Устройство измерения, контроля и мониторинга физиологического состояния человека на основе сотового мобильного телефона

С целью осуществления измерения параметров сердечно-сосудистой системы: артериального давления крови и пульса человека, сравнения параметров с предельными значениями, возможности постоянного или периодического контроля пациента (наблюдаемого) в режиме реального времени и отправки информации о состоянии пациента (наблюдаемого) на стационарный пункт (медицинский центр) разработано устройство измерения, контроля и мониторинга физиологического состояния человека на основе сотового мобильного телефона.

Полезная модель относится к области мобильных средств радиосвязи, а также диагностической системе, позволяющей медицинскому учреждению, расположенному в месте, удаленном от пациента (наблюдаемого), контролировать состояние здоровья пациента и может использоваться для измерения параметров сердечно-сосудистой системы: артериального давления крови и пульса человека, сравнения значений давления крови и пульса человека с предельным и передачи измеренных данных в медицинский центр посредством SMS-сообщения либо в пакетном виде, постоянного или периодического мониторинга в режиме реального времени артериального давления крови и пульса.

Известен сотовый мобильный телефон [1], содержащий размещенные в корпусе приемопередающее устройство, подключенное к антенне и средству управления, выполненному в виде микропроцессорного блока, к которому подключены запоминающее устройство, клавиатура, дисплей, а блок воспроизведения звукового сигнала и микрофон подключены к микропроцессорному блоку, соответственно, через цифроаналоговый и аналого-цифровой преобразователи.

Недостаток известного технического решения состоит в том, что сотовый телефон не способен хранить и воспроизводить звуковую и видеоинформацию.

Наиболее близким известным техническим решением является мобильный телефон [2], с расширенной памятью для хранения звуковой и видеоинформации,

содержащий в себе блок приемопередатчика, модуль для развлекательных функций,содержащий постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и/или расширенное оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) для хранения музыки или иных звуковых сигналов.

Недостатком прототипа является невозможность измерения параметров сердечно-сосудистой системы: артериального давления крови и пульса человека, сравнения значений давления крови и пульса человека с предельным и передачи измеренных данных в медицинский центр посредством автономного SMS-сообщения, либо в пакетном виде, постоянного или периодического мониторинга в режиме реального времени артериального давления крови и пульса.

Целью полезной модели является осуществление измерения параметров сердечно-сосудистой системы: артериального давления крови и пульса человека, сравнения параметров с предельными значениями, возможности постоянного или периодического контроля пациента (наблюдаемого) в режиме реального времени и отправки информации о состоянии пациента (наблюдаемого) на стационарный пункт (медицинский центр).

Сущность полезной модели состоит в том, что, предлагаемое устройство, содержащее блок приемопередатчика, модуль для развлекательных функций, содержащий ПЗУ и/или расширенное ОЗУ для хранения музыки или иных звуковых сигналов, содержит источник давления, компрессионную манжету, первичный нагнетатель, клапан с регулятором давления, маятниковый нагнетатель, датчик давления, датчик пульсовой волны, аналого-цифровые преобразователи.

Новизна полезной модели состоит в том, что устройство измерения, контроля и мониторинга физиологического состояния человека на основе сотового мобильного телефона содержит источник давления, компрессионную манжету, первичный нагнетатель, клапан с регулятором давления, маятниковый

нагнетатель, датчик давления, датчик пульсовой волны, аналого-цифровые преобразователи.

Функциональная схема предлагаемого устройства изображена на фигуре 1, где обозначено:

1 - источник давления (рука пациента (наблюдаемого));

2 - компрессионная манжета со встроенными клапаном с регулятором давления, маятниковым нагнетателем, датчиками давления и пульсовой волны;

3 - чехол для мобильного телефона;

4 - сотовый мобильный телефон.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на фигуре 2, где обозначено:

5 - источник давления;

6 - датчик давления;

7 - датчик пульсовой волны;

8 - первичный нагнетатель;

9 - клапан с регулятором давления;

10 - маятниковый нагнетатель;

11 - компрессионная манжета;

12 - порт;

13, 14, 30 - аналого-цифровой преобразователь;

15 - контроллер;

16 - канальный кодек;

17 - модем;

18 - синтезатор с ФАПЧ;

19 - блок радиотракта;

20 - антенна;

21 - интерфейс периферии;

22 - блок приемо-передатчика;

23 - инфракрасный порт;

24 - модуль для развлекательных функций (запоминающее устройство (ЗУ));

25 - ПЗУ;

26 - флешь-память;

27 - ОЗУ;

28 - микрофон;

29 - динамик;

30 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП);

31 - кодек речевого сигнала;

32 - устройства ввода-вывода;

33 - клавиатура;

34 - дисплей;

35 - драйвер LCD (TFT);

36 - панель LCD (TFT);

37 - аккумуляторная батарея;

38 - корпус телефона.

