RU25265U1 - Медицинский монитор - Google Patents

Abstract

1. Медицинский монитор, содержащий блок предварительных усилителей, блок питания блока предварительных усилителей, комплект первичных преобразователей в электрический сигнал, включающий датчик фотоплетизмограммы и датчик давления венозный, подключенные к предварительному усилителю канала фотоплетизмограммы, два датчика давления артериальных, подключенных к предварительному усилителю канала давления, два поверхностных слабополяризующихся электрода, подключенных к предварительному усилителю канала импедансной пневмограммы, электроды для снятия сигналов электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, подключенные к предварительному усилителю биопотенциалов, блок дисплейного процессора, преобразователь аналог широтно-импульсный сигнал (ШИМ), предназначенный для преобразования аналоговых выходных сигналов блока предварительных усилителей и передачи их по линии связи в блок дисплейного процессора через модуль гальванической развязки, отличающийся тем, что блок предварительных усилителей дополнительно содержит микропроцессор, жидкокристаллический индикатор, динамик тревожной сигнализации, клавиатуру, при этом первый вход микропроцессора соединен с блоком питания блока предварительных усилителей, управляющий вход соединен с клавиатурой, управляющие выходы микропроцессора соединены со вторыми входами предварительных усилителей, к микропроцессору подключены индикатор, динамик тревожной сигнализации, выход коммутатора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого каналом двухсторонней связи соединен с микропроцессором, выход микропроцессора через последоват�

Description

Медицинский монитор

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для автоматического контроля за состоянием пациента, и может быть использовано в отделениях интенсивной терапии, хирургии, родильных домах и других медицинских учреждениях,

Известно устройство для слежения за физиологическими параметрами пациента, содержащее последовательно соединенные датчики физиологических параметров, блок ввода данных, аналого-цифровой преобразователь, цифровой интегратор, а также управляющий блок. Улучшение диагностики состояния пациента за счет предупредительной сигнализации о наступлении опасного состояния достигнуто дополнительным введением в устройство последовательно соединенных сдвигающего накопителя, цифро-аналогового преобразователя, аналогового индикатора и компаратора, а также подключением сигнального входа сдвигающего накопителя к выходу цифрового интегратора, соединением выхода компаратора с индикатором, а выходов управляющего блока - с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, цифрового

интегратора и сдвигающего накопителя 1.

В устройстве повышена гарантия устранения ложной сигнализации опасного состояния пациента, вместе с тем ступенчатая настройка устройства (40, 60 и 80% значения опасной функции) соответствует усредненнымпоказателямфизиологическихпараметров

среднестатистического пациента, а эти показатели имеют значительные расхождения, связанные с различиями возрастных групп, телосложения, хроническими заболеваниями пациентов, что усложняет условия работы медицинского персонала с устройством.

ультразвуковой частоты, преобразователь ультразвука с излучающими и приемными пластинами, усилитель высокой частоты, демодулятор, измеритель частоты сердечных сокращений и регистратор, последовательно соединенные преобразователь силы маточных сокращений, усилитель постоянного тока, выход которого соединен со вторым входом регистратора, к которому подсоединен также выход формирователя импульсов. Повышение достоверности контроля достигнуто введением в монитор последовательно соединенных заграждающего фильтра высокой частоты и усилителя низкой частоты, а также подключением входа заграждающего фильтра высокой частоты к излучающим пластинам преобразователя ультразвука, а выхода усилителя низкой частоты - ко входу формирователя импульсов 2.

Монитор позволяет осуществлять оценку состояния внутриутробного плода и прогнозировать степень его готовности к нагрузкам, возникающим в процессе родов. Вместе с тем, функциональные возможности монитора ограничены, поскольку он оснащен только двумя преобразователями физиологических параметров в электрические сигналы (ультразвука и силы маточных сокращений).

