Устройство для эргометрических исследований

 

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностическим устройствам, и может быть использовано при изучении состояния человека в экстремальных условиях . Цель - повышение достоверности исследования . Устройство содержит датчик 5 биоинформации, блок 10 выделения физиологических параметров, блоки памяти 13 и дополнительной памяти 18, блок 14 вывода данных, блок 17 рекомендации, блок 15 управления , блок 19 сравнения, тренажер 23, блок 26 индикации и блок 26 управления нагрузкой. Новым в устройстве является то, что оно имеет цифроаналоговый преобразователь 11, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 12, блок 16 умножения, измеритель 22 времени и сигнальный элемент 29. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 5/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4452196/14 (22) 14.06.88 (46) 23.05.91. Бюл. гв 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены детей и подростков (72) А.И. Петров, E.È. Шубочкина, M.È. Лялин, П.В. Дружинин и Н.И. Саноцкий (53) 615.475(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1149938, кл. А 61 В 5/22, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭРГОМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ . (57) Изобретение относится к медицине, а именно к диагностическим устройствам, и может быть использовано при изучении со„„ Ж„„1650092 A l стояния человека в экстремальных условиях. Цель — повышение достоверности исследования. Устройство содержит датчик 5 биоинформации, блок 10 выделения физиологических параметров, блоки памяти 13 и дополнительной памяти 18, блок !4 вывода данных, блок 17 рекомендации, блок 15 управления, блок 19 сравнения, тренажер 23, блок 28 индикации и блок 26 управления нагрузкой; Новым в устройстве является то, что оно имеет цифроаналоговый преобразователь 1!, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 12, блок 16 умножения. измеритель 22 времени и сигнальный элемент 29. 1 ил.

1650092 l5

35

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано при изучении состояния человека в экстремальных условиях, Целью изобретения является повышение достоверности результатов исследования путем повышения точности фиксации момента перехода к срыву адаптации.

В основу работы устройства положена методика, заключающаяся в том, что у испытуемого в состоянии покоя замеряются и запоминаются физиологические параметры, например сопротивление и температура кожи, потребление кислорода и выделение углекислого газа в выдыхаемом воздухе, частота дыхания и длительность R — Я-интервалов. Испытуемый по команде приступает к работе, например, на велоэргометре, на котором можно установить мощность, развиваемую испытуемым или вращающий момент на педалях, Испытуемый выполняет работу и его физиологические параметры начинают изменяться. Для каждого физиологического параметра устанавливают степень его изменения — коэффициент изменения. В зависимости от условий эксперимента фиксируется время, в течение которого один из физиологических параметров или все физиологические параметры изменятся в установленной степени. В этот момент испытуемому поступает сигнал

"Прекратить работу". Физиологические параметры начинают возвращаться к исходному значению. В зависимости от условий эксперимента устанавливается время восстановления исходного значения одного или всех физиологических параметров.

Фиксируется факт, вернулись за данное время параметры к значениям покоя или нет. Время восстановления параметров до исходного значения в состоянии покоя определяется программой эксперимента исходя из величины нагрузки, наличия экстремальной ситуации, внешних условий и т.д.

Первоначальные значения коэффициентов изменения устанавливаются исходя иэ предыдущего опыта, 10ф, от значений коэффициентов изменений, приведенных в таблице. В каждом последующем опыте для данного испытуемого коэффициенты постепенно увеличиваются до тех пор, пока за установленное время отдыха физиологические параметры перестанут возвращаться до исходного значения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит установленные на испытуемом датчик 1 электрического соп ротмвления кожи, датчик 2 температуры кожи, загубник 3, датчик 4 электрической активности сердца, составляющие датчик 5 биоинформации, измеритель 6 потребления О, измеритель 7 выделения СО2, измеритель

8 частоты дыхания, измеритель 9 R R-ин.тервалов, составляющие блок 10 выделения физиологических параметров, цифроаналоговый преобразователь 11, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 12, блок 13 памяти, блок 14 вывода данных, блок 15 управления, блок 16 умножения, блок 17 рекомендаций, дополнител ьный блок 18 памяти, блок 19 сравнения, элемент ИЛИ 20, элемент И 21, измеритель

22 времени, тренажер 23, счетчик 24 числа оборотов, блок 25 измерения нагрузки, блок

26 управления нагрузкой, программный блок 27, блок 28 индикации, сигнальный элемент 29, перекл ючател ь 30.

Устройство работает в двух режимах: режим покоя (отдыха) и режим нагрузки.

В режиме покоя происходит измерение, индикация в блоке 28 индикации и печать в блоке 14 вывода данных физиологических параметров, когда испытуемый не производит работы, а в режиме нагрузки — когда испытуемый выполняет работу с заданным усилием или развивает заданную мощность.

Блок 13 памяти осуществляет временное запоминание значения физиологических параметров и времени.

Контролируется шесть физиологических параметров: потребление 02 и выделение COz в выдыхаемом воздухе, частота дыхания. сопротивление и температура кожи, длительность (во времени) R-R-интервалов.

Значение каждого физиологического параметра может сравниваться с его значением, зафиксированным ранее и умноженным на коэффициент а;.

В исходном состоянии на сигнальном элементе 29 горит красный свет. Устройство работает в режиме "Покой", В заданный момент программный блок включает желтый свет на сигнальном элементе 29 и в дополнительном блоке 18 памяти запоминаются значения физиологических параметров. 3ажигается зеленый свет, означающий для испытуемого "приступить к работе".

