Устройство для диагностики функционального состояния организма человека
Полезная модель относится к медицине, а именно к рефлексотерапии, и может быть использовано для диагностики функционального состояния организма. Устройство включает индифферентный и активный электроды, источник питания, микропроцессор систему управления питанием и связанные с ней общей шиной: драйвер для подключения к сотовому телефону, контроллер USB для подключения к персональному компьютеру, контроллер Bluetooth для беспроводной связи с сотовым телефоном и персональным компьютером, энергонезависимую память и резистивную матрицу. Резистивная матрица выполнена с возможностью регулировки напряжения на разомкнутых электродах и соединена с активным электродом. Система управления питанием выходами подключена к первому и второму источникам опорного напряжения (ИОН). Выход первого ИОН связан с резистивной матрицей. Выход второго ИОН соединен с аналого-цифровым преобразователем, ко второму входу которого подключен индифферентный электрод, а к выходу - микропроцессор, группой входов-выходов связанный с общей шиной, клавиатурой для ввода команд управления и жидкокристаллическим индикатором. Активный электрод выполнен в виде металлического цилиндра. Полезная модель обеспечивает повышение достоверности диагностики функционального состояния организма за счет обеспечения стабильности и повторяемости измерений, а также передачу результатов обследования на расстояние для обработки и хранения с помощью дистанционно расположенного компьютера. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к медицине, а именно: к рефлексотерапии и может быть использована для диагностики функционального состояния организма.
В настоящее время для диагностики функционального состояния используются производимые отечественной и зарубежной промышленностью устройства.
В частности, к ним относится устройство для измерения электрических характеристик кожи, раскрытое в патентном документе RU 2029493 С1. Известное устройство для диагностики функционального состояния организма содержит блок обработки информации с блоками памяти и управления, индикатор в виде дисплея, буферный каскад, активный и индифферентный электроды, связанные с источником тока. Устройство позволяет выявить отклонения от физиологических границ нормы исследуемых органов и систем организма, однако окончательный диагноз функционального состояния организма возможно поставить только на основе дополнительных исследований с использованием других методов и устройств.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели является устройство для диагностики функционального состояния организма, раскрытое в патенте RU 2142251. Это устройство включает блок обработки информации с блоками памяти и управления, индикатор в виде дисплея, буферный каскад, активный и индифферентный электроды и источник тока, блок оценки, вход которого через блок гальванической развязки связан с
выходом блока обработки информации, контроллер, включенный между блоком обработки, информации и дисплеем, герконовый переключатель, включенный между индифферентным электродом и входом запуска блока обработки информации, соответствующий вход которого соединен с буферным каскадом, эталонный резистор, через который активный электрод, выполненный в виде подпружиненного стержня, на котором размещен магнит, связан с источником тока, при этом буферный каскад включает элемент согласования и между его входами включен эталонный резистор, блок обработки информации выполнен в виде микропроцессора, а блок оценки - в виде специализированного процессора или персонального компьютера, причем блок обработки информации с блоками памяти и управления, блок гальванической развязки, буферный каскад, эталонный резистор, контроллер, источник тока, герконовый переключатель и активный электрод размещены в едином корпусе из изоляционного материала с возможностью размещения внутри корпуса специализированного процессора блока оценки и вывода дисплея на внешнюю панель корпуса.
Известное устройство позволяет проводить диагностику функционального состояния организма путем измерения проводимостей биологически активных точек в соответствии с методикой Накатани и последующим компьютерным анализом результатов для оценки отклонений состояния функциональных систем организма.
Однако это устройство не позволяет передавать результаты изменений для обработки на удаленный компьютер, не обеспечивает стабильность и повторяемость измерений, т.е. результаты диагностики с помощью этого устройства не достаточно точны, кроме того, его сложно эксплуатировать.
Таким образом, существует потребность в повышении достоверности и точности постановки диагноза.
Задачей, которую решает заявленная полезная модель, состоит в
повышении достоверности и точности обследований и, следовательно, в повышении точности поставленного диагноза, обеспечении возможности беспроводной связи с центральным компьютером для обработки и хранения результатов, повышении удобства пользования.
Техническим результатом настоящей полезной модели является повышение достоверности диагностики функционального состояния организма за счет обеспечения стабильности и повторяемости измерений, а также обеспечение передачи результатов обследования на расстояние для обработки и хранения с помощью дистанционно расположенного компьютера.
Дополнительным техническим результатом является повышение удобства пользования.
Еще одним результатом является повышение безопасности обследования.