Известен хирургический монитор, содержащий смонтированные на подвижном штативе блок предварительных усилителей с комплектом первичных преобразователей физиологических параметров в электрические сигналы и блоком питания, смонтированные на подвижной приборной стойке блок дисплейного процессора, видеоконтрольное устройство и блок питания дисплейного процессора. Комплект первичных преобразователей включает датчик фотоплетишограммы и датчик давления венозный, подключенные к предварительному усилителю канала фотоплетизмограммы, два датчика давления артериальных, подключенных к предварительному усилителю канала давления, три датчика температуры - желудочный, ректальный и поверхности тела, подключенные к предварительному усилителю канала температуры, два поверхностных слабополяризующихся

электрода, подключенных к предварительному усилителю канала импедансной пневмограммы, и электроды для снятия сигналов электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, подключенные к предварительному усилителю биопотенциалов В состав блока предварительных усилителей входит преобразователь аналог-широтноимпульсный сигнал, предназначенный для преобразования аналоговых выходных сигналов блока и передачи их в модуль гальванической развязки. Выход блока предварительных усилителей соединен со входом блока дисплейного процессора через линию связи. Устройство наиболее близко к изобретению по совокупности существенных признаков и принято в

качестве прототипа 3.

Функциональные возможности этого монитора по сравнению с устройством по 2 значительно расширены, поскольку он оснащен большим количеством преобразователей физиологических параметров в электрические сигналы. Вместе с тем, ему присущ ряд недостатков, основные из которых состоят в следующем:

использование преобразования «напряжения во временной интервал в блоке предварительных усилителей и «временного интервала в код и далее в напряжение, которое в конечном итоге используется для вычислений в блоке аналоговой обработки процессора, существенно снижает точность вычислений;

- в устройстве не предусмотрена возможность приема информации в блок предварительных усилителей из блока дисплейного процессора, и как следствие в состав первого из блоков невозможно ввести дополнительное видео-контрольное устройство для отображения текущей графической, цифровой, буквенной, тревожной информации с возможностью изменения масштаба, скорости протяжки и вида отображаемой графической информации;

габаритных размеров блока предварительных усилителей и штатива и использования в составе устройства специализированного аналогоцифрового процессора;

- модуль гальванической развязки блока предварительных усилителей обеспечивает гальваническую развязку только на 500 вольт, чего явно недостаточно и усложняет реализацию устройства.

Задача изобретения состоит в создании медицинского монитора с широкими функциональными возможностями, позволяющими осуществлять одновременный мониторинг группы больных, например, в отделениях интенсивной терапии, с центральной станции наблюдения, и при этом имелась бы возможность подключения к нему дополнительных диагностических приборов и устройств, а также приема информации в блок предварительных усилителей из блока дисплейного процессора.

Задача решается тем, что в медицинском мониторе, содержащем блок предварительных усилителей, блок питания блока предварительных усилителей, комплект первичных преобразователей в электрический сигнал, включающий датчик фотоплетизмограммы и датчик давления венозный, подключенные к предварительному усилителю канала фотоплетизмограммы, два датчика давления артериальных, подключенных к предварительному усилителю канала давления, три датчика температурных - желудочный, ректальный и поверхности тела, подключенные к предварительному усилителю канала температуры, два поверхностных слабополяризующихся электрода, подключенных к предварительному усилителю канала импедансной пневмограммы, электроды для снятия сигналов электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, подключенные к предварительному усилителю биопотенциалов, блок дисплейного процессора, преобразователь аналог-широтно-импульсный сигнал, предназначенный для преобраювания аналоговых выходных сигналов блока предварительных усилителей и передачи их по линии связи в блок дисплейного процессора через модуль гальванической развязки, согласно изобретению блок предварительных усилителей дополнительно содержит

микропроцессор, жидкокристаллический индикатор, динамик тревожной сигнализации, а монитор содержит цифровой приемопередатчик, при этом первый вход микропроцессора соединен с блоком питания блока предварительных усилителей, второй вход - соединен с жидкокристаллическим индикатором, третий вход - соединен с динамиком тревожной сигнализации, управляющий вход - соединен с клавиатурой, первый выход микропроцессора через последовательно соединенные модуль гальванической развязки, линию двусторонней связи, цифровой приемопередатчик соединен со входом процессора блока дисплейного процессора, второй выход микропроцессора соединен с предварительными усилителями комплекта первичных преобразователей в электрический сигнал, выходы которых через последовательно соединенные коммутатор и аналого-цифровой преобразователь соединены с четвертым входом микропроцессора.

