RU195385U1 - Портативный телемедицинский прибор - Google Patents
Портативный телемедицинский прибор Download PDFInfo
- Publication number
- RU195385U1 RU195385U1 RU2019136784U RU2019136784U RU195385U1 RU 195385 U1 RU195385 U1 RU 195385U1 RU 2019136784 U RU2019136784 U RU 2019136784U RU 2019136784 U RU2019136784 U RU 2019136784U RU 195385 U1 RU195385 U1 RU 195385U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- bioelectric
- block
- auscultation
- Prior art date
Links
- 238000002555 auscultation Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 17
- 230000003862 health status Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 abstract description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 2
- 230000005713 exacerbation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002565 electrocardiography Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 3
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N (4-nitrophenyl)methyl (5r,6s)-6-[(1r)-1-hydroxyethyl]-3,7-dioxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylate Chemical compound C([C@@H]1[C@H](C(N11)=O)[C@H](O)C)C(=O)C1C(=O)OCC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 YBIDYTOJOXKBLO-USLOAXSXSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 2
- 208000001871 Tachycardia Diseases 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000036471 bradycardia Effects 0.000 description 1
- 208000006218 bradycardia Diseases 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 210000003709 heart valve Anatomy 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000006794 tachycardia Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 208000029257 vision disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004393 visual impairment Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0004—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network characterised by the type of physiological signal transmitted
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7225—Details of analogue processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B7/00—Instruments for auscultation
- A61B7/02—Stethoscopes
- A61B7/04—Electric stethoscopes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к переносным телемедицинским приборам для измерения звуковых и биоэлектрических сигналов, возникающих в результате функционирования внутренних органов человека или животного. Технический результат заключается в повышении вероятности достоверного и своевременного выявления и предупреждения обострения состояния здоровья пациента, благодаря комплексному применению аускультационного и биоэлектрических датчиков. Для достижения указанного технического результата в известный портативный телемедицинский прибор, содержащий аускультационный микрофон и встроенные в корпус прибора динамик, экран ЖКИ, блок кнопок выбора режимов аускультации и антенну, а также расположенные внутри корпуса прибора приемопередающий модуль, микроконтроллер, блок памяти и акустический приемник, выход которого через первый аналого-цифровой преобразователь и первый бок сравнения подключен к микроконтроллеру, аускультационный микрофон рамещен в корпусе прибора, в который встроены также электроды ЭКГ, разъем USB, блок кнопок выбора каналов, а внутри корпуса дополнительно установлены блок переключения каналов биоэлектрических сигналов, блок пороговых значений биоэлектрических параметров, а также последовательно соединенные многоканальный приемник биоэлектрических сигналов, второй АЦП и второй блок сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока пороговых значений биоэлектрических параметров. Выход второго блока сравнения подключен к дополнительному входу микроконтроллера, выход которого подключен к входу блока пороговых значений биоэлектрических параметров, при этом первый и второй сигнальные входы многоканального приемника биоэлектрических сигналов подключены, соответственно, к электродам ЭКГ и к разъему USB. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Полезная модель относится к электронным устройствам медицинского назначения, в частности, к переносным приборам для измерения звуковых и биоэлектрических сигналов, возникающих в результате функционирования внутренних органов человека или животного, с последующей передачей, обработкой и интерпретацией медицинскими специалистами результатов измерений.
Простейшими устройствами, традиционно используемыми терапевтами для прослушивания пациентов, являются стетоскопы (без мембраны), фонендоскопы (с мембраной) и их комбинация - стетофонендоскопы (www.dealmed.ru).
Стетофонендоскоп способен эффективно режектировать посторонние шумы, что позволяет при необходимости выполнить аускультацию не только в кабинете врача, но и в любом, даже довольно шумном месте. Современные цифровые стетофонендоскопы предоставляют возможность сохранять получаемую в ходе исследования информацию, передавать ее в персональный компьютер (ПК) для дальнейшего анализа или сравнения с результатами предыдущих исследований. Такие устройства снабжаются компактными аккумуляторами, которые позволяют прибору быть удобным для переноски и автономного применения. Большинство этих недорогих и несложных в эксплуатации медицинских приборов требуют, тем не менее, достаточно высокой квалификации медицинских работников для правильной интерпретации получаемых результатов и применяются в основном при очном контакте врача/фельдшера с пациентом в больничных и амбулаторных условиях.
Для возможности индивидуального применения этих приборов в домашних условиях их оснащают блоком эталонных фонограмм, благодаря которым пользователь может попытаться самостоятельно уловить по прослушиваемому акустическому сигналу отклонения от нормы и поставить себе предварительный диагноз.
