Способ мониторинга сердечной деятельности пациента



Способ мониторинга сердечной деятельности пациента
Способ мониторинга сердечной деятельности пациента

Владельцы патента RU 2593351:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения Российской академии наук (ИХБФМ СО РАН) (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике и мониторингу ЭКГ и частоты пульса пациента. Осуществляют мониторинг сердечной деятельности пациента. Для этого используют находящиеся в функциональной связи регистрирующую систему, состоящую из датчика пульса, содержащего сенсор пульсовой волны, первый радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, датчика ЭКГ, содержащего сенсор ЭКС, сенсор физической активности пациента, а также второй радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, систему сбора и обработки данных, включающую третий радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, радиотрансмиттер дальнего радиуса действия, выполняют съем, аналого-цифровое преобразование и накопление физиологических сигналов пациента. При этом дополнительно осуществляют накопление физиологических сигналов пациента за фиксированный промежуток времени. При этом за каждый последующий фиксированный промежуток времени определяют параметры физиологических сигналов пациента накопленных за предыдущий фиксированный промежуток времени. Производят определение принадлежности полученной частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP. Выявляют искаженные участки ЭКС пациента. При этом определяют коэффициент Pd искажений ЭКС пациента. Сохраняют полученные за фиксированный промежуток времени неискаженные участки ЭКС пациента. Сравнивают уровень сигнала от сенсора физической активности пациента с уставкой W уровня физической активности пациента. При этом при принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента Rp, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, не превышающем максимального значения коэффициента искажений ЭКС пациента RG, частоту пульса пациента Pf и параметры ЭКС пациента передают на оперативную станцию наблюдения и сохраняют полученные данные. При принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений ЭКС пациента RG, передают частоту пульса пациента Pf на оперативную станцию наблюдения, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчиков ЭКГ и сохраняют полученные данные. При нахождении частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента менее максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента производят передачу параметров ЭКС пациента оперативной станции наблюдения, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчика пульса и сохраняют полученные данные. При нахождении частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений RG ЭКС пациента, превышении уровня сигнала сенсора физической активности пациента уставки W уровня физической активности пациента передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепления датчиков ЭКГ и датчика пульса и сохраняют полученные данные. При уровне сигнала от сенсора физической активности пациента, не превышающем уставку W уровня физической активности пациента, передают пациенту сообщения о критическом состоянии, передают сигнал оповещения о критическом состоянии пациента, сопровождаемый данными о пульсе пациента и параметрами ЭКС пациента, на оперативную станцию наблюдения данных и сохраняют полученные данные. Способ позволяет повысить достоверность получаемых данных мониторинга сердечной деятельности пациента и скорости проведения исследований, обеспечить возможность оповещения пациента о потере или ухудшении контакта регистрирующих датчиков с телом пациента. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для непрерывного мониторинга ЭКГ и частоты пульса человека как в условиях покоя пациента, так и в условиях выполнения повседневных обязанностей с возможностью определения ухудшения или потери контакта регистрирующих датчиков с кожными покровами пациента, передачи данных и сигнала оповещения о критическом состоянии пациента по беспроводному каналу в режиме реального времени на оперативную станцию наблюдения.

Среди аналогов изобретения известно техническое решение, представленное в системе мониторинга сердечной деятельности, описание которого представлено в патенте США (US 20120101396, «Continuous outpatinet ECG monitoring system», МПК A61B 5/0402, опубликован 26.04.2012 г.), включающее в себя многоэлектродную систему, приклеиваемую к груди человека, содержащую центральное процессорное устройство, производящее обработку полученных данных и соединенную по беспроводному каналу с коммуникатором. В случае отклонения параметров сердечной деятельности от уставок система мониторинга передает на оперативную станцию наблюдения при помощи коммуникатора.

К недостаткам известного технического решения можно отнести потерю работоспособности системы мониторинга в случае отказа сотового телефона, отсутствие возможности определения потери контакта регистрирующих датчиков с кожными покровами пациента.

Известно техническое решение, представленное в патенте РФ (RU 2444986 «Носимый монитор с автоматической передачей диагноза по каналу связи при возникновении критической ситуации», МПК А61В 5/0402, А61В 5/0205, А61В 5/024, опубликован 20.03.2012 г.), где описана работа устройства, предназначенного для длительного мониторинга сердечной деятельности человека. Устройство, предложенное в рассматриваемом патенте, состоит из системы регистрации ЭКГ пациента, соединенной при помощи проводного интерфейса с устройством сбора и обработки данных со встроенным сенсором физической активности пациента, коммуникатора, связанного с устройством сбора и обработки данных при помощи беспроводного интерфейса. В процессе работы устройства при помощи данных, поступаемых от сенсора физической активности пациента, определяется наличие двигательной активности пациента, при фиксации факта движения определяется его продолжительность, и если движение длится более двух секунд, то устройство переводится в режим ожидания, во время которого периодически определяется двигательная активность пациента. Если активность в течение 10 секунд не обнаружена, то устройство производит накопление выборки ЭКС пациента с последующей обработкой, направленной на выявление патологических изменений. Если после завершения обработки полученных данных найдены патологические изменения, формируется SMS сообщение с результатами анализа состояния пациента.