Целесообразно ввести в монитор дополнительные входы для подключения медицинских приборов, например, электрокардиографа, электрокоагупографа, выход которых подключить ко входу коммутатора блока предварительных усилителей.

Целесообразно ввести в блок предварительных усилителей осветительное устройство, например, полости рта, и подключить его к выходу блока питания блока предварительных усилителей.

При использовании изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в:

-повышении точности и достоверности контролируемых сигналов первичных преобразователей, что обусловлено использованием в схеме монитора микропроцессора и цифрового приемопередатчика;

-повышении надежности контроля состояния пациента при обрывах связи в канале «микропроцессор блока предварительных усилителей процессор блока дисплейного процессора, что обусловлено наличием

-5дополнительного жидкокристаллического индикатора в блоке предварительных усилителей;

- возможности дублирования информации о состоянии пациента путем организации станций наблюдения: «сестринский пост, «врачебный контроль и более высоких уровней, подключаемых к выходу процессора блока дисплейного процессора, а также выдачи управляющей информации со стации более высокого уровня на монитор и станции более низкого уровня.

Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежа, где на фиг. I изображена структурная схема медицинского монитора, на фиг.2 - структура блока предварительных усилителей.

Медицинский монитор содержит блок 1 предварительных усилителей, линию 2 двусторонней связи, цифровой приемопередатчик 3, цифровой процессор 4, клавиатуру 5, видеоконтрольное устройство 6, динамик 7 тревожной сигнализации. Блок 1 предварительных усилителей включает комплект 8 первичных преобразователей в электрический сигнал, предварительные усилители 9 по числу контролируемых физиологических параметров пациента, комму агор 10, микропроцессор 11, аналого-цифровой преобразователь 12, жидкокристаллический индикатор 13, динамик 14 тревожной сигнализации, блок 15 питания, осветитель 16 для обследования полости рта, уха и других органов пациента, модуль 17 гальванической развязки и клавиатуру 18. Блок 1 предварительных усилителей через линию 2 связи, цифровой приемопередатчик 3 связан с первым входом процессора 4 двусторонним каналом связи, второй вход процессора соединен с клавиатурой 5, а первый и второй выходы соединены соответственно с видеоконтрольным устройством 6 и динамиком 7. Третий выход процессора может быть связан со станцией 19 наблюдения, организованной, например, на сестринском посту, либо со станцией 20, расположенной в ординаторской, либо со станцией наблюдения следующего, более высокого

уровня. При этом со станции 20 на станцию 19 может направляться управляющая информация для выполнения заданных лечащим врачом назначений и процедур. Комплект первичных преобразователей включает датчик фотоплетизмограммы и датчик давления венозный, подключенные к предварительному усилителю канала фотоплетизмограммы, два датчика давления артериальных, подключенные к предварительному усилителю канала давления, три датчика температуры - желудочный, ректальный и поверхности тела, подключенные к предварительному усилителю канала температуры, два поверхностных слабополяризующихся электрода, подключенных к предварительному усилителю канала импедансной пневмограммы, и электроды .тля снятия сигналов электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, подключенных к предварительному усилителю биопотенциалов. Предварительные усилители 9 имеют модульную компоновку «лежащей книжки, что позволяет устанавливать их друг на друга с наращиванием высоты блока 1, при минимальной рабочей площади последнего. Это, в свою очередь, обеспечивает возможность исполнения блока в нескольких вариантах напольный с медштативом, кроватный (навесной), настенный (навесной) или устанавливаемый на полку, переносной в составе монитора совместно с блоком дисплейного процессора, видеоконтрольным устройством и т.д. Выходы предварительных усилителей 9 подключены ко входам коммутатора 10, емкость которого позволяет подключать к монитору дополнительные медицинские приборы 21, например, электрокардиограф, а выход коммутатора подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя 12, второй вход которого каналом двусторонней связи соединен с микропроцессором 11, который аналогичным каналом связан с модулем 17 гальванической развязки, управляющие выходы микропроцессора соединены со вторыми входами предварительных усилителей 9, что обеспечивает возможность управления коэффициентом усиления канала в любом из модулей. К микропроцессору подключены индикатор 13, динамик 14, блок 15 питания, к которому

подключен осветитель 16 и клавиатура 18. Выход модуля 17 гальванической развязки является выходом блока 1.

