монитор вредных воздействий на организм факторов окружающей среды (монитор карашурова с.е.)

Формула изобретения

Имплантируемый программируемый монитор боевых, поражающих организм факторов, содержащий корпус, в котором размещены блок анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиоактивного излучения, боевых отравляющих веществ, газов, нарушений функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем воина; блок электростимуляции тканей для индикации поражения организма боевыми поражающими факторами; программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации; блок радиочастотной связи монитора с внешними устройствами; блок - дефибриллятор, электростимулятор сердца, блок электростимуляции диафрагмы, диафрагмальных нервов, искусственной вентиляции легких; блок автономного питания, а также расположенные вне корпуса сенсоры радиоактивного излучения (альфа, бета, гамма, рентгеновского излучения), сенсоры, биосенсоры боевых отравляющих веществ, отравляющих газов, сенсоры, биосенсоры функционального состояния дыхательной, сердечно-сосудистой систем, содержания кислорода в тканях; электрод для стимуляции тканей организма для оповещения воина о появлении боевых поражающих факторов и ухудшении состояния организма; электрод для дефибрилляции и электростимуляции сердца; электроды для электростимуляции диафрагмальных нервов диафрагмы; внешнее устройство радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния организма воина, отличающийся тем, что сенсоры, биосенсоры конструктивно выполнены в виде лепестков, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях на двух независимых, вводимых в ткани организма многомерных датчиках и соединены с блоком анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиоактивного излучения, боевых отравляющих веществ, газов, нарушений функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем воина, который соединен с блоком электростимуляции тканей для индикации поражения организма боевыми поражающими факторами, а также с программируемым блоком поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации и блоком радиочастотной связи монитора с внешними устройствами, причем программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации соединен через блок-дефибриллятор, электростимулятор сердца и блок электростимуляции диафрагмы, диафрагмальных нервов, искусственной вентиляции легких, а также через соответствующие электроды с мышцей сердца, диафрагмальными нервами или диафрагмой для восстановления функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем в условиях действия поражающих факторов, причем внешнее устройство радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния организма воина соединено с блоком радиочастотной связи монитора с внешним устройствами посредством электромагнитных волн, а блок автономного питания монитора присоединен ко всем блокам монитора, за исключением внешнего устройства радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния организма воина.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к принципиально новому виду военной техники, а именно к имплантируемым биокибернетическим устройствам, предназначенным для повышения боеспособности воина, путем предупреждения его и командного состава войск о появлении поражающих организм факторов на поле боя, а также восстановления функционирования важнейших систем организма.

Уровень техники

Характеристика аналога и прототипа изобретения.

Известен индивидуальный радиометр - дозиметр, позволяющий выявлять повышенный по сравнению с нормой уровень радиации (альфа, бета, гамма, рентгеновского излучения) [1].

Радиометр включает в себя детектор ионизирующего излучения (счетчик Гейгера-Мюллера), формирователь импульсов, узел счета и индикации, блок питания, соединенные между собой. Радиометр обеспечивает выявление повышенного уровня радиации, однако имеет ряд недостатков:

- неудобен для применения в боевых условиях (дополнительный вес, возможность механического повреждения и повреждения за счет различных факторов внешней среды);

- результаты измерения радиации зависят от ориентации в пространстве радиометра ввиду цилиндрической конфигурации детектора ионизирующего излучения;

- не позволяет информировать воина и командный состав войск о превышении уровня радиации автоматически, несколькими путями сразу (не только через индикаторное табло, но и речевые сообщения, специальные сигналы);

- не позволяет измерять величину радиации непосредственно в организме человека, а также контролировать состояние жизненно важных систем организма.

Известен также анализатор содержания газов в крови, жидкостях [2], состоящий из чувствительных элементов - сенсоров кислорода, углекислого газа, водорода, соединенных с блоком измерения содержания газов в жидкостях, блоком питания.

