помехозащищенный способ оценки состояния сердечно-сосудистой системы и соответствующие такому способу устройства

Формула изобретения

1. Устройство для передачи информации о параметрах, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы организма, включающее мобильный терминал, содержащий модуль для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих состояние упомянутой системы, а также блок обработки сигналов, поступающих от упомянутого модуля, и блок формирования сообщения, соответственно о результатах упомянутой обработки и/или об упомянутых сигналах, при том, что модуль содержит как минимум одну опорную поверхность, предназначенную для введения в контакт с телом и/или конечностями упомянутого организма, либо как минимум одну полость, предназначенную для размещения в ней частей конечностей последнего, а также включающий как минимум по одному фотоприемнику и излучателю, оптоэлектронный датчик для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях упомянутого организма, и выполненный с возможностью облучения упомянутых тканей различными потоками излучения различного спектрального состава при циклическом повторении, при том, что сам модуль выполнен с возможностью осуществления раздельных измерений прошедших и/или отраженных от упомянутых тканей и/или рассеянных таковыми частей упомянутых различных потоков.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упомянутый терминал включает блок автономного или сетевого электропитания, соединенный с упомянутым модулем процессор или микропроцессор, соединенные с упомянутыми процессором или микропроцессором индикатор, или монитор, или дисплей, а также устройства для записи информации и внутреннюю память.

3. Модуль для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы организма, содержащий как минимум одну опорную поверхность, предназначенную для введения в контакт с телом и/или конечностями упомянутого организма, либо как минимум одну полость, предназначенную для размещения в ней частей конечностей последнего, а также включающий как минимум по одному фотоприемнику и излучателю оптоэлектронный датчик для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях упомянутого организма, выполненный с возможностью облучения упомянутых тканей различными потоками излучения различного спектрального состава при циклическом повторении, для чего он имеет соответствующее количество независимо коммутируемых источников излучения, при том, что сам модуль выполнен с возможностью осуществления раздельных измерений прошедших и/или отраженных от упомянутых тканей, и/или рассеянных таковыми частей упомянутых различных потоков, в то время как дополнительно он включает микропроцессор и связанный с ним аналого-цифровой преобразователь, на который через электрические фильтры подают сигнал фотоприемника.

4. Модуль по п.3, отличающийся тем, что он включает соединенный с датчиком как минимум двухканальный генератор, задающий параметры последовательного облучения упомянутых тканей упомянутыми различными потоками.

5. Модуль по п.4, отличающийся тем, что упомянутый в п.4 генератор выполнен с возможностью возбуждения периодически следующих последовательностей импульсов, при этом упомянутый датчик выполнен таким, что различным импульсам каждой отдельно взятой последовательности преимущественно соответствует облучение упомянутых тканей упомянутыми различными потоками, а от последовательности к последовательности спектральные характеристики упомянутого облучения преимущественно воспроизводятся.

6. Модуль по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что упомянутые фотоприемник и излучатель расположены напротив друг друга таким образом, чтобы на фоточувствительную поверхность фотоприемника попадала та часть излучения, которая прошла сквозь упомянутые ткани.

7. Модуль по любому из пп.3-5, отличающийся тем, что упомянутые фотоприемник и излучатель расположены рядом друг с другом таким образом, чтобы на фоточувствительную поверхность фотоприемника попадала та часть излучения, которая отразилась и/или рассеялась упомянутыми тканями.

8. Оптоэлектронный датчик модуля для измерения посредством последовательного облучения излучением различного спектрального состава при циклическом повторении изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, состоящий как минимум из одного одно- или многоэлементного фотоприемника и как минимум одного излучателя, при том, что последний включает как минимум два излучающих объекта, имеющих различные спектральные характеристики по излучению одного из которых судят об условиях измерения, в частности о взаимном расположении тканей и компонентов датчика, о чистоте рабочих поверхностей и т.п., а другого - о наполнении ткани кровью и выполненных либо с возможностью независимого пропускания через них тока, либо разнесенными в пространстве, или как минимум два светофильтра, с различными спектральными характеристиками.

9. Датчик по п.8, отличающийся тем, что в качестве упомянутого излучателя он содержит диод, включающий как минимум два кристалла, излучающие при возбуждении их p-n-переходов электромагнитное излучение различного спектрального состава.

