радіосигнал на один приймач сигналів 5 (наприклад, медичний пост медперсоналу у лікарні), дані показників температури від кількох пацієнтів відображаються на спільному чи виконаному по іншому індикаційному блоці 6. Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, що заявляється, може бути виготовлений на відомому устаткуванні і з використанням відомої радіо- та електронної елементної бази, що підтверджує промислову придатність об'єкту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини, який включає вимірювач температури з кріпленням до тіла, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, з'єднаним із приймачем радіосигналів, що містить індикаційний блок та блок обробки даних, який відрізняється тим, що пристрій для моніторингового контролю виконаний із можливістю з'єднання приймача радіосигналів із щонайменше одним додатковим вимірювачем температури, що з'єднаний з передавальним датчиком радіосигналів, передавальний датчик радіосигналів виконаний з можливістю зміни радіочастоти передачі сигналів, а приймач радіосигналів виконаний з можливістю одночасного прийому кількох сигналів з різною радіочастотою. 2. Пристрій для моніторингового контролю зміни температури тіла людини за п. 1, який відрізняється тим, що додатково оснащений юстирувальним датчиком, виконаним з можливістю передачі радіосигналів до приймача радіосигналів. 4 UA 86489 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 5