способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления
Классы МПК: | A61B5/024 измерение частоты пульса или частоты сердечных сокращений |
Автор(ы): | Ус Н.А., Гамбург М.М. |
Патентообладатель(и): | Воронежское высшее военное авиационное инженерное училище |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-06-07 публикация патента:
27.08.1998 |
Способ предназначен для интегральной диагностики состояния биообъекта, основанного на анализе средней скорости распространения пульсовой волны на различных участках большого и малого кругов кровообращения при бескровных методах клинического исследования гемодинамики в сосудах и кровенаполнениях тканей. Первоначально производят синхронное считывание центрального
а и периферического
б одноименных фронтов электрических импульсов, находят значение их разности ![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
=
а-
б, пропорциональное временному интервалу
t = t(
а) - t(
б), далее производят считывание фронта периферического электрического импульса и через интервал времени
t - считывание одноименного фронта центрального электрического импульса, при этом за фиксированный промежуток времени измеряют отклонение положения одноименных фронтов центрального и периферического электрических импульсов по величине и знаку. При этом повышается достоверность диагностики и ее разрешающая способность. Устройство для осуществления способа содержит два оптоэлектронных преобразователя, два формирователя электрической последовательности импульсов, генератор измерительной частоты, ключевую логическую схему И-НЕ, дискриминатор - формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, формирователь команд управления, реверсивный счетчик частоты, регистр памяти, индикатор и кнопку пуска. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
Формула изобретения
1 1. Способ диагностики состояния биообъекта, включающий преобразование биологической пульсовой последовательности в электрическую последовательность импульсов с последующим измерением параметров пульса, по которым осуществляют оценку состояния биообъекта, отличающийся тем, что измерение параметров осуществляется сначала синхронным считыванием центрального и периферического одноименных фронтов электрических импульсов, находят первичное значение их разности фаз пропорциональное временному интервалу далее производят считывание фронта периферического электрического импульса и через известный интервал времени считывание одноименного фронта центрального электрического импульса, при этом за фиксированный промежуток времени измеряют отклонение положения одноименных фронтов центрального и периферического электрических импульсов по величине и знаку, на основании чего осуществляют диагностику состояния биообъекта. 2 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят измерение центрального и периферического фронтов электрических импульсов наложением датчиков в области большого круга кровообращения. 2 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят измерение центрального и периферического фронтов электрических импульсов наложением датчиков в области малого круга кровообращения. 2 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят измерение центрального и периферического фронтов электрических импульсов наложением датчиков в областях соответственно большого и малого кругов кровообращения. 2 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят измерение центрального и периферического фронтов электрических импульсов наложением датчиков в областях соответственно малого и большого кругов кровообращения. 2 6. Устройство для осуществления способа, содержащее первый оптоэлектронный преобразователь, первый формирователь электрической последовательности импульсов, генератор измерительной частоты, логическую схему И - НЕ, индикатор и кнопку пуска, причем выход первого оптоэлектронного преобразователя соединен с входом первого формирователя электрической последовательности импульсов, а его выход подключен на первый вход логической схемы И - НЕ, первый выход генератора измерительной частоты подключен на второй вход логической схемы И - НЕ, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит второй оптоэлектронный преобразователь, второй формирователь электрической последовательности импульсов, дискриминатор-формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, формирователь команд управления, реверсивный счетчик частоты, регистр памяти, при этом выход второго оптоэлектронного преобразователя соединен с входом второго формирователя электрической последовательности импульсов, а его выход подключен на третий вход логической схемы И - НЕ, четвертый вход логической схемы И - НЕ соединен с первым выходом формирователя команд управления, а второй и третий выходы подключены соответственно к входам первого и второго оптоэлектронных преобразователей, второй выход генератора измерительной частоты соединен с первым входом формирователя команд управления, а его второй вход соединен с вторым выходом регистра памяти, к третьему и четвертому входам формирователя команд управления подключена кнопка пуска, первый и второй выходы формирователя электрической последовательности импульсов дополнительно соединены соответственно с первым и вторым входами дискриминатора-формирователя соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, а на его третий вход подключен третий выход генератора измерительной частоты, выход логической схемы И - НЕ соединен с первым входом реверсивного счетчика, на второй вход которого подключен выход дискриминатора-формирователя соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов, выход реверсивного счетчика подключен к входу регистра памяти, первый выход которого соединен с индикатором.