Анализатор обеспечивает индикацию содержания в крови вышеуказанных газов, однако имеет ряд недостатков:

- неудобен для эксплуатации на поле боя (большие габариты, вес, необходимость длительной подготовки для измерений, сложность считывания результатов и возможность ошибок при их интерпретации);

- не позволяет автоматически оповещать воина о появлении в окружающей его атмосфере и в организме опасных концентраций газов, веществ;

- не позволяет измерять содержание опасных для жизни газов, веществ непосредственно в организме человека, а также контролировать и корректировать состояние жизненно важных систем организма.

Известен также анализатор веществ [3], состоящий из сенсора, измерительного блока, соединенных с блоком питания. Анализатор позволяет определять содержание различных веществ, однако, имеет ряд недостатков:

- не позволяет выявлять появление непосредственно в организме человека боевых отравляющих веществ и одновременно контролировать, корректировать состояние жизненно важных систем организма;

- требует сложной, длительной калибровки прибора, имеет большие габариты, легко может быть поврежден механически в условиях боевых действий.

Наиболее близким по сущности является имплантируемый электростимулятор [5], содержащий генератор, блок контроля, выходной блок, связанный с проводом-электродом, блок питания, блоки включения и регулирования напряжения, блок анализа функционального состояния дыхательной системы организма. Блок анализа функционального состояния дыхательной системы организма с помощью сенсора способен обеспечивать выявление изменений функционального состояния организма. Электростимулятор обеспечивает коррекцию функционального состояния систем организма на этой основе путем электростимуляции структур нервной системы, однако имеет следующие недостатки:

- сенсор электростимулятора не позволяет выявлять, регистрировать радиоактивное излучение;

- не позволяет выявлять появление в организме боевых отравляющих веществ (зарина, замана, например) и боевых отравляющих газов (хлора, закиси азота, В-газов, например);

- не позволяет восстанавливать функциональную активность сердечно-сосудистой, дыхательной систем при остановке сердца, аритмиях сердца, остановке дыхания или снижении его эффективности вследствие поражения воина боевыми отравляющими газами, веществами, радиоактивным излучением);

- не позволяет автоматически оповещать пострадавшего и окружающих (командный состав, например) об опасных для здоровья воздействиях боевых поражающих факторов.

Сущность изобретения

Характеристика технических результатов, получаемых с его помощью:

Изобретение позволяет решать следующие задачи:

1. Повышать жизнеспособность воина во время боевых действий в условиях поражения радиоактивным излучением, боевыми отравляющими веществами, отравляющими газами.

2. Автоматически, в реальном масштабе времени выявлять начало воздействия на организм радиоактивного излучения, превышающего естественный фон радиации (альфа, бета, гамма, рентгеновского излучения) и информировать об этом воина и командный состав, госпиталь различными способами.

3. Автоматически выявлять появление в организме воина боевых отравляющих веществ, отравляющих газов (например, хлора, закиси азота, В-газов, зарина, замана) и извещать об этом воина, а также командный состав, руководство госпиталя.

4. Выявлять нарушение функции сердечно-сосудистой систем в виде сердечных аритмий, остановки сердца и нарушение функции дыхательной системы в виде остановки дыхания, снижения содержания кислорода в тканях ниже нормы. Оповещать об этом воина, командный состав, госпиталь и автоматически восстанавливать функции этих систем организма путем электростимуляции сердца, диафрагмы.

Технические результаты применения устройства

Повышение жизнеспособности воина на поле боя в условиях действия поражающих факторов достигается путем введения в имплантируемый монитор высокочувствительных имплантируемых сенсоров радиоактивного излучения (альфа, бета, гамма, рентгеновского излучения), имплантируемых высокочувствительных сенсоров, биосенсоров боевых отравляющих веществ, отравляющих газов, а также сенсоров, биосенсоров функциональной активности дыхательной и сердечно-сосудистой систем, содержания кислорода в тканях организма, позволяющих автоматически выявлять появление поражающих факторов и опасные для жизни изменения функционирования жизненно важных систем организма, и оповещать воина, командный состав, госпиталь о произошедшем. Кроме этого монитор обеспечивает автоматическое восстановление функциональной активности дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма путем электростимуляции сердца и диафрагмы.