10. Датчик по п.9, отличающийся тем, что как минимум один из упомянутых кристаллов излучает свет, цвет которого выбран из перечня: красный, желтый, желто-зеленый, зеленый, цвет морской волны, синий.

11. Датчик по п.8, отличающийся тем, что в качестве упомянутого излучателя он содержит матрицу или линейку источников, включающую как минимум два диода, кристаллы которых при возбуждении их p-n-переходов излучают электромагнитное излучение различного спектрального состава.

12. Датчик по п.8, отличающийся тем, что в качестве фотоприемника он включает фотодиод или фоторезистор.

13. Датчик по п.8, отличающийся тем, что перед фотоприемником установлен фильтр, имеющий различное пропускание для излучений различного спектрального состава.

14. Датчик по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что дополнительно он включает контактные и/или бесконтактные датчики, выбранные из перечня: индуктивные, емкостные, электростатические, тепловые, вибрационные, давления, электрического сопротивления, электрического потенциала.

15. Излучатель оптоэлектронного датчика модуля для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, изготовленный в виде светоизлучающего диода, включающего как минимум один кристалл с p-n-переходом, выполненным с возможностью излучения в инфракрасной области спектра и как минимум один кристалл с p-n-переходом, выполненным с возможностью излучения в видимой области спектра с их независимой коммутацией.

16. Способ измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, заключающийся в том, что упомянутые ткани просвечивают и/или подсвечивают в непрерывном и/или импульсном режимах потоками исходного излучения и осуществляют ряд серий, состоящих более чем из двух измерений и/или оценок энергетических параметров либо или прошедшей сквозь упомянутые ткани части излучения, или отраженной от таковых и/или рассеянной таковыми, либо или прошедшей сквозь упомянутые ткани части излучения и исходного излучения или последнего и отраженной от упомянутых тканей и/или рассеянной таковыми частями излучения, при этом преимущественно во время различных измерений и/или оценок серии обеспечивают преобладание в исходном излучении электромагнитных волн различного спектрального состава при циклическом повторении, тогда как преимущественно во время части измерений и/или оценок различных серий обеспечивают преобладание в исходном излучении электромагнитных волн одного и того же спектрального состава, при этом осуществляют регистрацию результатов измерений и/или оценок.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что результаты измерений оцифровывают и передают в блок сравнения энергетических характеристик упомянутых частей излучений различного спектрального состава между собой.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что вычисляют частоту тока крови.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что периодически изменяют спектральный состав упомянутого исходного излучения с частотой, превосходящей удвоенную частоту сердечных сокращений.

20. Способ по п.18, отличающийся тем, что периодически изменяют спектральный состав упомянутого исходного излучения с частотой, много большей частоты сердечных сокращений.

21. Способ по п.18, отличающийся тем, что периодически изменяют спектральный состав упомянутого исходного излучения, при этом выдерживают постоянным соотношение частоты такого изменения и частоты сердечных сокращений.

22. Способ по п.18, отличающийся тем, что измерения проводят в течение времени, превосходящего период сердечных сокращений.

23. Способ по п.18, отличающийся тем, что измерения проводят в течение времени, много большего периода сердечных сокращений.

24. Способ по п.16, отличающийся тем, что обеспечивают изменение энергетических характеристик исходного излучения при изменении его спектрального состава, причем соотношения таких характеристик для излучений различного спектрального состава выдерживают постоянным с допуском не хуже 1%.

25. Способ по п.16, отличающийся тем, что для упомянутого просвечивания и/или подсвечивания используют источники излучения с шириной спектра по уровню 0,5, меньшей 30 нм, при этом для упомянутых измерения и/или оценки используют фотоприемник с шириной спектра по уровню 0,5, большей 60 нм.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Изобретения относятся к различным областям жизнедеятельности и могут быть использованы в медицине, спорте, педагогике, контроле за персоналом, ветеринарии и прочее.

Уровень техники

Авторам не известен способ и соответствующие устройства, включающие определяющий заявляемый технический результат набор отличительных признаков, схожий с заявляемым.

Сущность изобретений

Изобретения предназначены для упрощения процедуры диагностирования состояния сердечно-сосудистой системы при высокой точности и надежности получаемых оценок.

Технический результат, достигаемый благодаря реализации изобретений, заключается в возможности проведения быстрого исследования состояния сердечно-сосудистой системы неподготовленным персоналом, без специальной подготовки испытуемого и оборудования, при низкой цене и большом сроке службы последнего.