К основным недостаткам известного технического решения можно отнести следующее. Мониторинг производится только в состоянии покоя пациента - возникновение и развитие потенциально опасной ситуации во время активности пациента зафиксировано не будет. В известном техническом решении не указано поведение устройства в случае потери или ухудшения контакта регистрирующей системы с телом человека.

Известно техническое решение, представленное в способе мониторинга физиологического состояния пациента, в патенте США (US 2008287748 «System and method for physiological data readings, transmission and presentation», МПК A61B 5/00; G06Q 50/00, опубликован 20.11.2008 г.), выбранное в качестве прототипа. Техническое решение предназначено для проведения длительного мониторинга состояния пациента (в том числе его сердечной деятельности) с возможностью выявления потенциально опасных ситуаций с последующим автоматическим оповещением медицинского персонала.

Способ мониторинга в рассматриваемом патенте поясняется на примере функционирования комплекса, который состоит из находящихся в функциональной связи регистрирующей системы, состоящей из датчиков, предназначенных для регистрации физических параметров пациента, включающих в себя сенсор физической активности пациента, радиотрансмиттер малого радиуса действия, системы сбора и обработки данных со встроенным радиотрансмиттером малого радиуса действия, коммуникатора. Работа рассматриваемого устройства заключается в регистрации физиологических параметров пациента при помощи датчиков, передачи полученных данных системе сбора и обработки данных. Система сбора и обработки данных обрабатывает данные при помощи микроконтроллера с целью сжатия, предобработки и определения необходимости передачи сигнала оповещения о критическом состоянии пациента медицинскому персоналу путем выявления отклонений контролируемых параметров от заранее заданных уставок. В случае если передача сигнала оповещения необходима, то производится подготовка данных к передаче, после окончания подготовки при помощи радиотрансмиттера большого радиуса действия данные отправляются медицинской службе.

Основным недостатком данного способа является отсутствие возможности контроля качества получаемых физиологических сигналов, что приводит к потере работоспособности всего комплекса в случае ухудшения или потери контакта регистрирующих датчиков с кожными покровами пациента.

Перед авторами ставилась задача разработать способ мониторинга сердечной деятельности пациента, позволяющий обеспечить проведение исследования сердечной деятельности пациента с контролем качества и параметров получаемых физиологических сигналов пациента при выполнении пациентом повседневных обязанностей - в условиях возможного ухудшения или потери контакта регистрирующих датчиков с телом пациента и возможного отказа сотового телефона.

Поставленная задача решается тем, что в способе мониторинга сердечной деятельности пациента, включающем использование находящихся в функциональной связи регистрирующей системы, состоящей из датчика пульса, содержащего сенсор пульсовой волны, первый радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, и хотя бы одного датчика ЭКГ, содержащего сенсор ЭКС, сенсор физической активности пациента, второй радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, системы сбора и обработки данных, включающей третий радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, радиотрансмиттер дальнего радиуса действия, выполнение съема, аналого-цифрового преобразования и накопления физиологических сигналов пациента, таких как ЭКС пациента, частота пульса пациента и уровень физической активности пациента, анализа получаемых сигналов, передачи на оперативную станцию наблюдения данных описывающих сердечную деятельность пациента, передачи тревожного сообщения для пациента при выявлении в процессе анализа критических параметров ЭКС пациента дополнительно осуществляют накопление физиологических сигналов пациента за фиксированный промежуток времени при этом, за каждый последующий фиксированный промежуток времени определяют параметры физиологических сигналов пациента накопленных за предыдущий фиксированный промежуток времени, производят определение принадлежности полученной частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, выявляют искаженные участки ЭКС пациента, при этом определяют коэффициент Pd искажений ЭКС пациента, сохраняют полученные за фиксированный промежуток времени неискаженные участки ЭКС пациента, сравнивают уровень сигнала от сенсора физической активности пациента с уставкой W уровня физической активности пациента, при этом при принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, не превышающем максимального значения коэффициента искажений ЭКС пациента RG, частоту пульса пациента Pf и параметры ЭКС пациента передают на оперативную станцию наблюдения и сохраняют полученные данные; при принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений ЭКС пациента RG, передают частоту пульса пациента Pf на оперативную станцию наблюдения, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчиков ЭКГ и сохраняют полученные данные; при нахождении частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента менее максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента производят передачу параметров ЭКС пациента оперативной станции наблюдения, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчика пульса и сохраняют полученные данные; при нахождении частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений RG ЭКС пациента, превышении уровня сигнала сенсора физической активности пациента уставки W уровня физической активности пациента передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепления датчиков ЭКГ и датчика пульса и сохраняют полученные данные; при уровне сигнала от сенсора физической активности пациента, не превышающем уставку W уровня физической активности пациента, передают пациенту сообщения о критическом состоянии, передают сигнал оповещения о критическом состоянии пациента, сопровождаемый данными о пульсе пациента и параметрами ЭКС пациента, на оперативную станцию наблюдения данных и сохраняют полученные данные, где ЭКС - электрокардиосигнал пациента, причем интервал допустимых значений пульса пациента RP задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом, далее интервал допустимых значений пульса пациента RP задают в диапазоне 50-160 ударов в минуту, причем уставку W уровня физической активности пациента задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом, причем коэффициент искажений Pd ЭКС пациента определяют по формуле , где Na - общее количество участков выборки ЭКС пациента, полученной за фиксированный промежуток времени, определенных классифицирующей функцией как неискаженные, Nth - количество неискаженных участков ЭКС пациента, далее допустимое значение коэффициента искажений Pd ЭКС пациента устанавливают не превышающим максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента, при этом максимальное значение коэффициента искажений RG ЭКС пациента задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом.