Проведенный сопоставительный анализ монитора с прототипом выявил, что общим у них является наличие следующих функциональных блоков:

Блока анализа функционального состояния систем организма, снабженного чувствительными элементами, блока, обеспечивающего электростимуляцию тканей, блока автономного питания.

Выявлены следующие отличия имплантируемого монитора от прототипа:

1. Монитор имеет сенсоры, биосенсоры функционального состояния дыхательной, сердечно-сосудистой систем, а также сенсоры, биосенсоры содержания кислорода в тканях, сенсоры, биосенсоры содержания боевых отравляющих веществ и отравляющих газов в тканях организма, сенсоры радиоактивного излучения (альфа, бета, гамма, рентгеновского).

2. Все вышеуказанные сенсоры, биосенсоры, конструктивно объединены в виде «лепестков» (расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях) в два или более многомерных датчика, позволяющих проводить одновременные измерения указанных в п.1 факторов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, что обеспечивает независимость получаемых результатов измерения от направления действия на организм боевых поражающих факторов. Один из таких многомерных датчиков (типа «тюльпан») имплантируется в брюшную полость, а второй - в плевральную полость. Эти датчики могут имплантироваться и в любые другие ткани организма.

3. Вышеуказанные сенсоры, биосенсоры соединены с блоком анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиоактивного излучения, боевых отравляющих веществ, отравляющих газов, нарушений функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем воина (4 на фиг.1). Этот блок обеспечивает автоматическое информирование воина о появлении повреждающих факторов и ухудшении функционирования сердечно-сосудистой, дыхательной систем посредством специально предусмотренных для этого режимов электростимуляции кожи электрическими импульсами, формируемыми блоком электростимуляции тканей (5 на фиг.1), соединенным с блоком 4. Соединение блока анализа (4 на фиг.1) с блоком радиочастотной связи монитора с внешними устройствами (7 на фиг.1) обеспечивает автоматическое оповещение командного состава и госпиталя о поражении воина.

5. В мониторе имеется программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации (8 на фиг.1), соединенный с блоком анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиоактивного излучения, боевых отравляющих веществ, газов, нарушений функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем, обеспечивающий восстановление функции сердца, при остановке его или появлении опасных для жизни аритмий через блок дефибриллятор-электростимулятор сердца (9 на фиг.1), соединенный с программируемым блоком 8 (фиг.1), а также обеспечивающий восстановление функции дыхательной системы при остановке дыхания или ухудшении его путем периодической электростимуляции диафрагмальных нервов, диафрагмы через блок электростимуляции диафрагмы, диафрагмальных нервов, искусственной вентиляции легких (10 на фиг.1).

6. Монитор может программироваться на различные алгоритмы работы, а также с целью изменения параметров выходных импульсов (частоты, длительности, амплитуды их), обеспечивающих электростимуляцию кожи или других тканей от блока 5 (фиг.1), электростимуляцию сердца от блока 9 (фиг.1), электростимуляцию диафрагмальных нервов, диафрагмы от блока 10 (фиг.1).

Перечень фигур графических изображений:

Фиг.1

Блок-схема монитора вредных веществ на организм факторов окружающей среды (Монитора Карашурова С.Е.):

1 - сенсоры радиоактивного излучения (альфа, бета, гамма, рентгеновского),

2 - сенсоры, биосенсоры боевых отравляющих веществ, отравляющих газов,

3 - сенсоры, биосенсоры функционального состояния дыхательной, сердечно-сосудистой систем, содержания кислорода в тканях,

4 - блок анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиоактивного излучения, боевых отравляющих веществ, газов, нарушений функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем,

5 - блок электростимуляции тканей для индикации поражения организма боевыми поражающими факторами,

6 - внешнее устройство радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния организма воина,

7 - блок радиочастотной связи монитора с внешними устройствами,

8 - программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации,

9 - блок-дефибриллятор, электростимулятор сердца,

10 - блок электростимуляции диафрагмы, диафрагмальных нервов, искусственной вентиляции легких,

11 - блок автономного питания монитора.