Также технический результат от реализации изобретений заключается в возможности замены при предварительном исследовании состояния сердечно-сосудистой системы включающего множество датчиков электрокардиографа.

Заявляемый технический результат достигается следующим.

Реализуют способ измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, заключающийся в том, что упомянутые ткани просвечивают и/или подсвечивают в непрерывном и/или импульсном режимах потоками исходного излучения и осуществляют ряд серий, состоящих более чем из двух измерений и/или оценок энергетических параметров либо или прошедшей сквозь упомянутые ткани части излучения, или отраженной от таковых и/или рассеянной таковыми, либо или прошедшей сквозь упомянутые ткани части излучения и исходного излучения, или последнего и отраженной от упомянутых тканей и/или рассеянной таковыми частями излучения, при этом преимущественно во время различных измерений и/или оценок серии обеспечивают преобладание в исходном излучении электромагнитных волн различного спектрального состава, тогда как преимущественно во время части измерений и/или оценок различных серий обеспечивают преобладание в исходном излучении электромагнитных волн одного и того же спектрального состава, при этом осуществляют регистрацию результатов измерений и/или оценок.

При реализации заявляемого способа также могут:

- периодически изменять спектральный состав упомянутого исходного излучения с частотой, превосходящей удвоенную частоту сердечных сокращений, например, много большей последней, при этом могут выдерживать постоянным соотношение частоты такого изменения и частоты сердечных сокращений;

- измерения могут проводить в течение времени, превосходящего период сердечных сокращений, например, много большего периода сердечных сокращений;

- в процессе измерения могут обеспечивать изменение энергетических характеристик исходного излучения при изменении его спектрального состава, при этом соотношения таких характеристик для излучений различного спектрального состава должны стремиться выдерживать постоянным с допуском не хуже 1%;

- для упомянутого просвечивания и/или подсвечивания могут использовать источники излучения с шириной спектра по уровню 0,5, меньшей 30 нм, при этом для упомянутых измерения и/или оценки могут использовать фотоприемник с шириной спектра по уровню 0,5, большей 60 нм;

- результаты измерений могут оцифровывать и передавать в блок сравнения энергетических характеристик упомянутых частей излучений различного спектрального состава между собой.

Чтобы реализовать такой способ могут использовать оптоэлектронный датчик для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, состоящий как минимум из одного одно- или многоэлементного фотоприемника и как минимум одного излучателя, при том что последний включает как минимум два излучающих объекта, имеющих различные спектральные характеристики и выполненных либо с возможностью независимого пропускания через них тока, либо разнесенными в пространстве, или как минимум два светофильтра с различными спектральными характеристиками.

Указанный датчик может также содержать ряд частных отличительных признаков:

- в качестве упомянутого излучателя он может содержать диод, включающий как минимум два кристалла, излучающие при возбуждении их p-n переходов электромагнитное излучение различного спектрального состава;

- как минимум один из упомянутых кристаллов может излучать свет, цвет которого выбран из перечня: красный, желтый, желто-зеленый, зеленый, цвет морской волны, синий;

- в качестве упомянутого излучателя он может содержать матрицу или линейку источников, включающую как минимум два диода, кристаллы которых при возбуждении их p-n переходов будут излучать электромагнитное излучение различного спектрального состава;

- в качестве фотоприемника он может включать фотодиод или фоторезистор;

- перед фотоприемником может быть установлен фильтр, имеющий различное пропускание для излучений различного спектрального состава.

Дополнительно заявляемый датчик может включать другие (помимо оптических) контактные и/или бесконтактные датчики, выбранные из перечня: индуктивные, емкостные, электростатические, тепловые, вибрационные, давления, электрического сопротивления, электрического потенциала.

В обсуждаемом датчике может быть использован светоизлучающий диод, включающий как минимум один кристалл с p-n переходом, выполненным с возможностью излучения в инфракрасной области спектра и как минимум один кристалл с p-n переходом, выполненным с возможностью излучения в видимой области спектра (при возбуждении упомянутых переходов электрическим током).