Технический эффект заявляемого технического решения заключается в повышении достоверности получаемых данных мониторинга сердечной деятельности пациента и скорости проведения исследований, обеспечении возможности оповещения пациента о потере или ухудшении контакта регистрирующих датчиков с телом пациента.

Заявляемый способ мониторинга сердечной деятельности пациента реализуется с помощью комплекса мониторинга сердечной деятельности пациента, схема которого представлена на фиг. 1, где 1 - регистрирующая система, 2 - датчик пульса, 3 - сенсор пульсовой волны, 4 - первый радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, 5 - датчик ЭКГ, 6 - сенсор ЭКС, 7 - сенсор физической активности пациента, 8 - второй радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, 9 - система сбора и обработки данных, 10 - третий радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, 11 - радиотрансмиттер дальнего радиуса действия, 12 - оперативная станция наблюдения.

На Фиг. 2 представлен вид физиологических сигналов пациента, обрабатываемых комплексом мониторинга сердечной деятельности пациента, где 13 - случай принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, при этом значение коэффициента Pd искажений ЭКС пациента не превышает максимального значения коэффициента искажений ЭКС пациента RG, а сигнал сенсора физической активности пациента превышает значение уставки W уровня физической активности пациента, 14 - случай принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, превышения значения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента максимального значение коэффициента искажений ЭКС пациента RG, при этом сигнал сенсора физической активности пациента превышает значение уставки W уровня физической активности пациента, 15 - случай одновременного нахождения частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, значения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента менее максимального значения коэффициента искажений ЭКС пациента RG, при этом сигнал сенсора физической активности пациента превышает значение уставки W уровня физической активности пациента, 16 - случай одновременного нахождения частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, превышения значения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента, превышения уровня сигнала сенсора физической активности пациента уставки W уровня физической активности пациента, 17 - случай одновременного нахождения частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, превышения значения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента, при этом уровень сигнала сенсора физической активности пациента не превышает значение уставки W уровня физической активности пациента.

На Фиг. 3 представлена блок-схема алгоритма функционирования комплекса мониторинга сердечной деятельности пациента, реализующего заявляемый способ мониторинга сердечной деятельности пациента.

Способ мониторинга сердечной деятельности пациента осуществляют с помощью комплекса мониторинга сердечной деятельности пациента, а именно производится закрепление регистрирующей системы 1, состоящей из датчика пульса 2, содержащего сенсор пульсовой волны 3, первый радиотрансмиттер ближнего радиуса действия 4, и хотя бы одного датчика ЭКГ 5, содержащего сенсор ЭКС 6, сенсор физической активности пациента 7, второй радиотрансмиттер ближнего радиуса действия 8 на теле пациента, при этом оптимальным является положение датчиков ЭКГ 5 в областях, соответствующих грудным отведениям. Далее производится включение электропитания регистрирующей системы 1 и системы сбора данных 9.

Далее система сбора и обработки данных 9 при помощи третьего радиотрансмиттера ближнего радиуса действия 10 производит установление связи по радиоканалу с первым радиотрансмиттером ближнего радиуса действия 4 датчика пульса 2 и вторым радиотрансмиттером ближнего радиуса действия 8 датчика ЭКГ 5. В случае отсутствия радиосвязи системы сбора и обработки данных 9 с датчиком пульса 2 и датчиками ЭКГ 5 производится оповещение пациента об ошибке при попытке установления радиосвязи с последующим предоставлением пациенту выбора между повторной попыткой соединения или завершением работы, при помощи системы сбора и обработки данных 9.

В случае установления радиосвязи между системой сбора и обработки данных 9 с первым радиотрансмиттером ближнего радиуса действия 4 датчика пульса 2 и вторым радиотрансмиттером ближнего радиуса действия 8 датчиков ЭКГ 5 система сбора и обработки данных 9 формирует команду запуска съема, и аналого-цифрового преобразования физиологических сигналов пациента, и накопления физиологических сигналов пациента, таких как ЭКС пациента, частота пульса пациента и уровень физической активности пациента, передаваемую сенсору пульсовой волны 3 датчика пульса 2 и сенсору ЭКС датчика ЭКГ 5 при помощи третьего радиотрансмиттера ближнего радиуса действия 10 системы сбора и обработки данных 9, второго радиотрансмиттера ближнего радиуса действия 8 датчика ЭКГ 5 и первого радиотрансмиттера ближнего радиуса действия датчика пульса 2.