Фиг.2

Внешний вид имплантированного монитора вредных воздействий на организм факторов окружающей среды (Монитора Карашурова С.Е.):

1 - корпус имплантированного монитора;

2, 3 - сенсоры, биосенсоры боевых отравляющих газов, отравляющих веществ, содержания кислорода в тканях, радиоактивного излучения, - в многомерном датчике;

4, 5 - электроды к диафрагмальным нервам;

6, 7 - диафрагмальные нервы;

8 - электрод к сердцу от монитора;

9 - сердце;

10 - диафрагмальная мышца;

11 - внешнее устройство радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния организма воина;

12 - электрод к тканям (для индикации появления боевых поражающих факторов (отравляющих веществ, отравляющих газов, радиоактивного излучения).

Фиг.3.

Внешний вид и устройство сенсоров и биосенсоров монитора Карашурова:

1 - лепесток биосенсора боевых отравляющих газов, кислорода;

2 - лепесток сенсора радиоактивного излучения (альфа, бета, гамма, рентгеновского);

3 - лепесток сенсора боевых отравляющих веществ;

4 - мембрана биосенсора газов, веществ, биологически инертная;

5 - поры мембраны биосенсора;

6 - химический реагент-индикатор веществ, газов;

7 - электрохимический преобразователь реакции между исследуемыми газом, веществом и химическим реагентом-индикатором;

8 - многожильный электрический кабель, соединяющий электрохимические преобразователи и полупроводниковые индикаторы с монитором;

9 - полупроводниковый индикатор радиоактивного излучения (гамма, альфа, бета, рентгеновского излучения);

10 - биоинертная оболочка сенсора, прозрачная для всех видов радиоактивного излучения.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

В основе имплантируемого монитора - программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации 8 (фиг.1), соединенный с блоком анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиоактивного излучения, боевых отравляющих веществ, газов, нарушений функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем воина 4 (фиг.1), выполненные на основе микропроцессоров. Программируемый блок 8 (фиг.1) программируется через соединенный с ним блок радиочастотной связи монитора с внешними устройствами 7 (фиг.1) от внешнего устройства радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния организма воина 6 (фиг.1) через радиочастотную связь с ним. Связь блоков 6 и 7 осуществляется за счет содержащихся в них приемно-передающих элементов. Вводимые при программировании вышеуказанных блоков алгоритмы работы монитора позволяют осуществлять индикацию поражения организма боевыми отравляющими веществами, газами, а также индикацию нарушений функционирования важнейших систем организма: сердечно-сосудистой (по появлению аритмий сердца, остановке сердца), дыхательной системы (по снижению или увеличению частоты дыханий относительно нормы, снижению эффективности дыхания, когда снижается ниже нормы содержание кислорода в тканях). Комбинированный многомерный датчик газов, веществ, функциональной активности сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма (фиг.3,а, б) устроен по лепестковому принципу, причем лепестки - сенсоры и биосенсоры - расположены более чем в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, что обеспечивает независимость точной индикации поражающих организм факторов от положения тела воина относительно направления действия этих поражающих факторов. В основе устройства биосенсоров газов и веществ 1, 3 (фиг.3,г) лежит пористая биологически инертная мембрана 5 (фиг.3) (с величиной пор - 5 - от 30 нм до 500 мкм), под которой находится химический реагент - индикатор 6 (фиг.3,г). При попадании через поры исследуемого газа или вещества и взаимодействии его с химическим реагентом, строго специфичным для данного газа или вещества, происходит химическая реакция, которая регистрируется электрохимическим преобразователем 7 (фиг.3,г), а затем получаемые в результате преобразования электрические импульсы поступают через кабель 8 (фиг.3) на блок 4 (фиг.1) - блок анализа сигналов от сенсоров биосенсоров. Химическими реагентами могут быть следующие вещества: сложные эфиры, спирты, альдегиды, ДНК, кислоты, щелочи. Электрохимический преобразователь может работать на основе следующих физических, химических эффектов: возникновения акустических волн, повышения температуры, появления, изменения флюоресценции реагента, изменении его электрических характеристик (электрического сопротивления, например). Получаемые в результате работы биосенсоров, сенсоров электрические сигналы могут иметь как аналоговую, так и цифровую форму. Сенсоры и биосенсоры различных веществ уже сравнительно давно применяются в биохимии [6].