К устройствам этого типа относятся, например, "Фонендоскоп-стетоскоп электронный" по патенту RU №2173538, А61В 7/04 и "Индивидуальный электронный стетоскоп" по патенту RU №2316256, А61В 7/02, содержащие последовательно соединенные панель управления и акустический приемник, телефоны и блок эталонных фонограмм, а также блок микропроцессора, цифровой вход установок которого соединен со вторым выходом панели управления, выполненной с возможностью выбора установок. При этом вход телефонов соединен с портом вывода данных в блоке микропроцессора, второй вход которого соединен с выходом блока эталонных фонограмм, содержащего в цифровом виде индивидуальные фонограммы пользователя.
Однако, метод домашней аускультации, основанный на применении эталонных фонограмм, не получил дальнейшего развития, поскольку полное устранение из процесса постановки диагноза врача-специалиста не позволяет достичь достаточно высокой степени достоверности результатов.
Другая попытка повысить эффективность аускультации в домашних условиях связана с дополнением стетоскопа каналами для измерений ряда дополнительных физиологических параметров (данных
электрокардиографии, сатурации и др.), а также с визуализацией измеряемых параметров на экране дисплея. К устройствам этого типа относятся, например, многофункциональные визуальные стетоскопы семейства "CMS-М" компании Contec Medical Systems Co., Ltd, China.
Оба указанные направления развития средств аускультации представляют область цифровой медицины, ориентирующей людей на то, чтобы самостоятельно следить за своим здоровьем и принимать решения практически без участия врачей (mHealth). Однако, у нас в стране это направление не получило пока необходимой правовой поддержки и вряд ли сейчас может рассматриваться как перспективное, в том числе в коммерческом плане.
Значительно больший интерес представляет область цифровой медицины, связанная с телемедицинскими технологиями. Работы в этом направлении приобрели особую актуальность и коммерческую привлекательность после вступления в силу с января 2018 года Федерального закона от 29 июля 2017 г. N 242-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам применения информационных технологий в сфере охраны здоровья" (далее - закона о телемедицине). Согласно этому документу, были официально разрешены удаленные консультации пациента с врачом /фельдшером, требования к которым были регламентированы в ранее выпущенном национальном стандарте ГОСТ Р 57757-2017 "Дистанционная оценка параметров функций, жизненно важным для жизнедеятельности человека", по существу, первом нормативным акте в области телемедицины. В указанном стандарте сформулированы общие требования к технологиям дистанционного получения и обработки информации, ее передачи и оценки врачом/фельдшером с целью повышения доступности и качества медицинской помощи, в первую очередь, для людей, проживающих на больших, слабонаселенных территориях, для маломобильных групп населения, пожилых, лиц с инвалидностью, вследствие патологии внутренних органов и людей с нарушением зрения.
В соответствии с п. 5.2.1 указанного стандарта, на этапе фиксации жизненно важных параметров человека, к которым относятся и характеристики, измеряемые с помощью аускультационных технологий, в состав измерительных приборов телемедицинской системы должны входить устройства-приложения к смартфонам, обеспечивающие регистрацию и последующую дистанционную оценку этих параметров врачом. Согласно п. 5.3.2.1 этого документа указанный этап может выполняться вне стен медицинского учреждения. В частности, пациент может находиться дома, а его лечащий врач/фельдшер - в кабинете больницы или поликлиники, оснащенном компьютером со специальным программным обеспечением и аппаратурой беспроводной связи с пациентом.
Упомянутые выше устройства такие возможности телемедицины не обеспечивают, вследствие того, что находящееся у пациента портативное средство измерения биомедицинских параметров и компьютер медицинского работника, проводящего обследование, связаны обычным USB кабелем, т.е. должны находиться внутри одного помещения (например, кабинета поликлиники или больничной палаты).