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в медицинской практике для интегральной диагностики состояния биообъекта, основанного на анализе средней скорости распространения пульсовой волны на различных участках большого и малого кругов кровообращения при бескровных методах клинического исследования гемодинамики в сосудах и кровенаполнения тканей. Простейшим способом интегральной диагностики состояния биообъекта при бескровных методах клинического исследования гемодинамики в сосудах и кровенаполнения тканей является способ нахождения частоты пульса путем пальпации участков тела, где крупные кровеносные сосуды подходят близко к поверхности кожного покрова [1]. Сравнение найденной частоты пульса с некоторым эталонным значением позволяет диагностировать состояние биообъекта. Способ отличается простотой, однако разрешающая способность по диагностике достаточно низка, а субъективность очень велика. Известен другой способ диагностики состояния биообъекта [1], в основе которого лежит графический метод исследования пульса, получивший название сфигмография. Способ состоит в том, что механические перемещения ограниченного участка крупных кровеносных сосудов, возникающие под воздействием пульсовой волны, т. е. биологической пульсовой последовательности, преобразовывают в электрическую последовательность с последующей электрографической регистрацией на бумажных носителях и исследованиями формы огибающей кривой сфигмограммы и определением непосредственно частоты пульса. Выявленные информационные признаки определяют более высокое разрешение способа по диагностике, которое основывается на сравнении полученных значений и некоторых эталонных одноименных информационных признаков. Однако субъективность и достаточно низкая точность получения информационных признаков при ручной обработке сфигмограммы оставляют некоторую неоднозначность при диагностике. Общим недостатком известных способов диагностики состояния биообъекта является то, что гемодинамика фактически сравнивается с некоторым эталоном и совершенно не учитывает особенностей индивидуума. Это может приводить в отдельных случаях к неверной диагностике состояния конкретного биообъекта. Следовательно, задача изобретения состоит в достижении достоверности диагностики и повышении ее разрешающей способности. Предлагаемый способ диагностики состояния биообъекта состоит в том, что биологическую пульсовую последовательность преобразовывают в электрическую последовательность импульсов и первоначально производят синхронное считывание центрального![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
Физический показатель состояния биообъекта, равный осредненному значению вторично измеренной разности фаз, как следует из временных диаграмм, может быть равен нулю или отличен от нуля со своим знаком. Признаки, касающиеся преобразования биологической пульсовой последовательности в электрическую последовательность импульсов, являются общими для заявляемого способа и прототипа. Отличительными от прототипа являются признаки, касающиеся выполняемых измерений: первоначально производят синхронное считывание центрального
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
второй оптоэлектронный преобразователь,
второй формирователь электрической последовательности импульсов,
дискриминатор-формирователь соотношения фаз фронтов двух сравниваемых импульсов,
формирователь команд управления,
реверсивный счетчик частоты,
регистр памяти,
а также связи между указанными элементами, приведенными в формуле изобретения. Существенное значение имеет введение в схему формирователя электрической последовательности импульсов, основу которых составляет биологическая последовательность. При этом пульсовая волна преобразуется в последовательность электрических импульсов, длительность которых пропорциональна времени удара пульса. Информационная составляющая, которая заложена в пульсовой волне, сохраняется как в периоде следования импульсов, так и в длительности самого импульса. Организация двухканальной схемы первичной обработки биологической пульсовой последовательности при жесткой синхронизации генератором измерительной частоты формирователя команд управления позволяет реализовать требования синхронного считывания одноименных фронтов электрических импульсов на первом этапе и режим заданного асинхронного считывания этих же фронтов на втором этапе измерения. Заявляемое устройство, реализующее способ диагностики состояния биообъекта, показано на чертеже (см. фиг. 2). Оно содержит оптоэлектронные преобразователи 1 и 2, выходы которых соответственно соединены с входами формирователей электрической последовательности импульсов 3 и 4, а выходы последних соединены соответственно с первым и третьим входами логической схемы И-НЕ 7 и соответственно с первым и вторым входами дискиминатора-формирователя 11. Генератор измерительной частоты 6 своим первым выходом подключен к второму входу логической схемЫ И-НЕ 7, вторым выходом - на первый вход формирователя команд управления 5, первый выход которого соединен с четвертым входом логической схемы И-НЕ 7. Третий выход генератора 6 соединен с третьим входом дискриминатора-формирователя 11. Второй и третий выходы формирователя команд управления 5 подключены соответственно на входы оптоэлектронных преобразователей 1 и 2. Выход логической схемы И-НЕ 7 соединен с входом реверсивного счетчика частоты 8, выход которого подключен на вход регистра памяти 9. Второй вход реверсивного счетчика частоты 8 подключен к выходу дискриминатора-формирователя 11. Первый выход с регистра памяти 9 соединен с вторым входом формирователя команд управления 5, а второй выход подключен на вход индикатора 10. Кнопка пуска SB1 соединена с третьим и четвертым входами формирователя команд управления 5. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройство обнулено и с первого выхода формирователя 5 на четвертый вход схемы совпадения 7 приложен потенциал логического нуля, что определяет закрытое состояние логической схемы 7. Оптоэлектронные преобразователи 1 и 2 не работают. При нажатии кнопки пуска SB1 формирователь команд управления 5 переводит в активный режим ИК-излучатели оптоэлектронных преобразователей 1, 2 и открывает логической единицей по четвертому входу схему совпадения 7. При наложении датчика 1, например, в области аорты, т.е. при контроле центрального пульса, а датчика 2, например, в области локтевого изгиба левой руки, т. е. при контроле периферического пульса, в устройстве будет достигнуто синхронное считывание центрального и периферического одноименных фронтов электрических импульсов. Длительность открытого состояния логической схемы И-НЕ 7 в этом случае будет соответствовать искомой разности фаз
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/981.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
![способ диагностики состояния биообъекта и устройство для его осуществления, патент № 2118121](/images/patents/353/2118019/916.gif)
1. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней. Палеев Н.Р., Каевицер И.М. - М.: Медицина 1975 - С. 7. 2. Там же, С. 17. 3. Там же, С. 17. 4. Якушенко Ю.Г., Луканцев В.Н., Колосов М.П. Методы борьбы с помехами в оптоэлектронных приборах, - М.: Радио и связь, 1981 - С. 77, 78. 5. А. с. СССР N 216903. Портативный пульсоинтенсиметр. 6. Наручные часы, измеряющие частоту пульса. - Электроника, 1982, N 7 - С. 17, 18. 7. Атлас гемодинамических исследований в клинике внутренних болезней. Палеев Н.Р., Каевицер И.М. - М.: Медицина 1975 - С. 22. 8. Ефремов В., Нискевич М. Измеритель пульса / в помощь радиолюбителю: Сборник. Вып. 90 // Сост. Н. Ф. Назаров. М.: ДОСААФ, 1985. / С. 27, 29; (прототип).
Класс A61B5/024 измерение частоты пульса или частоты сердечных сокращений