Технический результат достигается за счет того, что в устройство для диагностики функционального состояния организма, включающее индифферентный и активный электроды, источник питания и микропроцессор, введены система управления питанием и связанные с ней общей шиной: драйвер для подключения к сотовому телефону, контроллер USB для подключения к персональному компьютеру, контроллер Bluetooth для беспроводной связи с сотовым телефоном и персональным компьютером, энергонезависимая память и резистивная матрица, выполненная с возможностью регулировки напряжения на электродах и соединенная с активным электродом, при этом система управления питанием выходами подключена к первому и второму источникам опорного напряжения (ИОН), выход первого ИОН связан с резистивной матрицей, а выход второго ИОН - с аналого-цифровым преобразователем, ко второму входу которого подключен индифферентный электрод,, а к выходу - микропроцессор,
связанный с общей шиной, клавиатурой для ввода команд управления и жидкокристаллическим индикатором, а активный электрод выполнен в виде металлического цилиндра.
Технический результат усиливается за счет того, что на активный электрод нанесен токопроводящий гель.
Микропроцессор имеет возможность обрабатывать результаты измерений методом скользящего среднего.
Микропроцессор оснащен внутренним таймером, и имеет возможность синхронизации с таймером персонального компьютера.
Источник питания представляет собой заменяемые элементы автономного питания 1,5 В.
Сущность полезной модели будет более понята из дальнейшего описания со ссылками на чертеж, где представлена функциональная схема устройства для диагностики функционального состояния.
Устройство для диагностики функционального состояния организма включает индифферентный 1 и активный 2 электроды, элементы питания 3, микропроцессор 4. Активный электрод 2 выполнен в виде металлического цилиндра, что обеспечивает плотный контакт с кожей по всей поверхности электрода. Перед использованием на электрод 2 наносится токопроводящий гель. Форма электрода 2 в сочетании с токопроводящим гелем обеспечивают высокую стабильность и повторяемость измерений.
Система управления питанием 5 содержит автономные элементы питания 3, представляющие собой заменяемые батарейки на 1,5 В, в отличие от ближайшего аналога, где источник питания представляет собой внутренний аккумулятор, срок службы которого составляет не более трех лет, а замена производятся в сервисной службе. Батарейки же легко заменяются неспециалистом. Система управления питанием 5 подключена к общей шине 6, а также к первому и второму источникам опорного напряжения (ИОН) 12 и
13. Система управления питанием 5 обеспечивает напряжение на разомкнутых электродах 1 и 2 соответственно 3 или 5 В и 2,5 В.
В устройстве используется архитектура «общая шина», к которой присоединены все основные микропроцессоры. Такая архитектура является более безопасной и приспособленной для дальнейшего совершенствования и модернизации устройства. Так, с общей шиной 6 связаны драйвер RS2327, используемый для подключения к сотовому телефону, контроллер USB 8, используемый для подключения к персональному компьютеру, контроллер Bluetooth 9, предназначенный для беспроводной связи с сотовым телефоном и персональным компьютером, энергонезависимая память 10, общий микропроцессор 4 и резистивная матрица 11. Таким образом, в устройстве обеспечивается как проводной, так и беспроводной интерфейс с компьютером и мобильным телефоном.
Резистивная матрица 11 обеспечивает проведение регулировки напряжения на разомкнутых электродах, регулировка выполняется автоматически по сигналам микропроцессора 4. Выход первого ИОН 12 связан с резистивной матрицей 11, а выход второго ИОН 13 - с аналого-цифровым преобразователем 14, ко второму входу которого подключен индифферентный электрод 1, а к выходу - микропроцессор 4. Микропроцессор 4 группой входов-выходов связан с общей шиной 6, клавиатурой 15 для ввода команд управления и жидкокристаллическим индикатором 16 для отображения результатов измерений.
Микропроцессор 4 обрабатывает результаты измерений методом скользящего среднего в соответствии с заложенной программой. Благодаря этому исключена возможность передачи в персональный компьютер случайного отклонения (скачка) значений измерений. В микропроцессор 4 встроен внутренний таймер и заложена программа его синхронизации с таймером в персональном компьютере. Благодаря этой синхронизации
запоминается время, дата измерений, сами результаты измерений, проведенные в определенное запомненное время. Эти параметры нужны для последующей обработки в персональном компьютере.
Устройство работает следующим образом.
Пациент зажимает в обеих руках электроды 1 и 2. На активный электрод 2 перед этим наносится токопроводящий гель. Тестирующее напряжение заданной величины подключается к электродам через резистивную матрицу 11. Измерения считаются начавшимися, когда ток в цепи превысит заданное пороговое значение, при этом микропроцессор 4 запускается в работу.