Далее система сбора и обработки данных 9 при помощи третьего радиотрансмиттера ближнего радиуса действия 10 производит получение физиологических сигналов пациента, передаваемых первым радиотрансмиттером ближнего радиуса действия 4 датчика пульса 5 и вторым радиотрансмиттером ближнего радиуса действия 8 датчика ЭКГ 5.

После накопления физиологических сигналов пациента за фиксированный промежуток времени, лежащий в пределах 10-60 секунд, за последующий фиксированный промежуток времени производится определение параметров физиологических сигналов пациента, накопленных за предыдущий фиксированный промежуток времени, производят определение частоты пульса пациента Pf, определяемой как среднее значение по частоте пульса пациента Pf, полученной за фиксированный промежуток времени. Для полученного значения частоты пульса пациента Pf производится определение выполнения условия (1) принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP

где Pf - частота пульса пациента за фиксированный промежуток времени, RpMin, RpMax - границы интервала допустимых значений частоты пульса пациента Rp.

Причем интервал допустимых значений пульса пациента RP задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом и в диапазоне 50-160 ударов в минуту.

Одновременно с определением принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP производится определение коэффициента Pd искажений ЭКС пациента, определяемого из

где Na - общее количество участков выборки ЭКС пациента за фиксированный промежуток времени, определенных как неискаженные, Nth - количество участков ЭКС пациента за фиксированный промежуток времени, определенных как неискаженные.

При этом выявление искаженных участков ЭКС пациента производится, например, при помощи метода опорных векторов. После определения значения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента производится его сравнение с максимальным значением коэффициента искажений RG ЭКС пациента по правилу (3), значение которого задают по физиологическим показаниям пациента медицинским персоналом.

Затем производится сохранение полученных за фиксированный промежуток времени неискаженных участков ЭКС пациента с последующим выполнением сравнения уровня сигнала от сенсора физической активности пациента с уставкой W уровня физической активности пациента, при этом в случае принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, не превышающем максимального значения коэффициента искажений ЭКС пациента RG, показанном на участке 13 фиг. 2, частоту пульса пациента Pf и параметры ЭКС пациента система сбора и обработки данных 9 при помощи радиотрансмиттера дальнего радиуса действия 11 передает на оперативную станцию наблюдения 12 и сохраняют полученные данные.

В случае принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений ЭКС пациента RG, показанном на участке 14 фиг. 2, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчиков ЭКГ 5, затем система сбора и обработки данных 9 при помощи радиотрансмиттера дальнего радиуса действия 11 передает только частоту пульса пациента Pf на оперативную станцию наблюдения 12 и сохраняют полученные данные.

В случае нахождения частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента менее максимального значения коэффициента пациента RG искажений ЭКС, показанном на участке 15 фиг. 2, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчика пульса 2, затем система сбора и обработки данных 9 при помощи радиотрансмиттера дальнего радиуса действия 11 производит передачу параметров ЭКС пациента оперативной станции наблюдения 12 и сохраняют полученные данные.

В случае нахождения частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений RG ЭКС пациента, превышении уровня сигнала сенсора физической активности пациента 7 уставки W уровня физической активности пациента, показанном на участке 16 фиг. 2, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепления датчиков ЭКГ 5 и датчика пульса 2 и сохраняют полученные данные, при этом уставку W уровня физической активности пациента задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом.

При уровне сигнала от сенсора физической активности пациента 7, не превышающим уставку W уровня физической активности пациента (участок 14 фиг. 2), передают пациенту сообщение о критическом состоянии, затем система сбора и обработки данных 9 при помощи радиотрансмиттера дальнего радиуса действия 9 передает сигнал оповещения о критическом состоянии пациента, сопровождаемый данными о пульсе пациента и параметрами ЭКС пациента, на оперативную станцию наблюдения данных 12, и сохраняют полученные данные, при этом процесс, изображенный на блок-схеме, представленной на фиг. 3, может быть остановлен пациентом в процессе выполнения любого из шагов. При этом уставку W уровня физической активности пациента так же задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом.

Для реализации заявляемого способа комплекс мониторинга сердечной деятельности пациента может обладать следующим составом.

Датчик пульса 2, входящий в состав регистрирующей системы 1, выполнен, например, при помощи датчика пульса Alpha Mio, оптического типа, выполненного в виде наручных часов, со встроенным микроконтроллером, реализующим беспроводную технологию Bluetooth LE, предназначенным для связи с системой сбора и обработки данных 9.

Сенсор ЭКС 6 датчика ЭКГ 5 может быть выполнен, например, на основе бесконтактного сенсора PS 25201 (производства The Plessey Company plc, Великобритания), модуля CC2540EMK-USB (Texas Instruments Inc. USA) на базе микроконтроллера CC2540, а сенсор физической активности пациента 7, например, на основе миниатюрного акселерометра ADXL001. Микроконтроллер СС2540, являющийся системой на одном кристалле (англ. SoC), обладает ядром архитектуры 8051, имеет два порта UART, встроенный АЦП. В предлагаемой реализации выход PS 25201 подключается к аналоговому каналу микроконтроллера СС2540, где производится преобразование аналогового сигнала с выхода PS 25201 встроенным АЦП с разрешением не менее 8 бит и частотой дискретизации не менее 0.5 кГц. Из данных, полученных после аналого-цифрового преобразования, формируются пакеты длиной 20 байт, после чего производится их отправка по беспроводному каналу системе сбора и обработки данных 9.