Вместо датчика может использоваться законченный модуль для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы организма, содержащий как минимум одну опорную поверхность, предназначенную для введения в контакт с телом и/или конечностями упомянутого организма, либо как минимум одну полость, предназначенную для размещения в ней фрагментов конечностей последнего, а также включающий как минимум по одному фотоприемнику и излучателю оптоэлектронный датчик для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях упомянутого организма, выполненный с возможностью облучения упомянутых тканей различными потоками излучения различного спектрального состава, при том что сам модуль выполнен с возможностью осуществления раздельных измерений прошедших, и/или отраженных от упомянутых тканей, и/или рассеянных таковыми частей упомянутых различных потоков.

При этом заявляемому модулю также может быть присущ ряд частных отличительных признаков:

- он может включать соединенный с датчиком как минимум двухканальный генератор, задающий параметры последовательного облучения упомянутых тканей упомянутыми различными потоками;

- упомянутый здесь генератор может быть выполнен с возможностью возбуждения периодически следующих последовательностей импульсов, при этом упомянутый датчик должен быть выполнен таким, чтобы различным импульсам каждой отдельно взятой последовательности преимущественно соответствовало облучение упомянутых тканей упомянутыми различными потоками, а от последовательности к последовательности спектральные характеристики упомянутого облучения преимущественно воспроизводились;

- дополнительно он может включать генератор импульсов, аналогово-цифровой преобразователь, микропроцессор, блок памяти, а также активные и пассивные частотные фильтры;

- при этом упомянутые фотоприемник и излучатель могут быть расположены напротив друг друга таким образом, чтобы на фоточувствительную поверхность фотоприемника попадала та часть излучения, которая прошла сквозь упомянутые ткани;

- в другом исполнении упомянутые фотоприемник и излучатель могут быть расположены рядом друг с другом таким образом, чтобы на фоточувствительную поверхность фотоприемника попадала та часть излучения, которая отразилась и/или рассеялась упомянутыми тканями.

Описанный модуль может быть включен в состав мобильного терминала.

При этом на базе такого терминала может быть построено устройство для передачи информации о параметрах, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы организма, включающее мобильный терминал, содержащий модуль для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих состояние упомянутой системы, а также блок обработки сигналов, поступающих от упомянутого модуля, и/либо блок формирования сообщения соответственно о результатах упомянутой обработки и/или об упомянутых сигналах либо только об упомянутых сигналах.

Дополнительно упомянутый терминал может включать блок автономного или сетевого электропитания, соединенный с упомянутым модулем процессор или микропроцессор, соединенные с упомянутыми процессором или микропроцессором индикатор, или монитор, или дисплей, а также устройства для записи информации и внутреннюю память.

Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретений

Уникальность способа заключается в построении устройства, согласованного с оптическими характеристикам тканей человека, наполняемых кровью.

Коротко и просто можно сказать, что сущность изобретения заключается во множественных частых измерениях оптических характеристик тканей организма посредством последовательного зондирования последних излучением различного спектрального состава.

Благодаря высокой помехоустойчивости и воспроизводимости такие измерения могут быть сопоставлены с электрокардиограммами, снимаемыми с испытуемых в тот же период. В результате может быть создана простая, компактная, не требующая подготовленного персонала аппаратура оценки состояния сердечно-сосудистой системы.

Высокая помехоустойчивость предлагаемого способа объясняется многомерностью снимаемого образа (могут оценивать характер пропускания, рассеяния и отражения для десятка длин волн в двух-трех направлениях (например, в любом направлении поперек пальца)), а также практическим отсутствием иных, помимо наполняемости тканей кровью, факторов, влияющих с периодичностью сердечных сокращений на разность, например, коэффициентов пропускания тканями излучений, к примеру, красного и желтого цветов, измеренных в течение миллисекунды.

Заявляемый способ измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, реализуется следующим образом.

Упомянутые ткани просвечивают и/или подсвечивают в непрерывном и/или импульсном режимах, возможно, в различных направлениях, потоками исходного излучения и осуществляют ряд серий, состоящих более чем из двух измерений и/или оценок энергетических параметров либо или прошедшей сквозь упомянутые ткани части излучения, или отраженной от таковых и/или рассеянной таковыми, либо или прошедшей сквозь упомянутые ткани части излучения и исходного излучения, или последнего и отраженной от упомянутых тканей и/или рассеянной таковыми частями излучения, при этом преимущественно во время различных измерений и/или оценок серии обеспечивают преобладание в исходном излучении электромагнитных волн различного спектрального состава (для чего, например, включают источники, имеющие один спектр излучения, и выключают источники излучения, имеющие другой спектр излучения), тогда как преимущественно по крайней мере во время части измерений и/или оценок различных серий обеспечивают преобладание в исходном излучении электромагнитных волн одного и того же спектрального состава.