Известен "Телемедицинский стетоскоп" по патентам на изобретение №№ KR 20110041455, US 2014107515, WO 2012133998 и ЕР 2692294, А61В 7/04, который может аудиовизуально регистрировать и сохранять результат, диагностированный в режиме аускультации, и передавать его по радиоканалу на сервер центра контроля за состоянием здоровья пациентов. Этот телемедицинский комплекс включает в себя аускультационный микрофонный блок и связанный с ним кабелем центральный блок регистрации, визуализации и передачи информации в центр контроля за состоянием здоровья пациентов. Центральный блок управления этого телемедицинского стетоскопа представляет собой портативное носимое устройство со встроенным экраном на жидкокристаллических индикаторах (ЖКИ) дисплея и содержит размещенные внутри общего корпуса блок питания, приемопередающий модуль и центральный микроконтроллер, связанный с блоком памяти, а также акустический приемник, первый вход которого выполнен с возможностью подключения к нему аускультационного микрофона, а выход через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) подключен к сигнальному входу центрального микроконтроллера. Указанный телемедицинский комплекс содержит также хранилище цифровых данных и фонограмм, вход которого подключен к первому выходу блока переключения режимов аускультаций, а выход соединен с опорным входом центрального микроконтроллера, к управляющему входу которого подключены кнопочные переключатели режимов аускультаций, а видео и аудио выходы соединены, соответственно, со входами дисплея и аудиоблока, например, динамика или телефонов, при этом второй и третий выходы блока переключения режимов аускультаций подключены, соответственно, ко второму и третьему входам акустического приемника.
Визуализация результатов аускулятационных измерений позволяет упростить процесс их интерпретации пациентом, а передача получаемой фонограммы по линии связи в медицинское учреждение придает данному стетоскопу характер телемедицинского комплекса. Однако, из-за отсутствия в этом портативном телемедицинском приборе измерителей биоэлектрических параметров человека достоверность получаемой с его помощью медицинской информации остается не достаточно высокой для установления правильного диагноза о состоянии здоровья пациента.
Предлагаемая полезная модель направлена на устранение указанных недостатков ближайшего аналога.
Технический результат, который планируется достичь при использовании предлагаемой полезной модели, заключается повышении вероятности достоверного и своевременного выявления и предупреждения обострения состояния здоровья пациента, благодаря комплексному применению аускультации и биоэлектрических датчиков и возможности индивидуальной установки порогов достижения критических уровней, указывающих на необходимость принятия предупредительных или экстренных мер реагирования.
Указанный технический результат планируется достичь, благодаря тому, что в известный портативный телемедицинский прибор, содержащий аускультационный микрофон и встроенные в корпус прибора, динамик, экран ЖКИ, блок кнопок выбора режимов аускультации и антенну, а также расположенные внутри корпуса прибора приемопередающий модуль, связанный с антенной, микроконтроллер, связанный с блоком памяти, акустический приемник, к первому входу которого подключен аускультационный микрофон, а выход через первый АЦП подключен к первому входу первого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока хранения эталонных фонограмм, а выход - ко второму входу микроконтроллера, связанного с блоком управления выходными данными, который связан с приемопередающим модулем, а также блок переключения режимов аускультации, вход которого подключен к выходу блока кнопок выбора режимов аускультации, первый выход соединен со входом блока хранения эталонных фонограмм, а второй и третий выходы подключены, соответственно, ко второму и третьему входам акустического приемника, первый выход блока управления выходными данными подключен к дисплею, связанному с экраном ЖКИ, а второй выход - ко входу аудиоблока, к которому подключен динамик, аускультационный микрофон размещен в корпусе прибора, в который дополнительно встроены электроды ЭКГ, разъем USB и блок кнопок выбора каналов, а внутри корпуса дополнительно установлены блок переключения каналов биоэлектрических сигналов, блок пороговых значений биоэлектрических параметров, а также последовательно соединенные многоканальный приемник биоэлектрических сигналов, второй АЦП и второй блок сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока пороговых значений биоэлектрических параметров, при этом микроконтроллер выполнен с дополнительными входом, к которому подключен выход второго блока сравнения, и с дополнительным выходом, который подключен ко входу блока пороговых значений биоэлектрических параметров, первый и второй сигнальные входы многоканального приемника биоэлектрических сигналов подключены, соответственно, к электродам ЭКГ и к разъему USB, а выход блока кнопок выбора каналов соединен со входом блока переключения каналов биоэлектрических сигналов, первый и второй выходы которого подключены, соответственно, к первому и второму управляющим входам многоканального приемника биоэлектрических сигналов.
Возможным вариантом построения портативного телемедицинского прибора является выполнение акустического приемника в виде последовательно соединенных детектора, блока фильтрации и усилителя, выход которого является выходом акустического приемника, а первый и второй входы детектора являются, соответственно, первым и вторым входами акустического приемника, третьим входом которого служит второй вход блока фильтрации. При этом многоканальный приемник биоэлектрических сигналов содержит последовательно соединенные многоканальный детектор, многоканальный блок фильтрации и многоканальный усилитель, выход которого является выходом многоканального приемника биоэлектрических сигналов, а первый и второй входы многоканального детектора являются, соответственно, первым и вторым сигнальными входами многоканального приемника биоэлектрических сигналов, причем управляющие входы многоканального детектора и многоканального блока фильтрации служат, соответственно, первым и вторым управляющими входами многоканального приемника биоэлектрических сигналов.
Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1 - фиг. 4.
На фиг. 1 показана общая структурная схема заявленного портативного телемедицинского прибора.
На фиг. 2 приведена структурная схема акустического приемника.
На фиг. 3 показана структурная схема многоканального приемника биоэлектрических сигналов
На фиг. 4 приведена фотография задней крышки прибора со встроенными электродами ЭКГ и аускультационным микрофоном.
На рисунках использованы следующие обозначения: 1 - микроконтроллер; 2 - корпус; 3 - блок кнопок выбора режимов аускультации; 4 - блок переключения режимов аускультации; 5 - блок хранения эталонных фонограмм; 6 - экран ЖКИ; 7 - дисплей; 8 - аускультационный микрофон; 9 - акустический приемник; 10 - детектор; 11 - блок фильтрации; 12 - усилитель; 13 - первый АЦП; 14 - первый блок сравнения; 15 - блок памяти;; 16 - блок управления выходными данными; 17 - аудиоблок; 18 - динамик; 19 - приемопередающий модуль; 20 - антенна; 21 - электроды ЭКГ; 22 - разъем USB; 23 - многоканальный приемник биоэлектрических сигналов; 24 - второй АЦП; 25 - многоканальный детектор; 26 - многоканальный блок фильтрации; 27 - многоканальный усилитель; 28 - второй блок сравнения; 29 - блок пороговых значений биоэлектрических сигналов; 30 - блок переключения каналов биоэлектрических сигналов; 31 - блок кнопок выбора каналов.
Рассматриваемый портативный телемедицинский прибор содержит аускультационный микрофон 8 и встроенные в корпус 2 прибора динамик 18, экран 6 ЖКИ, блок 3 кнопок выбора режимов аускультации и антенну 20, а также расположенные внутри корпуса 2 прибора приемопередающий модуль 19, с которым связана антенна 20 и блок управления выходными данными, микроконтроллер 1, связанный с блоком 15 памяти, акустический приемник 9, к первому входу которого подключен аускультационный микрофон 8, а выход через первый АЦП 13 подключен к первому входу первого блока 14 сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока 5 хранения эталонных фонограмм, а выход - ко второму входу микроконтроллера 1, выход которого соединен с первым входом блока 16 управления выходными данными, а также блок 4 переключения режимов аускультации, первый выход которого соединен со входом блока 5 хранения эталонных фонограмм, а второй и третий выходы подключены, соответственно, ко второму и третьему входам акустического приемника 9, первый выход блока 16 управления выходными данными подключен к дисплею 7 с экраном ЖКИ, а второй выход - ко входу аудиоблока 17, к которому подключен динамик 18, при этом аускультационный микрофон 8 размещен в корпусе прибора, в который дополнительно встроены электроды 21 ЭКГ, разъем 22 USB и блок 31 кнопок выбора каналов, а внутри корпуса установлены блок 30 переключения каналов биоэлектрических сигналов, блок 29 пороговых значений биоэлектрических параметров и последовательно соединенные многоканальный приемник 23 биоэлектрических сигналов, второй АЦП 24 и второй блок 28 сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока 29 пороговых значений биоэлектрических параметров, микроконтроллер 1 выполнен с дополнительными входом, к которому подключен выход второго 28 блока сравнения и с дополнительным выходом, который подключен ко входу блока 29 пороговых значений биоэлектрических параметров, выход блока 31 кнопок выбора каналов соединен со входом блока 30 переключения каналов биоэлектрических сигналов, первый и второй выходы которого подключены, соответственно, к первому и второму управляющим входам многоканального приемника 23 биоэлектрических сигналов, первый и второй сигнальные входы которого подключены, соответственно, к электродам 21 ЭКГ и к разъему 22 USB,
Как возможный вариант, акустический приемник 9 может быть выполнен в виде цепи, состоящей из последовательно соединенных детектора 10, блока 11 фильтрации и усилителя 12, выход которого является выходом акустического приемника 9, при этом первый и второй входы детектора 10 являются, соответственно, первым и вторым входами акустического приемника 9, третьим входом которого служит второй вход блока 11 фильтрации. При этом многоканальный приемник 23 биоэлектрических сигналов выполнен аналогично акустическому приемнику 9, т.е. в виде цепи, состоящей из последовательно соединенных многоканального детектора 25, многоканального блока 26 фильтрации и многоканального усилителя 27, выход которого является выходом многоканального приемника 23 биоэлектрических сигналов, при этом первый и второй входы многоканального детектора 25 являются, соответственно, первым и вторым сигнальными входами многоканального 23 приемника биоэлектрических сигналов, а управляющие входы многоканального детектора 25 и многоканального блока 26 фильтрации служат, соответственно, первым и вторым управляющими входами многоканального приемника 23 биоэлектрических сигналов.