Система сбора и обработки данных 9 может быть выполнена на основе модуля TE-STM32F417MCU (производства «ООО Терраэлектроника» Россия), на основе 32-разрядного микроконтроллера STM32F417ZGT6 (ядро 168 МГц Cortex-M4F, 1 Мбайт Flash памяти, предназначенной для пользовательских приложений, 192 Кбайт ОЗУ, 4 порта UART), содержащего внешнюю NAND Flash память. Модуль TE-STM32F417MCU соединен при помощи UART с модулем СС2540ЕМК-USB, который предназначен для установления связи по радиоканалу с датчиками системы регистрации 1. Физиологические сигналы пациента, полученные от датчиков системы регистрации 1 модулем СС2540ЕМК-USB, поступают в вычислительное ядро Cortex-M4F, параметры которого позволяют выполнить операции по анализу получаемых физиологических сигналов пациента, полученных за фиксированный промежуток времени - определения принадлежности полученной частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, выявления искаженных участков ЭКС пациента, определения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента, при помощи классификатора, основанного на методе опорных векторов, сравнения коэффициента Pd искажений ЭКС пациента с максимальным значением коэффициента искажений RG ЭКС пациента, результата сравнения сигнала от сенсора физической активности пациента с уставкой W уровня физической активности пациента, а также определения параметров ЭКС пациента. Полученные физиологические сигналы пациента и результат их анализа сохраняются во внешней Flash памяти. Радиотрансмиттер дальнего радиуса действия 11 может быть реализован на основе модуля SPBT2632C2A (производства STMicroelectronics), поддерживающего технологию Bluetooth v3.0, соединенного с модулем TE-STM32F417MCU при помощи UART и коммуникатора НТС Desire С, соединенного по беспроводному каналу с модулем SPBT2632C2A. Коммуникатор НТС Desire С поддерживает технологию беспроводной связи Bluetooth и технологии мобильного интернета, что позволяет обеспечить передачу данных на оперативную станцию наблюдения 12.

Эксперименты подтвердили работоспособность экспериментального образца комплекса мониторинга сердечной деятельности пациента, реализующего заявляемый способ.

1. Способ мониторинга сердечной деятельности пациента, включающий использование находящихся в функциональной связи регистрирующей системы, состоящей из датчика пульса, содержащего сенсор пульсовой волны, первый радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, и хотя бы одного датчика ЭКГ, содержащего сенсор ЭКС, сенсор физической активности пациента, второй радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, системы сбора и обработки данных, включающей третий радиотрансмиттер ближнего радиуса действия, радиотрансмиттер дальнего радиуса действия, выполнение съема, аналого-цифрового преобразования и накопления физиологических сигналов пациента, таких как ЭКС пациента, частота пульса пациента и уровень физической активности пациента, анализа получаемых сигналов, передачи на оперативную станцию наблюдения данных, описывающих сердечную деятельность пациента, передачи тревожного сообщения для пациента при выявлении в процессе анализа критических параметров ЭКС пациента отличающийся тем, что дополнительно, осуществляют накопление физиологических сигналов пациента за фиксированный промежуток времени, при этом за каждый последующий фиксированный промежуток времени определяют параметры физиологических сигналов пациента, накопленных за предыдущий фиксированный промежуток времени, производят определение принадлежности полученной частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, выявляют искаженные участки ЭКС пациента, при этом определяют коэффициент Pd искажений ЭКС пациента, сохраняют, полученные за фиксированный промежуток времени неискаженные участки ЭКС пациента, сравнивают уровень сигнала от сенсора физической активности пациента с уставкой W уровня физической активности пациента, при этом при принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента Rp, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, не превышающем максимального значения коэффициента искажений ЭКС пациента RG, частоту пульса пациента Pf и параметры ЭКС пациента передают на оперативную станцию наблюдения и сохраняют полученные данные; при принадлежности частоты пульса пациента Pf к интервалу допустимых значений частоты пульса пациента RP, при коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значение коэффициента искажений ЭКС пациента RG, передают частоту пульса пациента Pf на оперативную станцию наблюдения, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчиков ЭКГ и сохраняют полученные данные; при нахождении частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента менее максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента производят передачу параметров ЭКС пациента оперативной станции наблюдения, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепление датчика пульса и сохраняют полученные данные; при нахождении частоты пульса пациента Pf вне интервала допустимых значений частоты пульса пациента RP, коэффициенте Pd искажений ЭКС пациента, превышающем максимальное значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента, превышении уровня сигнала сенсора физической активности пациента уставки W уровня физической активности пациента, передают сообщение пациенту о необходимости проверить крепления датчиков ЭКГ и датчика пульса и сохраняют полученные данные; при уровне сигнала от сенсора физической активности пациента, не превышающем уставку W уровня физической активности пациента, передают пациенту сообщения о критическом состоянии, передают сигнал оповещения о критическом состоянии пациента, сопровождаемый данными о пульсе пациента и параметрами ЭКС пациента, на оперативную станцию наблюдения данных и сохраняют полученные данные, где ЭКС - электрокардиосигнал пациента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что интервал допустимых значений пульса пациента RP задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что интервал допустимых значений пульса пациента RP задают в диапазоне 50-160 ударов в минуту.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уставку W уровня физической активности пациента задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент искажений Pd ЭКС пациента определяют по формуле