Осуществляют регистрацию результатов измерений и/или оценок.

Поясним сказанное.

Так, например, в один момент времени включают источник света инфракрасного цвета свечения, а в соседний момент - красного или желтого, затем снова инфракрасного и снова красного или желтого. Все повторяют вновь много раз.

Измеряют параметры, характеризующие пропускание, и/или отражение, и/или рассеяние отдельно инфракрасного излучения, отдельно красного или желтого света тканью. Сравнивают соседние (например, наиболее близко отстоящие друг от друга по времени) измерения. По «инфракрасному» судят об условиях измерения, в частности о взаимном расположении тканей и компонентов датчика, о чистоте рабочих поверхностей и т.п. По «красному» или «желтому» - о наполнении ткани кровью.

В результате сравнения получают оценку-измерение наполненности ткани кровью в текущий момент времени (соответствующий сравниваемой паре).

Так накапливают данные по различным парам и получают временную диаграмму, характеризующую наполнение ткани кровью в течение времени.

Предпочтительно до сравнения нормируют (к единице) результаты измерений отдельно для инфракрасного, отдельно для красного или желтого цветов (берут отношение текущего значения к максимальному для данного «цвета»).

В основе алгоритмов расчета может, например, лежать то обстоятельство, что измеренное отношение сигналов (или в частном случае их отношений) от фотоэлемента для, например, прошедших сквозь ткани потоков различного спектрального состава нелинейно зависит от удельных (к единице длины) коэффициентов пропускания таких потоков.

Действительно, для условий просвечивания тканей верно, что отношение, например, тока фотодиода при его реакции на излучения с длинной волны ₁ к току, соответствующему ₂, пропорционально отношению удельных коэффициентов пропускания ₁, ₂ для таких волн, взятому в степени l, где l примерно равна толщине просвечиваемой ткани. Легко увидеть, откуда здесь берется высокая чувствительность. Если, например, удельный коэффициент пропускания инфракрасного излучения для толщины ткани 1 мм при наполнении ткани кровью изменяется на 0,001%, а для красного на 0,012%, то при просвечивании 8 мм пальца получим, что соответствующее отношение изменений сигналов будет примерно равно 500 (на практике все, конечно, упирается в разрядность АЦП), для «синего» получился бы еще более интересный результат. При этом ничто не влияет на разность прохождения инфракрасного и красного по одному и тому же пути, кроме как наполнение ткани кровью (здесь успешно можно использовать методы согласованной фильтрации, подстраиваясь под частоту сердечных сокращений - см. ниже).

В другом случае никаких вычислений могут не проводить, а просто ставить в соответствие многомерному образу, характеризующему результаты упомянутых измерений во времени, те или иные особенности кардиограммы, опираясь на набранный статистический материал и теорию распознавания образов.

Во время реализации заявляемого способа могут:

- периодически изменять спектральный состав упомянутого исходного излучения с частотой, превосходящей удвоенную частоту сердечных сокращений (в соответствии с теоремой Котельникова), например, много большей последней (когда требуется детальное описание фронтов), при этом могут выдерживать постоянным соотношение частоты такого изменения и частоты сердечных сокращений (что позволяет использовать довольно простой математический аппарат, в частности, инвариантный к частоте сердечных сокращений);

- измерения проводить в течение времени, превосходящего период сердечных сокращений, например, много большего периода сердечных сокращений (например, для итерационного определения и подстройки под частоту сердечных сокращения, для исключения ненадежных результатов измерения и прочее, как того требует теория измерений);

- в процессе измерения обеспечивать изменение энергетических характеристик исходного излучения при изменении его спектрального состава (для оптимизации работы АЦП), при этом соотношения таких характеристик для излучений различного спектрального состава должны стремиться выдерживать постоянным с допуском не хуже 1%;

- для упомянутого просвечивания и/или подсвечивания использовать источники излучения с шириной спектра по уровню 0,5, меньшей 30 нм (оптимально использование монохроматических источников, но таковые дороги), при этом для упомянутых измерения и/или оценки использовать фотоприемник с шириной спектра по уровню 0,5, большей 60 нм (что отвечает требованиям по наилучшему разделению сигналов);

- результаты измерений оцифровывать и передавать в блок сравнения энергетических характеристик упомянутых частей излучений различного спектрального состава между собой.