Испытуемый видит интенсивность своей работы на счетчике 24 числа оборотов, à оператор — значения физиологических параметров и отсчет времени на блоке 28 индикации, По сигналам с блока 25 измерения нагрузки измеритель 22 времени отсчитывает время работы только за время, когда испытуемый развивает заданные усилия и мощность. Этот сигнал снимается со стандартного выхода используемого велоэргометра.

1650092

20

В том случае, когда тренажер 23 выполнен в виде велоэргометра, блок 26 управления нагрузкой может установить заданный момент вращения нэ педалях или заданную мощность, развиваемую испытуемым. Их значения при разном числе оборотов педалей поддерживает на постоянном уровне блок 26 управления нагрузкой.

Сигналы с выходов датчика 1 электрического сопротивления кожи и датчика 2 температуры кожи поступают через многоканальный аналого-цифровой преобразователь 12 на вход блока 28 индикации и непосредственно на вход блока 16 умножения, с выхода которого непосредственно и через дополнительный блок 18 памяти поступает на входы блока 19 сравнения, Выдыхаемый испытуемым воздух через загубник 3 поступает в измеритель 6 потребления 02. измеритель 7 выделения С02, измеритель 8 частоты дыхания. Аналоговые сигналы с выходов измерителей 6 потребления Oz и 7 выделения СО2 поступают на блок

16 умножения и многоканальный АЦП 12 в течение всего времени работы устройства.

Дискретный сигнал с выхода измерителя 8 частоты дыхания через ЦАП 11 поступает на вход многоканального АЦП 12. Аналоговый сигнал с выхода датчика 4 электрической активности сердца через измеритель R — Rинтервалов поступает на входы блока 16 умножения и многоканального АЦП 12.

Сигналы с выхода блока 19 сравнения поступают на входы элементов ИЛИ 20 и И

21. В зависимости от положения переключателя 30 нэ останавливающий вход измерителя 22 времени поступает сигнал с выхода элемента ИЛИ 20 или элемента И 21.

Во время работы испытуемого его физиологические параметры изменяются, В момент достижения заданной коэффициентом

ai степени изменения изменяется значение разряда в коде на выходе блока 19 сравнения.

Переключатель 30 подключает вход измерителя 22 времени программного блока

27 к выходу элемента ИЛИ 20 или элемента

И 21. В зависимости от положения переключателя 30 останавливается измеритель 22 времени и зажигается красный цвет, по сигналу с выхода либо элемента 20. либо элемента 21, В зависимости от положения переключателя 30 измеритель 22 времени фиксирует время, в течение которого один или все физиологические параметры изменяются в установленной для каждого из них степени.

Формула изобретения

Устройство для эргометрйческих исследований, содержащее датчик биоинформации, блок выделения физиологических параметров, блок памяти, блок вывода данных, блок управления, блок рекомендаций, дополнительный блок памяти, блок сравнения, тренажер, баок измерения нагрузки, блок индикации; блок управления нагрузкой, выход которого подключен к входу тренажера, выход тренажера через блок измерения нагрузки подключен к входу блока управления нагрузкой, вход датчика биоинформации является входсм устройства, а его выход подсоединен к входам блока выделения физиологических параметров, о т- .. л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов исследований путем повышения точности фиксации момента перехода к срыву адаптации, в него введены цифроаналоговый и реобразователь, многоканальный аналого-цифровой преобразователь. блок умножения, элемент

ИЛИ, элемент И, измеритель времени, счетчик числа оборотов, программный блок, сигнальный элемент и переключатель, датчик биоинформации содержит датчики электрического сопротивления и температуры кожи, электрической активности сердца и загубник, а блок выделения физиологических параметров содержит измерители потребления 02, выделения С02, частоты дыхания и R — R-u epaano, причем выходы датчиков электрического сопротивления и температуры кожи подключены к входам многоканального аналого-цифрового преобразователя и блока умножения, выход забуника подключен к входам измерителей потребления Oz. выделения СО и измерителя частоты дыхания, выход датчика электрической активности сердца через измеритель

R — R-интервалов подключен к третьим входам блока умножения и многоканального аналого-цифрового преобразователя. выходы измерителя потребления Ор и измерителя выделения COz подключены к четвертым и пятым входам блока умножения и многоканального аналого-цифрового преобразователя, выход измерителя частоты дыхания через цифроаналоговый преобразователь подключен к шестым входам блока умножения и многоканального аналого-цифрового преобразователя, входы блока умножения с седьмого по двенадцатый подключены к выходу блока рекомендаций, а его выход — к входамдополнительного блока памяти, блока сравнения, выход блока сравнения подключен к входам элементов ИЛИ и И, выходы которых подключены к входам переключателя, выход переключателя подключен к входу измерителя времени и входу программного блока, выход дополнительного блока памяти подключен к второму входу

1650092

Составитель И. Лисица Редактор B. Бугремкова Техред М.Моргентэл Корректор М. Максимишенец

Заказ 1560 Тираж 458 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Проиэвадственмо-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород. ул. Гагарина, 101

Ф блока сравнения, выход бллька управления подключен к входам блоков памяти, вывода данных, рекомендаций, программного блока, многоканального аналого-цифрового преобразователя, дополни- 5 тельного блока памяти и . измерителя времени, выход которого подключен к входу блока индикации и входу блока памяти, выход многоканального аналого-цифрового преобразователя подключен к входам блока памяти и второму входу блока индикации, второй и третий выходы блока измерения нагрузки — к третьему и четвертому входам измерителя времени, выход блока памяти подключен к входу сигнального элемента и четвертому входу блока измерения нагрузки, выход тренажера подключен к входу счетчика числа оборотов.