Монитор работает следующим образом. При использовании его в составе медицинского оборудования в отделении интенсивной терапии процессор 4 подключают к станции 19 наблюдения «сестринский пост и к станции 20 наблюдения «врачебный контроль. Может быть организована станция наблюдения и более высокого уровня, в частности, у заведующего отделением. Комплект 8 первичных преобразователей (или его выбранную по указанию врача часть) устанавливают на теле пациента и в зависимости от возрастной группы, телосложения и других показателей командой от микропроцессора 11 или процессора 4 в блоке 1 устанавливают оптимальный уровень сигналов датчиков в модулях 9 и на экранах устройства 6, станций 19 20 и индикатора 13 наблюдают изменения состояния больного. Таким образом, контроль осуществляется одновременно на четырех уровнях, что существенно повышает его достоверность и надежность. При необходимости выполнения назначений или процедур врач на клавиатуре станции 20 набирает нужную информацию и передает ее на станцию 19, где сестра считывает указания и выполняет назначения врача. За ходом лечения может наблюдать и заведующий отделением с помощью подключенной к монитору станции, установленной в его кабинете. В случае выхода из строя даже трех устройств 6 на станциях наблюдения, контроль за состоянием больного будет осуществляться с помощью индикатора 13 через микропроцессор 11. При необходимости к монитору (коммутатору 10 блока 1) подключают дополнительное медицинское оборудование, например, электрокардиограф 21, а к блоку 15 питания - осветитель 16. Комплект 8 первичных преобразователей может дополнительно включать также датчик пульсового оксиметра (канал пульсового оксиметра SpO2), датчик для измерения артериального давления неинвазивным методом (канал измерения артериального давления осциллографическим способом - канал ИАД), электроды реографические (канал реографический РЕО) и другие необходимые преобразователи,, при этом клавиатуру 18 используют для

задания режимов отображения информации на индикаторе 13 по меню:

-изменение скорости, масштаба, вида отображаемого на ЖКИ сигнала (из ряда ЭКГ, ЭЭГ, SpO2, PEO, НАД, ...);

-включение/отключение динамика тревожной сигнализации, тестового (проверочного) сигнала и других сигналов, поскольку этот набор можно при необходимости расширять путем вызова меню с помощью одной кнопки.

Перечисленные функциональные возможности позволяют использовать монитор в зависимости от направленности программного обеспечения в качестве анестезиологического, неонатального, реографического, группового и других видов медицинского применения.

Монитор заявляемого исполнения прошел всесторонние испытания в отделении интенсивной терапии на базе Ижевской Государственной медицинской академии, которые подтвердили его высокую надежность и долговечность, а также широкие функциональные возможности при лечении тяжелых больных. Испытания показали также, что он может быстро, без изменения структурной схемы оснащаться новейшей медицинской диагностической аппаратурой, т.е. имеется возможность его дальнейшей модернизации. Практическое применение монитора запланировано с начала 2000 г.