Так, например, могут ввести некий абстрактный параметр, определив его как наполненность ткани кровью. Вычислить такой параметр могут, взяв отношение тока фотодиода в момент его отклика на излучение красного цвета к отклику фотодиода на инфракрасное излучение, помноженное на обратное отношение соответствующих максимальных откликов.

Для реализации заявляемого способа могут использовать оптоэлектронный датчик для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях организма, состоящий как минимум из одного (например, многоэлементного) фотоприемника и как минимум одного излучателя, при том что последний включает как минимум два излучающих объекта, имеющих различные спектральные характеристики и выполненных либо с возможностью независимого пропускания через них тока, либо разнесенными в пространстве, или как минимум два светофильтра с различными спектральными характеристиками.

Так, например, могут использовать два разнесенных в пространстве фотоприемника и два расположенных напротив фотоприемников светодиода различных цветов свечения, работающих одновременно. Измерения в таком случае будут сводиться к оценке разности изменения сигналов фотоприемников. Минус такой схемы в том, что свет от диодов проходит различный путь - требуется специальная временная десинхронизация и прочее.

Указанный датчик может также иметь следующие конструктивные особенности:

- в качестве упомянутого излучателя он может содержать диод, включающий как минимум два кристалла, излучающие при возбуждении их p-n переходов электромагнитное излучение различного спектрального состава;

- как минимум один из упомянутых кристаллов может излучать свет, цвет которого выбран из перечня: красный, желтый, желто-зеленый, зеленый, цвет морской волны, синий (вообще, диод может быть полицветным и включать кристаллы всех перечисленных цветов);

- в качестве упомянутого излучателя он может содержать матрицу или линейку источников, включающую как минимум два диода, кристаллы которых при возбуждении их p-n переходов будут излучать электромагнитное излучение различного спектрального состава;

- в качестве фотоприемника он может включать фотодиод или фоторезистор (а также линейки таковых);

- перед фотоприемником может быть установлен фильтр, имеющий различное пропускание для излучений различного спектрального состава (это традиционное решение выравнивания фототока для различных длин волн).

Дополнительно заявляемый датчик может включать другие (помимо оптических) контактные и/или бесконтактные датчики, выбранные из перечня: индуктивные, емкостные, электростатические, тепловые, вибрационные, давления, электрического сопротивления, электрического потенциала.

Так, одновременно с описываемыми измерениями могут измерять кожногальванические реакции, тремор и прочее.

Такой датчик удобен при его использовании в полиграфе или для экспресс-измерения уровня тревожности.

Также в таком датчике может использоваться светоизлучающий диод, включающий как минимум один кристалл с p-n переходом, выполненным с возможностью излучения в инфракрасной области спектра, и как минимум один кристалл с p-n переходом, выполненным с возможностью излучения в видимой области спектра.

Вместо датчика может использоваться законченный модуль для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы организма, содержащий как минимум одну опорную поверхность, предназначенную для введения в контакт с телом и/или конечностями упомянутого организма, либо как минимум одну полость, предназначенную для размещения в ней фрагментов конечностей последнего, а также включающий как минимум по одному фотоприемнику и излучателю оптоэлектронный размещаемый под поверхностью или в полости датчик для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих движение крови в тканях упомянутого организма, выполненный с возможностью облучения упомянутых тканей различными потоками излучения различного спектрального состава, при том что сам модуль выполнен с возможностью осуществления раздельных измерений прошедших, и/или отраженных от упомянутых тканей, и/или рассеянных таковыми частей упомянутых различных потоков (так, например, постоянная времени используемого фотоприемника должна обеспечивать возможность временного разрешения смены спектра излучения).

Следует отметить, что смену спектров излучения следует производить максимально быстро.

Такой модуль также может включать соединенный с датчиком как минимум двухканальный (а может быть и трех - по одному каналу на каждый источник излучения отличного спектра датчика) генератор, задающий параметры последовательного облучения упомянутых тканей упомянутыми различными потоками.