где Na - общее количество участков выборки ЭКС пациента, полученной за фиксированный промежуток времени, определенных классифицирующей функцией как неискаженные, Nth - количество неискаженных участков ЭКС пациента.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что допустимое значение коэффициента искажений Рd ЭКС пациента устанавливают не превышающим максимального значения коэффициента искажений RG ЭКС пациента.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что максимальное значение коэффициента искажений RG ЭКС пациента задают по физиологическим показаниями пациента медицинским персоналом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой диагностике. Определяют параметры модели распространения возбуждения в миокарде.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии. Анализируют 4 высокоинформативных показателя вариабельности сердечного ритма и при значениях частоты сердечных сокращений в фоновой пробе HR<69 уд./мин; частоты сердечных сокращений в ортостатической пробе HR<88 уд./мин; баланса симпатических и парасимпатических влияний LF/HF<0.58 - ВРС, фоновая проба, баланса симпатических и парасимпатических влияний LF/HF<3.40 - ВРС, ортостатическая проба, диагностируют синдром вегетативной дистонии по гипотоническому типу.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Проводят фоновое исследование вариабельности ритма сердца в положении лежа 5 мин и при выполнении активной ортостатической пробы в течение 5 мин с последующим спектральным анализом и расчетом относительных спектральных показателей.

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Электроды для регистрации ЭКГ устанавливают на кожу левой пекторальной области пациента в следующих точках: точка 1 - электрод, который при стандартной записи ЭКГ прикрепляется к правой руке, устанавливают в II межреберье по левой парастернальной линии, точка 2 - электрод, который при стандартной записи ЭКГ прикрепляется к левой руке, устанавливают на середине левой дельтовидно-пекторальной борозды.

Изобретение относится к медицине, а именно к терапии сердечно-сосудистых заболеваний. Осуществляют усиленную наружную контрпульсацию.

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии. Для получения амплитуды электрического вектора ЭКГ выполняют пропускание каждого из сигналов uI, uII, uIII по отведениям I, II, III через квадратичные преобразователи.

Изобретение относится к медицине, а именно способу диагностики сердечнососудистой системы. Выполняют непрерывную регистрацию электрокардиосигнала и центральной реограммы при проведении функциональной нагрузочной пробы.

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Электроды для регистрации ЭКГ устанавливают на кожу левой пекторальной области пациента в определенных точках.