АЦП 14 осуществляет аналого-цифровое преобразование диагностического сигнала. Управление процессом измерения осуществляет микропроцессор 4, который фиксирует начало измерения, отслеживает необходимый для измерений интервал времени, обрабатывает результаты и фиксирует успешное окончание процесса измерения. Одновременно результаты измерений отображаются на жидкокристаллическом индикаторе 16 и через соответствующие контроллеры 7, 8 и 9 передаются на сотовый телефон или персональный компьютер. Результаты измерений запоминаются в персональном компьютере и энергонезависимой памяти 10.
Микропроцессор 4 производит предварительный анализ и обработку результатов измерений, а также выполняет функции управления чтением, записью, хранением результатов измерений и обработки и обменом данных по проводной или беспроводной связи с персональным компьютером, который формирует поисковый образ функционального состояния организма на основе обработанных результатов измерения, последовательно сравнивает его с поисковыми образами состояний организма, находящихся в базе данных, и устанавливает диагноз на основе сравнения. Компьютер предусматривает также возможность накопления статистической
информации по каждому поисковому образу.
Устройство согласно изобретению может эффективно использоваться при проведении скрининговых или диспансеризационных обследованиях больших потоков пациентов для сокращения времени и затрат на последующие клинические обследования; при осуществлении приема населения участковыми врачами для объективной оценки состояния пациентов и динамического контроля за ходом лечения.
Возможны два варианта практического использования устройства. В первом варианте устройство работает под управлением персонального компьютера. Результаты измерений визуализируются, запоминаются и обрабатываются в компьютере. Во втором варианте устройство работает автономно. Результаты измерений запоминаются в памяти устройства. Для обработки результатов измерений устройство связывается с компьютером по USB или BlueTooth протоколам и передает в компьютер эти результаты для последующей обработки.
В схеме устройства использованы стандартные элементы, широко известные и используемые в промышленности блоки и материалы. Все элементы схемы устройства изготавливаются промышленно. В частности, в схеме управления питанием используются серийно выпускаемые микросхемы МАХ3221САЕ и MAX856CSA. Так же используется микропроцессор MSP4730F449IPZ. Эти микросхемы и микропроцессоры выпускаются серийно фирмами Analog Device, Maxim, Texas Instruments, или по их лицензии другими изготовителями. Для специалиста не составит проблемы изготовить и использовать представленное устройство с учетом приведенных здесь сведений. Следовательно, полезная модель промышленно применима.
Заявленное в качестве полезной модели устройство имеет следующие преимущества:
1. обеспечивает высокую стабильность и повторяемость измерений,
2. обеспечивает высокую точность диагностики за счет исключения случайных отклонений при измерениях,
3. позволяет автоматически производить регулировку напряжения на разомкнутых электродах,
4. обеспечивает как проводную, так и беспроводную связь с компьютером и сотовым телефоном,
5. позволяет синхронизировать работу персонального компьютера и микропроцессора по времени,
6. удобно в эксплуатации,
7. имеет безопасную и приспособленную для дальнейшего совершенствования архитектуру построения.
1. Устройство для диагностики функционального состояния организма человека, включающее индифферентный и активный электроды, источник питания и микропроцессор, отличающееся тем, что в него введены система управления питанием и связанные с ней общей шиной: драйвер для подключения к сотовому телефону, контроллер USB для подключения к персональному компьютеру, контроллер Bluetooth для беспроводной связи с сотовым телефоном и персональным компьютером, энергонезависимая память и резистивная матрица, выполненная с возможностью регулировки напряжения на разомкнутых электродах и соединенная с активным электродом, система управления питанием выходами подключена к первому и второму источникам опорного напряжения (ИОН), выход первого ИОН связан с резистивной матрицей, а выход второго ИОН - с аналого-цифровым преобразователем, ко второму входу которого подключен индифферентный электрод, а к выходу - микропроцессор, связанный с общей шиной, с клавиатурой для ввода команд управления и жидкокристаллическим индикатором, при этом активный электрод выполнен в виде металлического цилиндра.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на активный электрод нанесен токопроводящий гель.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что микропроцессор имеет возможность обрабатывать результаты измерений методом скользящего среднего.
4. Устройство по п.1 или 3, отличающееся тем, что микропроцессор оснащен внутренним таймером, и имеет возможность синхронизации с таймером персонального компьютера.
5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что источник питания представляет собой заменяемые элементы автономного питания 1,5 В.