Такой многоканальный генератор может быть выполнен с возможностью возбуждения периодически следующих последовательностей импульсов (соответственно как минимум по два в последовательности - по одному на каждый канал), при этом упомянутый датчик должен быть выполнен таким, чтобы различным импульсам каждой отдельно взятой последовательности преимущественно соответствовало облучение упомянутых тканей упомянутыми различными потоками (т.е. он должен иметь соответствующее количество независимо коммутируемых источников излучения), а от последовательности к последовательности спектральные характеристики упомянутого облучения преимущественно воспроизводились (т.е. спектральные характеристики используемых в датчике источников излучения должны быть довольно стабильны - в достаточной мере для этого подходят кристаллы светоизлучающих диодов).

Дополнительно модуль может включать генератор импульсов, аналогово-цифровой преобразователь, микропроцессор, блок памяти, а также активные и пассивные частотные фильтры (электрические).

При этом упомянутые фотоприемник и излучатель могут быть расположены напротив друг друга таким образом, чтобы на фоточувствительную поверхность фотоприемника попадала та часть излучения, которая прошла сквозь упомянутые ткани.

В другом исполнении упомянутые фотоприемник и излучатель могут быть расположены рядом друг с другом таким образом, чтобы на фоточувствительную поверхность фотоприемника попадала та часть излучения, которая отразилась и/или рассеялась упомянутыми тканями.

Фотоприемники могут быть расположены и перекрестно, чтобы была обеспечена возможность оценки различия рассеяния тканями излучения в разные стороны.

С использованием описанного модуля может быть построено устройство для передачи информации о параметрах, характеризующих состояние сердечно-сосудистой системы организма, включающее мобильный терминал, содержащий сам модуль для измерения изменяющихся во времени параметров, характеризующих состояние упомянутой системы, а также блок обработки сигналов, поступающих от упомянутого модуля, и/либо блок формирования сообщения, соответственно о результатах упомянутой обработки и/или об упомянутых сигналах либо только об упомянутых сигналах.

Дополнительно упомянутый терминал может включать блок автономного или сетевого электропитания, соединенный с упомянутым модулем процессор или микропроцессор, соединенные с упомянутыми процессором или микропроцессором индикатор, или монитор, или дисплей, а также устройства для записи информации и внутреннюю память.

Наиболее просто реализовать такое устройство на базе мобильного телефона, который может иметь отверстие, например, прямоугольного сечения для размещения в нем верхней фаланги пальца кисти руки.

На внутренних гранях такого отверстия могут быть расположены: на нижней - фотоприемник с двухцветным светоизлучающим диодом, включающим кристаллы инфракрасного и красного «цветов» свечения, а на верхней и на боковых - только аналогичные диоды.

Диоды могут быть подключены к 8-и канальному генератору (также возможны другие схемы коммутации), последовательно возбуждающему, например, в течение 1 мс «свечение» инфракрасного и красного кристаллов всех диодов по очереди. При этом такое возбуждение может циклически повторяться.

В результате фотоприемник даст отклик, отображая в течении 1 мс реакцию на облучение пальца с разных сторон излучением различного спектрального состава.

Сигнал от фотоприемника через электрические фильтры высоких частот могут быть поданы на АЦП и далее на микропроцессор, в который может быть зашита программа вычисления по параметрам, характеризующим движение крови в пальце, например равномерность, ритмичность, частота, наполнение, напряжение тока крови в пальце, по которым могут быть вычислены частота сердечных сокращений, ритм сердца, интервалы и сегменты.

Результаты вычислений и оценок или непосредственно результаты измерений могут быть упакованы в короткое сообщение и переданы по телефону лечащему врачу, который может оценить (не без помощи накопленного опыта эксплуатации устройства), например, состояние сосудистых стенок и прочее.

По мнению авторов, связь заявляемых отличительных признаков с представленным техническим результатом раскрыта в достаточной мере.

Представленный технический результат носит качественный характер и в основном не поддается количественной оценке.

Себестоимость обсуждаемого модуля, выполненного, например, с возможностью подключения к персональному компьютеру в простом исполнении составляет примерно 10 USD.

Если вернуться к приведенному выше числовому примеру, то отношение максимального тока фотоприемника к минимальному при использовании традиционной схемы фотодатчиков (см., например, Варламов В.А. Детекторы лжи. Краснодар, 1998 г.), в которых используется излучение одного цвета, в примере с 8 мм пальцем составляло бы всего десятые доли процента.