В основе устройства сенсора радиоактивного излучения (фиг.3,в) лежит полупроводниковый индикатор 9 - гибкая пластина, содержащая кристаллы полупроводника, соединенная с кабелем 8, покрытая сверху биологически инертной, прозрачной для электромагнитных волн оболочкой 10. Лепестки сенсоров, биосенсоров в многомерном датчике расположены не менее чем в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (фиг.3,а, б). Корпус имплантируемого монитора 1 (фиг.2) вживляется хирургическим путем в подкожную клетчатку, например, в правой подключичной области, под наркозом или местной анестезией. Многомерные датчики 2, 3 (фиг.2) имплантируются: 2 - в плевральную полость, через эндоскопический торакопорт, 3 - в брюшную полость, через микроразрез или эндоскопический троакар, в условиях карбоксиперитонеума, что обеспечивает их наилучшее взаимодействие с тканями организма и тканевыми жидкостями, в которых уже в первые секунды после поражения появляются малые концентрации боевых отравляющих веществ и газов, и быстро меняется содержание кислорода при нарушении функции дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма. Биосенсоры содержания газов, кислорода в тканях организма регистрируют также частоту сердечных сокращений (содержание кислорода в тканях меняется синхронно с каждым сокращением сердца). Для косвенного измерения содержания кислорода в тканях и измерения частоты сердечных сокращений может использоваться также оптоэлектрический датчик, принцип действия которого основан на изменении цвета крови при различном содержании кислорода в ней: при гипоксии - потемнение крови (приближение ее спектра к синему цвету), а при нормальной оксигенации крови - ярко-красное окрашивание крови. Электроды 4, 5, идущие от корпуса монитора (фиг.2) через сформированные хирургическим путем под кожей тоннели к операционным ранам в нижней трети шеи с обеих сторон и через них к диафрагмальным нервам 6, 7 на шее, подключаются к ним с целью электростимуляции через них главной дыхательной мышцы - диафрагмы 10 (фиг.2) при остановке дыхания или значительном снижении его эффективности. Электрод, предназначенный для электростимуляции или дефибрилляции сердца при остановке его или появлении аритмий вследствие отравления газами или отравляющими веществами, вводится в полость сердца через подключичную вену хирургическим путем. Внешнее устройство радиочастотной связи с монитором, программирования монитора и индикации состояния воина 6 (фиг.1) и 11 (фиг.2) укрепляется на одежде воина, над вживленным монитором. Двухсторонняя связь между этими устройствами осуществляется через электромагнитные волны. Электрод 12 (фиг.2) от монитора предназначен для создания искусственных тактильных ощущений у воина, сообщающих ему о появлении повреждающих факторов. Этот электрод хирургическим путем через подкожный тоннель подсоединяется к одному из кожных нервов, преимущественно в области передней поверхности правой половины грудной клетки или верхней трети правого плеча. Индикация появления повреждающих факторов может осуществляться, например, следующим образом. При появлении в организме отравляющих газов оповещение об этом воина через электрод 12 (фиг.2) происходит ритмически следующими друг за другом одиночными импульсами тока, что воспринимается воином в виде легкого покалывания в соответствующей области кожи. При появлении в организме боевых отравляющих веществ оповещение об этом воина может происходить через появление в той же зоне кожи, кроме вышеописанных импульсов, также более продолжительных (например, длительностью до 10 с) импульсов. При появлении радиоактивного излучения оповещение об этом воина может происходить по появлению у него тактильных импульсов продолжительностью до 1 мин. Возможно также оповещение воина о поражающих факторах не только через электростимуляцию с помощью электрода 12 кожных нервов, но и через подключенный к этому электроду электромеханический вибратор, вживленный подкожно (вибратор, как, например, в сотовом телефоне), или через подключенный хирургическим путем многоканальный электрод 12 к различным областям кожи таким образом, чтобы каждый отдельный участок кожи был ответственен за оповещение воина об одном из поражающих факторов (например, кожа правого плеча - радиационное поражение, кожа надключичной области - поражение отравляющими газами, кожа верхней трети грудной клетки - поражение боевыми отравляющими веществами). Параметры тока электростимуляции кожных нервов, сердца, диафрагмальных нервов находятся в пределах 0,01-300 Гц, 0,1-0,5 мА, 0,1-10 В, при длительности пачек импульсов от 0,01 с до 24 ч и длительности интервалов между ними от 0,01 сек до 24 часов, при длительности импульсов от 0,1 мс до 1,0 мс.