В опытном образце рассматриваемого портативного телемедицинского прибора, разработанном на предприятии-заявителе (фиг. 4), в качестве приемопередающего модуля 19 используется интерфейсный аудио-модуль Bluetooth 4.0 BLE на микросборке CSR8630 (arduino.ua). Данный модуль совместим с большинством современных смартфонов и обеспечивает высокие качество и помехоустойчивость передачи информации в диапазоне, выделенном для Bluetooth-радиосвязи. Ширина полосы каждого канала равна 1 МГц, разнос каналов составляет от 140 до 175 кГц. Информация передается в пакетном виде. При этом используется частотная манипуляция. Мощность излучаемого сигнала во всех встроенных микрочипах Bluetooth не превышает 1-10 мВт, что обеспечивает дальность связи от 10 до 100 м.
Возможен также вариант использования трансивера типа SX1272, отличительными особенностями которого являются:
высокая чувствительность и широкий диапазон измерения и регулирования уровня мощности принимаемого сигнала;
возможность работы без ухудшения параметров при низком (до 1,8 В) напряжении питания;
применение технологий Frequency Hopping ("прыгания по частотам") и LBT ("прослушивания эфира перед передачей"), позволяющих эффективно использовать ограниченный частотный диапазон, избегать коллизий при множественном доступе и бороться с "замиранием" сигналов из-за интерференции. Дальность связи в этом случае может достигать 5-10 км.
Кроме того, может быть использован малопотребляющий приемопередающий модуль ГГц диапазона сети Wi-Fi со встроенной антенной RS9113 серии WiseConnec, обеспечивающий передачу данных и голосовую связь с оператором через стандартную точку доступа Wi-Fi в реальном масштабе времени. Существующие алгоритмы позволяют обеспечить плавный переход от одной точки доступа стандарта WiFi к другой без потери передаваемой информации.
Микроконтроллер 1 со встроенными блоком 16 управления выходными данными, приемопередающим модулем 19 стандарта Bluetooth выполнены на микросхеме контроллера NRF52832-QFAA-R.
В качестве блока 15 памяти в рассматриваемом устройстве может быть использована обычная микро SD-карта объемом до 16 Гб.
Дисплей 7 с экраном 6 ЖКИ выполнен на базе OLED-индикатора UG-6028GDEBF02 на 160×128 точек размером 40×34 мм. Дисплеи на основе OLED-технологии в настоящее время являются оптимальными по соотношению качества изображения и энергопотребления.
Другие блоки опытного образца прибора, показанные на фиг. 1, реализованы на электронных компонентах покупного изделия - стетоскопа "Multi-functional Visual Stethoscope CMS-M" компании Contec Medical Systems CO., LTD" (www.contecmed.com).
Программное обеспечение (ПО) заявленного прибора может быть реализовано на базе ПО носимого телеметрического прибора (телеметрона) описанного в патентах предприятия-заявителя RU №164155 и RU №177468.
Корпус 2 прибора изготавливается из пластика с использованием современной 3D-технологии.
Таким образом, возможность практической реализации заявленной полезной модели не вызывает сомнений.
Рассматриваемый портативный телемедицинский прибор работает следующим образом.
В опытном образце прибора, наряду с возможностями, обеспечиваемыми ближайшим аналогом, то есть: аускультации, отображения результатов измерений с индикацией тревожных ситуаций и передачи информации в удаленный пункт для более детального анализа медицинскими специалистами, обеспечивается дополнительная возможность отображения ЭКГ.
Как и в ближайшем аналоге, реализуются следующие режимы аускультации: первый режим - аускультация области сердца (режим Н), второй режим - аускультация области легких (режим Р), третий режим - аускультация области шеи (режим N) и четвертый режим - аускультация кишечника (режим В). Порядок выбора режимов аускультации Н, Р, N или В можно ситуативно изменять с помощью встроенного блока 3 кнопок выбора режимов аускультации.