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии, и может быть использовано для адаптивного подавления помех в электрокардиосигнале (ЭКС). При осуществлении способа адаптивной фильтрации электрокардиосигнала в каждом кардиоцикле из аддитивной смеси ЭКС и помехи осуществляют выделение участка, соответствующего TP-сегменту ЭКС, выделение помехи на этом участке ЭКС и формирование ЭКС без помех.
Изобретение относится к медицине, а именно к сердечно-сосудистой хирургии, и может быть использовано для профилактики рецидивов фибрилляции предсердий после кардиохирургических операций.
Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии. Выполняют анализ показателей Холтеровского мониторирования ЭКГ. Проводят расчет средней частоты желудочковых сокращений на фоне фибрилляции предсердий за каждый час исследования как в дневные (с 6 до 22 часов), так и в ночные часы (с 22 до 6 часов). Сопоставляют их с предложенным диапазоном целевых значений: в дневные часы - 60-100 в минуту, в ночные часы - 50-80 в минуту. Затем производят расчет продолжительности времени нахождения частоты желудочковых сокращений в пределах указанного диапазона. Разделяют больных с фибрилляцией предсердий по эффективности терапии на две группы: с эффективным - 50% и более времени суток или неэффективным - менее 50% времени суток контролем частоты желудочковых сокращений. Способ позволяет осуществить оценку эффективности суточного контроля ЧЖС у пациентов с постоянной формой ФП в течение суток на фоне проводимого лечения, при необходимости внести коррективы в схему терапии. 2 пр.
Изобретение относится к медицине, к области кардиологии. Сначала на фоне болевого синдрома, характерного для ишемии миокарда и в верхнем отделе спины, производят запись ЭКГ. Затем производят двухстороннюю паравертебральную блокаду раствором анестетика в объеме 5,0-10,0 мл при каждой инъекции на уровне VII шейного и I, II, III, IV и V грудного позвонков. После чего через 30-45 мин повторно записывают ЭКГ и полученную запись сравнивают с записью ЭКГ, сделанной до блокады. При положительной динамике результатов ЭКГ диагностируют ишемию, обусловленную спинально-кардиальным тормозным рефлексом. При отсутствии положительной динамики - кардиогенную ишемию миокарда. Способ позволяет повысить эффективность дифференциальной диагностики кардиогенной ишемии миокарда и спинально-кардиального тормозного рефлекса на фоне болевого синдрома, характерного для ишемии миокарда и в верхнем грудном отделе спины. 1 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии и к функциональной диагностике. Осуществляют анализ вариабельности сердечного ритма (ВСР) на длительных промежутках времени у здоровых лиц и больных с различными формами кардиопатологии. Проводят суточное мониторирование ЭКГ. Строят ритмограмму за весь период наблюдения. На ритмограмме выделяют все двойные изломы - четверки последовательных интервалов RR-RR[i], RR[i+1], RR[i+2], RR[i+3], в которых соседние интервалы RR различаются не менее чем на 24 мс и для которых выполнена группа неравенств RR[i]<RR[i+1]>RR[i+2]<RR[i+3] либо группа неравенств RR[i]>RR[i+1]<RR[i+2]>RR[i+3]. Ритмограмму разбивают на короткие участки по 33 интервала RR, для каждого из которых определяют среднее значение RRM и вариации коротких участков ритмограммы (ВКР). Все короткие участки ритмограммы делят на участки, содержащие двойные изломы ритмограммы, и участки, не содержащие двойных изломов. Промежуток изменения величин RRM, измеренных в секундах, разделяют на 8 диапазонов, упорядоченных по возрастанию номерами i, где i=1, 2, 8: (1) <0.573, (2) 0.573-0.648, (3) 0.649-0.724, (4) 0,725-0.800, (5) 0.801-0.873, (6) 0.874-0.948, (7) 0.949-1.024, (8) >1.024. Каждый короткий участок ритмограммы относят к группе с номером, равным номеру диапазона, в который попадает его значение RRM. Для каждой полученной таким образом группы с номером i определяют количество n1(i) коротких участков ритмограммы, попавших в i-ю группу и не содержащих двойные изломы, среднее значение BKPM1(i) величин ВКР участков, попавших в i-ю группу и не содержащих двойные изломы, количество n2(i) коротких участков ритмограммы, попавших в i-ю группу и содержащих двойные изломы, среднее значение BKPM2(i) величин ВКР участков, попавших в i-ю группу и содержащих двойные изломы. Вычисляют средневзвешенные вариации ритмограммы СВВР1 и СВВР2 при помощи формул: СВВР1= Σ (nl(i)*q(i)*BKPM1(i))/(n1(l)+n1(2)+…+n1(8)), СВВР2= Σ (n2(i)* q(i)*BKPM2(i))/(n2(1)+n2(2)+…+n2(8)). В формулах: i=1,...,8 - номера диапазонов, а весовые коэффициенты q(i) задаются равенствами q(1)=3.04, q(2)=2.75, q(3)=2.33, q(4)=1.88, q(5)=1.56, q(6)=1.34, q(7)=1.15 и q(8)=1. Вычисляют коэффициент влияния двойных изломов КВДИ=СВВР2/СВВР1. Если СВВР1 < 550 мс, или КВДИ > 3, или КВДИ > 2 при СВВР1 < 700 мс, то ВСР считается ненормальной. Способ позволяет количественно оценить суточную вариабельность сердечного ритма, объективно определив, является ли ВСР нормальной. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиологии. На основе известных детальных моделей формируется стохастическая модель тока реполяризации эпикарда и определяются ее параметры по выборкам значений потенциала эпикарда, найденного при решении обратной задачи электрокардиографии в опорных точках компьютерной модели сердца пациента. Способ позволяет расширить функциональные возможности электрокардиографического обследования, определить составляющие ионных токов по значениям потенциала эпикарда в опорных точках компьютерной модели сердца пациента. 26 ил.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для кардиографического контроля состояния пациентов содержит монитор, интерфейс, ЭКГ-электроды для снятия с тела пациента электрокардиографических сигналов, соединенные выходом с входом блока первичной обработки сигналов, другой вход этого блока соединен с выходом блока временной дискретизации, а выход блока первичной обработки сигналов соединен с блоком коммутации каналов. Выходы блока коммутации каналов соединены с блоком дискретного преобразования Фурье, на выходе которого присутствуют значения амплитуды, частоты и фазы гармоник исследуемого сигнала, и с блоком ввода данных о пациенте. Гармоники обрабатываются в фиксаторе кардиограмм, который запоминает и выдает на выходе амплитуды гармоник исследуемого сигнала необходимое количество времени. Амплитуды гармоник поступают в определитель образа кардиограммы, который сравнивает полученный образ от ЭКГ-электрода с учетом доверительных интервалов и определенной степенью надежности с образами из базы образов кардиограмм. Выход определителя соединен с входом блока фиксации состояний и анализа их динамики, где по данным образов кардиограмм от всех ЭКГ-электродов формируется диагноз болезни пациента путем сравнения набора образов кардиограмм от ЭКГ-электродов с набором, характеризующим диагноз болезни из базы кардиологических диагнозов с учетом доверительных интервалов и определенной степенью надежности. В этом же блоке определяется степень надежности диагноза, динамика диагноза в зависимости от предыдущего исследования пациента, время определения диагноза. Данные выводятся на монитор, передаются в интерфейс для хранения и исследования на других технических средствах и в блок ввода данных о пациенте, где они хранятся в соответствующих архивах пациента. Достигается повышение точности оценки кардиологического состояния пациента и более качественное определение параметров конкретной болезни, а также увеличится скорость диагностирования. 