-9Формула изобретения

1. Медицинский монитор, содержащий блок предварительных усилителей, блок питания блока предварительных усилителей, комплект первичных преобразователей в электрический сигнал, включающий датчик фотоплетизмограммы и датчик давления венозный, подключенные к предварительному усилителю канала фотоплетизмограммы, два датчика давления артериальных, подключенных к предварительному усилителю канала давления, три датчика температурных - желудочный, ректальный и поверхности тела, подключенные к предварительному усилителю канала температуры, два поверхностных слабополяризующихся электрода, подключенных к предварительному усилителю канала импедансной пневмограммы, электроды для снятия сигналов электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, подключенные к предварительному усилителю биопотенциалов, блок дисплейного процессора, преобразователь аналогширотно-импульсный сигнал, предназначенный для преобразования аналоговых выходных сигналов блока предварительных усилителей и передачи их по линии связи в блок дисплейного процессора через модуль гальванической развязки, отличающийся тем, что блок предварительных усилителей дополнительно содержит микропроцессор, жидкокристаллический индикатор, динамик тревожной сигнализации, а монитор содержит цифровой приемопередатчик, при этом первый вход микропроцессора соединен с блоком питания блока предварительных усилителей, второй вход - соединен с жидкокристаллическим индикатором, третий вход - соединен с динамиком тревожной сигнализации, управляющий вход соединен с клавиатурой, первый выход микропроцессора через последовательно соединенные модуль гальванической развязки, линию двусторонней связи, цифровой приемопередатчик соединен со входом процессора блока дисплейного процессора, второй выход микропроцессора соединен с комплектом первичных преобразователей в электрический сигнал через последовательно соединенные

аналого-цифровой преобразователь и коммутатор, а управляющие выходы микропроцессора соединены с выходами первичных преобразователей в электрический сигнал.

2.Монитор по п.1, отличающийся тем, что содержит дополнительные входы для подключения медицинских приборов, например, электрокардиограф, электроагупограф, выход которых подключен ко входу коммутатора блока предварительных усилителей,

3.Монитор по п.1, отличающийся тем, что блок предварительных усилителей содержит осветительное устройство, например, полости рта, подключенное к выходу блока питания блока предварительных усилителей.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1.Патент СССР № 694053, кл. А61В 5/04, опубл. 25.10.79, Бюл. № 39.

2.Авторское свидетельство СССР № 1512560, кл. А61В 5/02, опубл. 07.10.89, Бюл. №37.

3.Монитор хирургический «МХ-03. Техническое описание 6П2.893.023 ТО, 1989 - прототип.

Claims (3)

1. Медицинский монитор, содержащий блок предварительных усилителей, блок питания блока предварительных усилителей, комплект первичных преобразователей в электрический сигнал, включающий датчик фотоплетизмограммы и датчик давления венозный, подключенные к предварительному усилителю канала фотоплетизмограммы, два датчика давления артериальных, подключенных к предварительному усилителю канала давления, два поверхностных слабополяризующихся электрода, подключенных к предварительному усилителю канала импедансной пневмограммы, электроды для снятия сигналов электрокардиограммы и электроэнцефалограммы, подключенные к предварительному усилителю биопотенциалов, блок дисплейного процессора, преобразователь аналог широтно-импульсный сигнал (ШИМ), предназначенный для преобразования аналоговых выходных сигналов блока предварительных усилителей и передачи их по линии связи в блок дисплейного процессора через модуль гальванической развязки, отличающийся тем, что блок предварительных усилителей дополнительно содержит микропроцессор, жидкокристаллический индикатор, динамик тревожной сигнализации, клавиатуру, при этом первый вход микропроцессора соединен с блоком питания блока предварительных усилителей, управляющий вход соединен с клавиатурой, управляющие выходы микропроцессора соединены со вторыми входами предварительных усилителей, к микропроцессору подключены индикатор, динамик тревожной сигнализации, выход коммутатора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого каналом двухсторонней связи соединен с микропроцессором, выход микропроцессора через последовательно соединенные модуль гальванической развязки, линию двухсторонней связи, цифровой приемопередатчик соединен с входом блока дисплейного процессора.

2. Монитор по п.1, отличающийся тем, что содержит дополнительные входы для подключения медицинских приборов, например, электрокардиограф, электрокоагулограф, выход которых подключен ко входу коммутатора блока предварительных усилителей.

3. Монитор по п.1, отличающийся тем, что блок предварительных усилителей содержит осветительное устройство, например, полости рта, подключенное к выходу блока питания блока предварительных усилителей.