Циклограмма работы прибора, которая одинакова во всех указанных режимах аускультации, задается путем выбора соответствующей программы работы микроконтроллера 1 путем нажатия соответствующей кнопки H, P, N или В. Так, при нажатии кнопки Н блок 4 переключения режимов аускультации формирует команду, подаваемую в блок 5 хранения эталонных фонограмм, по которой осуществляется выбор эталонной фонограммы, соответствующей выбранному режиму аускультации. При этом на экране 6 ЖКИ дисплея 7 появляется соответствующее выбранному режиму символьное обозначение, например, пиктограмма сердца. При размещении аускультационного микрофона 8, встроенного в заднюю крышку прибора, на груди пациента - в области сердца, звуки кровотока легочной артерии, трикуспидального и митрального клапанов сердца обнаруживаются как пиковая волна острого тона сердца с постоянным периодом. Эти звуки, преобразованные аускультационным микрофоном 8 в электрический сигнал, поступают на вход акустического приемника 9, роль которого играет первый вход детектора 10 (фиг. 2). Шум минимизируется с помощью блока 11 фильтрации. Сигнал аускультации усиливается в усилителе 12. Усиленный аналоговый сигнал пиковой волны преобразуется далее в цифровую форму с помощью первого АЦП 13 и подается на первый вход первого блока 14 сравнения, на второй вход которого поступает соответствующая выбранному режиму цифровая эталонная фонограмма.
Первый блок 14 сравнения сравнивает полученную и эталонную фонограммы и по отклонениям от нормы (эталона) классифицирует вид сердечной патологии. При этом область поиска в указанном режиме Н ограничена фонограммами, относящимися только к области сердца, что позволяет достаточно точно определить название заболевания. Например, когда период пиковой волны постоянен, то это соответствует нормальному режиму работы сердца. Если период пиковой волны нерегулярен, то это означает наличие отклонения от нормы в виде аритмии. Если количество биений сердца в минуту превышает норму, то это отклонение определяется как тахикардия. Замедленное сердцебиение определяется как брадикардия. Зона поиска информации, соответствующей выбранному режиму аускультации, задают в блоке 5 хранения эталонных фонограмм с помощью блока 4 переключения режимов аускультации. Одновременно, блок 4 переключения режимов аускультации формирует и подает на второй и третий входы акустического приемника 9 команды, определяющие выбор соответствующих данному режиму параметров детектора 10 и блока 11 фильтрации, соответственно.
Информация, полученная микроконтроллером 1 в результате описанной выше алгоритмической процедуры, отображается на экране 6 ЖКИ дисплея 7. В первую очередь она необходима для выявления пациентом острых отклонений параметров сердечного кровотока от нормы (тревожных ситуаций) для принятия срочных мер реагирования на угрожающую ситуацию и вызова скорой помощи.
Однако, решением только этой задачи функции микроконтроллера 1 не ограничиваются. Его ПО, состоящее из отдельных программных модулей, обеспечивает запись информации, поступающей с выхода первого блока 14 сравнения (текущих отклонений от эталонных фонограмм) в блок 15 памяти, выборку из указанного блока ранее записанных данных, их цифро-аналогового преобразования и передачу с помощью блока 16 управления выходными данными в аудиоблок 17 для прослушивания звуковых сигналов с помощью встроенного динамика 18 и/или на дисплей 7 для отображения на экране 6 ЖКИ, а также преобразование и передачу цифровых данных в приемопередающий модуль 19 для трансляции с помощью встроенной антенны 20 по радиоканалу в удаленный центр контроля за состоянием здоровья пациентов (на фиг. 1 не показан). Возможные варианты такой трансляции в рамках территориально распределенной телемедицинской системы могу быть различными, например, передача и прием данных через точки доступа сети Wi-Fi и/или с помощью проприетарной сети устройств "малой дальности действия" и т.п.. Однако, рассмотрение этих сценариев не относится к предмету настоящей заявки на полезную модель.
Существенной же отличительной особенностью заявленного устройства от ближайшего аналога является использование, наряду с аускультационным измерительным каналом, каналов биоэлектрических измерений. Ввод данных в эти каналы осуществляется с помощью встроенных электродов 21 ЭКГ, расположенных на задней стенке корпуса (фиг. 4) и разъема 22 USB, находящегося на боковой стенке, к которому могут подключаться кабели различных внешних измерителей биоэлектрических параметров. Аналоговые сигналы со встроенных электродов 21 и разъема 22 USB поступают на вход многоканального приемника 23 биоэлектрических сигналов, построенного аналогично акустическому приемнику 9, и представляющего собой цепь и последовательно включенных многоканальных детектора 25, блока 26 фильтрации и усилителя 27, аналоговый сигнал с выхода которого преобразуется во втором АЦП 24 в цифровой код и подается на первый вход второго блока 28 сравнения. В указанном блоке текущие цифровые данные биоэлектрический измерений сравниваются с критическими уровнями, поступающими по соответствующей команде из микроконтроллера 1 на второй вход второго блока 28 сравнения из блока 29 пороговых значений биоэлектрических параметров. При значениях биоэлектрических параметров, выходящих за пределы допустимых значений, микроконтроллер 1 формирует тревожное сообщение и передает его в блок 16 управления выходными данными, который поступает с этим сообщением таким же образом, что и с тревожным сообщением, поступившим из акустического канала. Переключение измерительных каналов осуществляется с помощью блока 30 переключения каналов биоэлектрических сигналов, управляемого посредством блока 31 кнопок выбора каналов, встроенного в корпус 2 прибора. При нажатии кнопки выбора соответствующего канала в блоке 30 переключения каналов биоэлектрических сигналов формируются соответствующие коммутационные команды, подаваемые одновременно на управляющие входы многоканального приемника 23 биоэлектрических сигналов, роль которых выполняют управляющие входы многоканального детектора 25 и многоканального блока 26 фильтрации.