2 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к медицине и нефрологии и может быть использовано для определения наполненности мочевого пузыря. Накладывают электроды на кожу в области нахождения мочевого пузыря. Подключают их к усилителю биопотенциалов для получения двух отведений, с помощью которых измеряют сигналы биоэлектрической активности стенок мочевого пузыря. Одновременно производят регистрацию электрокардиограммы для фильтрации сигнала. Математически обрабатывают полученные сигналы путем нормировки и построения спектров сигналов мочевого пузыря и электрокардиограммы методом Фурье. Осуществляют фильтрацию сигнала мочевого пузыря от сигнала электрокардиограммы путем деления спектра сигнала мочевого пузыря на спектр сигнала электрокардиограммы. Выделяют характерные частоты спектров из диапазона наибольшей активности 0,7 Гц, 1,5 Гц, 1,7 Гц. Указанные измерения осуществляют дважды - до и после водно-питьевой нагрузки. Сравнивают амплитуды характерных частот и по их увеличению судят о степени наполненности мочевого пузыря. Способ позволяет точно, просто и неинвазивно определить наполненность мочевого пузыря за счет одновременной регистрации биоэлектрической активности стенок мочевого пузыря и электрокардиограммы с последующей фильтрацией сигнала мочевого пузыря от сигнала электрокардиограммы. 3 ил.
Изобретение относится к области медицины, а именно к акушерству. Беременным, начиная с 26 недель, в положении сидя в течение 10-30 минут проводят дистанционное кардиофетомониторирование с помощью фетального допплера. Определяют частоту сердечных сокращений плода, апостериорную энтропию частоты сердечных сокращений плода и кратковременную вариабельность сердечного ритма (STV) по Рэдману. На основании полученных данных рассчитывают коэффициент состояния плода P по формуле. При значениях коэффициента состояния плода Р менее 500 диагностируют критическое состояние плода. Способ позволяет повысить точность и достоверность диагностики. 3 пр.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к диагностике. Система для обеспечения карты электрической активности сердца живого существа включает: блок обеспечения проекционных изображений, блок определения положений поверхностных электродов, блок определения положения структуры сердца, блок определения карты электрической активности для определения карты электрической активности у структуры сердца. Способ осуществляет посредством работы системы. Группа изобретений позволяет снизить травматичность исследования за счет неинвазивности, а также повысить качество построения карт электрической активности сердца. 3 н. и 7 з.п. ф-лы., 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к биомедицинским измерениям для диагностических целей в кардиореспираторных исследованиях сердца и дыхательных систем. Система содержит пульты дежурной службы медпомощи, в состав каждого из которых входят микроконтроллер и связанные с ним база данных, модем мегагерцевого диапазона и блоки отображения, оповещения и управления, центр контроля состояния пациентов, включающий в себя сервер и связанные с ним банк данных, автоматизированное рабочее место администратора центра и модем мегагерцевого диапазона, а также носимые телеметрические приборы, каждый из которых содержит многоканальный микроконтроллер, с которым связаны микропроцессор с клавиатурой, блок измерения ЭКГ, блок анализа дыхания, блок контроля гемодинамики и модем мегагерцевого диапазона, а также измеритель подвижности пациента, выход которого подключен к соответствующему входу многоканального микроконтроллера, к выходам которого подключены блок звукового оповещения и дисплей. В каждом носимом телеметрическом приборе установлены модуль GPS/ГЛOHACC, блок управления и контроля питания от аккумуляторной батареи и модем гигагерцевого диапазона, например WiFi модем. При этом все вышеупомянутые модемы мегагерцевого диапазона выполнены в виде маломощных "устройств малой дальности действия" с использованием нелицензируемых полос частот, например, 433 или 868 МГц. Использование изобретения позволяет повысить эффективность системы за счет устранения перегрузки трафика. 4 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к кардиологии. Осуществляют автоматический съем сигнала электрокардиограммы пациента. Проводят его оцифровку и регистрацию, выделение кардиоциклов, определение амплитуд и длительностей основных зубцов, сегментов и интервалов сигнала. Вычисляют коэффициенты непрерывного вейвлет-преобразования. При этом для каждого кардиоцикла определяют его локальные точки экстремума нулевых изолиний поверхности, образованной коэффициентами вейвлет-преобразования рассматриваемого кардиоцикла, и присваивают им индексы характеристического шифра путем указания соответствующих им букв над горизонтальной чертой, если это точка максимум, и под чертой - в случае минимума, и указывают их взаимосвязи между собой посредством добавления индекса, указывающего на точку экстремума, в случае наличия взаимосвязи посредством нулевой изолинии между точками экстремума и отсутствия индекса в противном случае. Выбор основных изолиний и определение топологических свойств их структуры осуществляют с использованием результатов амплитудно-временного анализа кардиоцикла, переход из одной электрокардиографической стадии в динамике миокарда в другую устанавливают по смене характеристического шифра кардиоцикла со временем при регистрации изменений в анализируемой электрокардиограмме. Способ позволяет в автоматическом режиме отслеживать стадии в динамике изменений функционального состояния миокарда. 12 з.п. ф-лы, 11 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-08-10 2016-08-10T11:10:15
Наверх