Основные алгоритмы функционирования монитора:

1. Описание Алгоритма №1 (фиг.4)

При появлении радиоактивного излучения (альфа, гамма, бета, рентгеновского излучения), превышающего норму, а также при появлении боевых отравляющих газов, веществ в организме и нарушении функционирования его систем, блок 4 (фиг.1) (блок анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров) выявляет это на основании анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров, находящихся в блоках 1, 2, 3 (фиг.1), поступающих на него, и вырабатывает сигналы оповещения воина (индикации появления поражающих факторов) в виде импульсов электростимуляции кожных нервов или тканей через блок 5 электростимуляции тканей (фиг.1) и электрод 12 (фиг.2). При этом через блок радиочастотной связи монитора с внешними устройствами 7 (фиг.1) через электромагнитные волны передается на внешнее устройство радиочастотной связи 6 (фиг.1) информация о поражающих факторах, состоянии организма воина, которая может сообщаться воину и командному составу в виде голосового оповещения или специальными сигналами о поражающих факторах, а также передаваться через электромагнитные волны на командный пункт и в госпиталь. В результате получения таких предупреждающих сигналов воин может применить защитные средства, командование внести корректировку в управление войсками, а госпиталь приготовить соответствующие антидоты, лекарства, планы действий.

Описание алгоритмов работы монитора №2а и №2б

Применяются при нарушении функции сердца: появлении сердечный аритмий или остановке сердца.

Алгоритм №2а (фиг.4).

В случае остановки сердца из-за поражения организма отравляющими газами, отравляющими веществами или радиацией остановка сердца распознается с помощью сенсоров, биосенсоров состояния сердечно-сосудистой системы, содержания кислорода в тканях и крови. Сигнал об этом от сенсоров и биосенсоров поступает из блока 3 (фиг.1) на блок 4 - блок анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров и индикации появления радиации, боевых отравляющих веществ, газов, нарушении функции дыхательной, сердечно-сосудистой систем.

Распознается остановка сердца и подается команда на программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации (блок 8 фиг.1). По команде с этого блока происходит включение блока 9 - дефибриллятора сердца. Последний посылает мощные импульсы на мышцу сердца, вызывая восстановление нормальной работы сердца, после чего блок-дефибриллятор отключается и перестает посылать импульсы на сердце.

Алгоритм №2б

При появлении сердечных аритмий сенсоры, биосенсоры блока 3 (фиг.1) выявляют это и информация от них поступает на блок анализа 4 (фиг.1), а с него на соединенный с ним блок 8 - программируемый блок поддержания жизнедеятельности организма в критической ситуации. Последний через блок 9 начинает электростимуляции сердца, нормализуя его функцию. После нормализации работы сердца электростимуляция его прекращается.