Совокупность общих с ближайшим аналогом и отличительных признаков позволяет получить с помощью заявленной полезной модели ожидаемый технический результат, заключающийся, повышении вероятности своевременного выявления с использованием современных телемедицинских технологий угроз состоянию здоровья пациента, благодаря комплексному применению аускультационного и биоэлектрических датчиков с возможностью индивидуальной установки порогов достижения критических уровней, указывающих на необходимость принятия предупредительных или экстренных мер реагирования.
Проведенные испытания опытного образца заявленного портативного телемедицинского прибора подтвердили его работоспособность и возможность достижения ожидаемого технического результата.
Claims (3)
1. Портативный телемедицинский прибор, содержащий аускультационный микрофон и встроенные в корпус прибора динамик, экран ЖКИ, блок кнопок выбора режимов аускультации и антенну, а также расположенные внутри корпуса прибора приемопередающий модуль, связанный с антенной, микроконтроллер, связанный с блоком памяти, акустический приемник, к первому входу которого подключен аускультационный микрофон, а выход через первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) подключен к первому входу первого блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу блока хранения эталонных фонограмм, а выход - ко второму входу микроконтроллера, связанного с блоком управления выходными данными, который связан с приемопередающим модулем, а также блок переключения режимов аускультации, вход которого подключен к выходу блока кнопок выбора режимов аускультации, первый выход соединен со входом блока хранения эталонных фонограмм, а второй и третий выходы подключены, соответственно, ко второму и третьему входам акустического приемника, первый выход блока управления выходными данными подключен к дисплею, связанному с экраном ЖКИ, а второй выход - ко входу аудиоблока, к которому подключен динамик, отличающийся тем, что аускультационный микрофон размещен в корпус прибора, в который дополнительно встроены электроды ЭКГ, разъем USB и блок кнопок выбора каналов, а внутри корпуса установлены дополнительно блок переключения каналов биоэлектрических сигналов, блок пороговых значений биоэлектрических параметров, а также последовательно соединенные многоканальный приемник биоэлектрических сигналов, второй АЦП и второй блок сравнения, ко второму входу которого подключен выход блока пороговых значений биоэлектрических параметров, при этом микроконтроллер выполнен с дополнительным входом, к которому подключен выход второго блока сравнения, и с дополнительным выходом, который подключен ко входу блока пороговых значений биоэлектрических параметров, первый и второй сигнальные входы многоканального приемника биоэлектрических сигналов подключены, соответственно, к электродам ЭКГ и к разъему USB, а выход блока кнопок выбора каналов соединен со входом блока переключения каналов биоэлектрических сигналов, первый и второй выходы которого подключены, соответственно, к первому и второму управляющим входам многоканального приемника биоэлектрических сигналов.
2. Портативный телемедицинский прибор по п. 1, отличающийся тем, что акустический приемник содержит последовательно соединенные детектор, блок фильтрации и усилитель, выход которого является выходом акустического приемника, при этом первый и второй входы детектора являются, соответственно, первым и вторым входами акустического приемника, третьим входом которого служит второй вход блока фильтрации.