Устройство работает следующим образом. Перед началом измерения (мониторинга) (фиг.1, фиг.2) компрессионная манжета со встроенными первичным нагнетателем 8, клапаном с регулятором давления 9, маятниковым нагнетателем 10, датчиками давления 6 и пульсовой волны 7 устанавливается на руке 1 пациента (наблюдаемого) выше локтевого сустава. При этом датчик пульсовой волны через чехол манжеты и одежду пациента или непосредственно контактирует с телом пациента в области артерии. Сотовый мобильный телефон 4 устанавливается в чехол 3, внутри которого находится порт для подключения сотового телефона к датчикам давления и пульсовой волны.

Однократное измерение.

При подключении сотового телефона к порту 12 (фиг.2) от аккумуляторной батареи 37 питание через порт 12 подается на первичный нагнетатель

8, который создает избыточное давление в компрессионной манжете 11, после достижения избыточного давления, подается сигнал на остановку первичного нагнетателя 8, датчик давления 6 и датчик пульсовой волны 7 передают аналоговые сигналы о давлении и пульсе на соответствующие АЦП 13, 14, после преобразования цифровые сигналы поступают на вход контроллера 15, где происходит сравнение. Если давление и пульс не превышает некоторого порогового значения, то контроллер 15 выдает команду только на вход драйвера панели LCD (TFT) 36, с выхода которого команда поступает на вход панели LCD (TFT) 37 на отображение данных измерений. При достижении некоторого порогового значения артериального давления (пульса) пациента наблюдаемого, которое хранится в ЗУ 24 телефона, контроллер 15 выдает сигнал одновременно на вход канального кодека 16 и на вход драйвера панели LCD (TFT) 36, с выхода канального кодека 16 сигнал поступает на модем 17, с выхода модема 17 на вход синтезатора с ФАПЧ 18, с выхода синтезатора с ФАПЧ 18 через блок радиотракта 19 на антенну 20, которая передает данные об артериальном давлении и пульсе посредством SMS-сообщения или в пакетном виде в медицинский центр. Как вариант, одновременно с отправкой SMS-сообщения с данными об артериальном давлении могут передаваться и координаты о местонахождении пациента (наблюдаемого), используя глобальную навигационную систему (ГЛОНАС) или систему глобального позиционирования (GPS - Global Positioning System).

Мониторинг.

В случае постоянного (периодического) контроля (мониторинга) состояния пациента (наблюдаемого) компрессионная манжета 11 остается постоянно под давлением, первичное создание давления осуществляется посредством первичного нагнетателя 8, постоянное же поддержание заданного давления осуществляет маятниковый нагнетатель 10, принцип работы которого основан на движении маятника, который производит подкачку компрессионной

манжеты 11 при движении руки пациента (наблюдаемого). В дальнейшем работа устройства происходит, как и при однократном измерении.

Промышленная осуществимость предлагаемой полезной модели обосновывается тем, что в нем используются известные в аналоге и прототипе узлы и блоки по своему прямому функциональному назначению.

Положительный эффект от применения полезной модели состоит в том, что сотовый мобильный телефон осуществляет постоянный или периодический контроль пациента (наблюдаемого) в режиме реального времени, сравнение с предельным значением артериального давления (пульса) и автономную отправку информации о состоянии пациента (наблюдаемого) на стационарный пункт (медицинский центр) посредством SMS-сообщения или в пакетном виде в медицинский центр. Как вариант, одновременно с отправкой SMS-сообщения с данными об артериальном давлении могут передаваться и координаты о местонахождении пациента (наблюдаемого), используя глобальную навигационную систему (ГЛОНАС) или систему глобального позиционирования (GPS - Global Positioning System).

Литература:

1 Андрианов В.И. и др. Сотовые, пейджинговые и спутниковые средства связи. БХВ - С.-Пб.: - Арлит, 2001. - С.179-180.

2 Сотовый телефон с расширенной памятью для хранения звуковой и видеоинформации, патент 2193822, МПК 7 Н04 М1/21.

Устройство измерения, контроля и мониторинга физиологического состояния человека на основе сотового мобильного телефона, содержащее блок приемопередатчика, модуль для развлекательных функций, содержащий ПЗУ и/или расширенное ОЗУ для хранения музыки или иных звуковых сигналов, содержит компрессионную манжету со встроенным первичным нагнетателем, который соединен с клапаном с регулятором давления, соединенным с маятниковым нагнетателем, датчиком давления и датчиком пульсовой волны, надеваемой на источник давления, датчики давления и пульсовой волны, измеряющие давление и пульс источника давления соединены с аналого-цифровыми преобразователями в сотовом мобильном телефоне через порт, аналогово-цифровые преобразователи соединены с контроллером сотового телефона, контролирующего и сравнивающего значения измеряемых величин с пороговыми, и выдающего, при необходимости, команды на отправку сообщения в медицинский центр посредством SMS-сообщения либо в пакетном виде.