Описание Алгоритма №3 работы монитора

При возникновении вследствие поражения организма отравляющими газами и веществами, дисфункции дыхательной системы, проявляющейся в снижении содержания кислорода в тканях ниже нормы, сенсоры, биосенсоры блока 3 (фиг.1) реагируют на это, посылая на блок 4 (блок анализа сигналов от сенсоров, биосенсоров) соответствующие сигналы, что через блок 8 (программируемый блок) приводит в действие блок 10 (блок электростимуляции диафрагмы, диафрагмальных нервов, искусственной вентиляции легких), который осуществляет электростимуляцию диафрагмы через диафрагмальный нерв. Учащение и углубление дыхания вследствие этого приводит к нарастанию содержания кислорода в тканях и автоматическому прекращению электростимуляции диафрагмальных нервов. О снижении содержания кислорода в тканях воин получает информацию в виде тактильных сигналов от блока 5 (фиг.1) - электростимуляции тканей, соединенного с кожей или другими тканями через электрод 12 (фиг.2), а также от блока 6 (фиг.1), связанного с блоком 4, через блоки 7, 8 (фиг.1), - в виде звуковых сигналов или речевых сообщений.

Это позволяет ему вовремя прибегнуть к индивидуальным средствам защиты: противогазу, респиратору, соединенному с кислородными баллонами, защитному костюму и другим средствам.

Примечание:

1. Для восстановления функции сердца при остановке его или аритмиях электрод для электростимуляции сердца может подводиться к нему не только через подключичную вену, но и посредством подключения к мышце сердца хирургическим путем.

2. Дефибрилляция сердца может осуществляться и от накожного носимого дефибриллятора, приводимого в действие по команде от внешнего устройства радиочастотной связи 6, или блока 7 (фиг.1) на основе поступивших от сенсоров, биосенсоров сигналов об остановке сердца.

3. Для восстановления дыхания монитор не обязательно должен подключаться к диафрагмальным нервам или к диафрагмальной мышце хирургическим путем, через имплантированные электроды, а может осуществлять включение накожно носимого электростимулятора диафрагмы или носимого аппарата искусственной вентиляции легких, соединенного с индивидуальным респиратором, путем передачи команды включения этих устройств от внешнего устройства радиочастотной связи 6 (фиг.1).

4. Вышеуказанные алгоритмы 1, 2, 3 могут работать как по отдельности, так и в различных комбинациях между собой, в зависимости от комбинации боевых поражающих факторов, действующих на организм воина. Оболочка электростимулятора и электродов может быть выполнена из любого биоинертного материала, например силикона. Контакты электродов биполярные. Блоки 1-5 и 7-10 (фиг.1) имплантируемого монитора питаются от блока автономного питания 11 (фиг.1), представляющего собой батарею питания или аккумулятор, размещенный непосредственно в корпусе монитора. Возможно питание этих блоков и радиочастотным путем от блока 6 (фиг.1).

Источники информации

1. Измеритель интенсивности ионизирующего излучения // журнал «Радио». - 1990. - №7. - С.31-35

2. J.W. Severinghaus, M.D. Blood gas calculator (Journal of Applied physiology, Vol 21, N 3, may 1966) Radiometer a|s. Emdrupvej 72 DK 2400. Copenhagen NV. Denmark.

3. Юденфренд С. Флуоресцентный анализ в биологии и медицине. - M., 1965.

4. Пирс Э. Гистохимия. - M., 1962.

5. Treatment of respiratory disorders by nerve stimulation (Патент США (PCT) WO 93(01862, A 61 N 1/36 /Gyberonics / опубл. 22.07.91./ Wemicke Joachim F., Ryder Court.

6. Use of catecholamine sensor in the control of on artificial heard system / Mabuchs K., Chinzei T. // Int J. Artig Organs. - 1997. - 20, N1, - P - 337-42.