3. Портативный телемедицинский прибор по п. 1, отличающийся тем, что многоканальный приемник биоэлектрических сигналов содержит последовательно соединенные многоканальный детектор, многоканальный блок фильтрации и многоканальный усилитель, выход которого является выходом многоканального приемника биоэлектрических сигналов, при этом первый и второй входы многоканального детектора являются, соответственно, первым и вторым сигнальными входами многоканального приемника биоэлектрических сигналов, а управляющие входы многоканального детектора и многоканального блока фильтрации служат, соответственно, первым и вторым управляющими входами многоканального приемника биоэлектрических сигналов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019136784U RU195385U1 (ru) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Портативный телемедицинский прибор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019136784U RU195385U1 (ru) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Портативный телемедицинский прибор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU195385U1 true RU195385U1 (ru) | 2020-01-24 |
Family
ID=69184452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019136784U RU195385U1 (ru) | 2019-11-15 | 2019-11-15 | Портативный телемедицинский прибор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU195385U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU6074U1 (ru) * | 1997-02-13 | 1998-02-16 | Игорь Федорович Головко | Персональный монитор жизни |
| US20140107515A1 (en) * | 2011-03-30 | 2014-04-17 | Seoul National University R&Db Foundation | Telemedical stethoscope |
| RU164155U1 (ru) * | 2016-03-29 | 2016-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтомедика" | Носимый телеметрический прибор для кардио-респираторного мониторирования |
| RU177468U1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-02-26 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Браслет безопасности" | Носимый медицинский телеметрический прибор |
| RU2683898C1 (ru) * | 2018-03-26 | 2019-04-02 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биософт-М" | Мобильный комплекс многоканальной диагностики и мониторинга для дистанционных исследований пациентов в режиме реального времени |
-
2019
- 2019-11-15 RU RU2019136784U patent/RU195385U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU6074U1 (ru) * | 1997-02-13 | 1998-02-16 | Игорь Федорович Головко | Персональный монитор жизни |
| US20140107515A1 (en) * | 2011-03-30 | 2014-04-17 | Seoul National University R&Db Foundation | Telemedical stethoscope |
| RU164155U1 (ru) * | 2016-03-29 | 2016-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Альтомедика" | Носимый телеметрический прибор для кардио-респираторного мониторирования |
| RU177468U1 (ru) * | 2017-04-07 | 2018-02-26 | Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Браслет безопасности" | Носимый медицинский телеметрический прибор |
| RU2683898C1 (ru) * | 2018-03-26 | 2019-04-02 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биософт-М" | Мобильный комплекс многоканальной диагностики и мониторинга для дистанционных исследований пациентов в режиме реального времени |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2012256009B2 (en) | Medical examination apparatus | |
| US20170105679A1 (en) | Earphone comprising bio-signal measurement means, and bio-signal monitoring system comprising same | |
| US20170319082A1 (en) | Phono-Electro-Cardiogram Monitoring Unit | |
| US20080146277A1 (en) | Personal healthcare assistant | |
| US20150374328A1 (en) | Systems, methods and devices for remote fetal and maternal health monitoring | |
| US20170007126A1 (en) | System for conducting a remote physical examination | |
| CN102232825A (zh) | 基于紫蜂的多功能睡眠护理和监测装置 | |
| RU164155U1 (ru) | Носимый телеметрический прибор для кардио-респираторного мониторирования | |
| EP2945084A1 (en) | Auscultation data acquisition, communication and evaluation system incorporating mobile facilities | |
| US20080114266A1 (en) | Inner-Body Sound Monitor and Storage | |
| CN103793607A (zh) | 基于电视系统的家庭健康监测与诊疗系统 | |
| US20210321886A1 (en) | Portable monitoring apparatus, monitoring device, monitoring system and patient status monitoring method | |
| CN104188683A (zh) | 一种可显示、储存与传输心电信号的多功能智慧听诊器 | |
| WO2020133339A1 (zh) | 一种监护系统、数据采集端、数据接收显示端及监护方法 | |
| US20170169176A1 (en) | Connected multifunction medical device | |
| CN105662373A (zh) | 一种智能心率心律心电血压计 | |
| RU196687U1 (ru) | Портативное приемопередающее устройство для визуального телемедицинского стетофонендоскопа | |
| RU2463952C2 (ru) | Устройство мобильной связи с возможностью кардиомониторинга | |
| CN113951905B (zh) | 一种用于日常动态监测的多通道胃电采集系统 | |
| RU195385U1 (ru) | Портативный телемедицинский прибор | |
| Alagarsamy et al. | Development of electrocardiogram intelligent and wearable monitoring system-assisting in care | |
| US20240000320A1 (en) | Medical instrument for use in a telemedicine application to sense heart rate, lung, abdominal sounds, blood pressure, pulse, oxygen saturation, and respiratory rate evaluation | |
| JP2002238863A (ja) | 遠隔医療診断管理システム | |
| Khan et al. | An innovative approach towards E-health in development of tele auscultation system for heart using GSM mobile communication technology | |
| RU174590U1 (ru) | Монитор многофункциональный компьютеризированный |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201116 |