СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПАЦИЕНТА Российский патент 1998 года по МПК A61B5/04 

Описание патента на изобретение RU2102919C1

Изобретение относится к медицине, а конкретно к способам диагностики состояния пациента, использующим современную медицинскую аппаратуру с измерением физиологических параметров, (например pH желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), биопотенциалов сердечной мышцы и др.), преобразованием измеренных параметров в электрические сигналы, пригодные для обработки и анализа (например, средствами вычислительной техники).

Известны способы обследования пациента, заключающиеся в измерении физиологических параметров (например, с использованием аппаратуры типа "Гастроскан" или "Гастротест" для pH-метрии ЖКТ [1] или аппаратуры типа электрокардиографа для снятия частоты и формы колебаний cardia [2].

В известных способах используется достаточно современная аппаратура, однако громоздкость и стационарность ее позволяют проводить длительные (например, в течение суток) диагностические процедуры только в условиях стационара, т. е. когда пациент лишен свободы в отправлении естественных функций организма.

Известны способы обследования пациента, заключающиеся в длительном мониторировании физиологического параметра на носимой пациентом аппаратуре с размещенным в ней источником питания, включающие измерение текущего значения физиологического параметра в течение времени t1, преобразование его в электрический сигнал и регистрацию сигнала. Таким способом является способ [3] (прототип), в котором измеряют физиологические параметры (pH-параметры ЖКТ) в течение заданного врачом длительного времени, например, суток, когда пациент носит на себе малогабаритное нетяжелое специализированное (только для pH-метрии) устройство, позволяющее проводить мониторирование, т.е. снятие по заданной программе значений параметров и регистрацию их в памяти устройства с последующим выводом этих данных в цифровой или графической форме для анализа и диагноза.

Однако способам типа [3] свойственна недостаточность контроля аппаратуры перед началом обследования пациента, так как используемые в медицинских устройствах автономные источники питания (как правило, малогабаритные) обладают повышенной склонностью изменять свои характеристики во время хранения и эксплуатации и, следовательно, при использовании аппаратуры с такими источниками не исключена возможность искажения и даже полной потери информации о пациенте, полученной при измерениях.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности получения и сохранения диагностической информации в течение всего времени обследования.

Технический результат достигается тем, что перед началом мониторирования осуществляют тестирование источника питания на возможность его работы в течение заданного времени обследования, для чего:
сначала измеряют его начальное значение напряжения Uo, B;
затем параллельно к нему подключают токозадающий элемент, выполненный в виде резистора, величина сопротивления которого определяется паспортными значениями напряжения и максимального допустимого тока разряда источника Imax, A;
измеряют значение напряжения Ut, B, за время тестирования t2, выбранное на пологом участке разрядной характеристики источника питания;
после чего определяют гарантированную длительность мониторирования T из следующей зависимости;

где Iи - ток, потребляемый от источника питания во время t1, A;
f - частота измерения физиологического параметра, 1/С;
Iа - ток, потребляемый от источника питания в интервалах между измерениями, А;
Uк - минимально допустимая величина напряжения питания, необходимого для стабильной работы аппаратуры, B.

Измеряемыми величинами здесь являются Uo и Ut; Imax - величина паспортная для данного источника питания; t1 и f - задаются врачом, исходя из требований медицинской методики обследования; Iu, Ia и Uк - определяются из технических характеристик аппаратуры, причем Imax > Iи > Ia; величина t определяется типом источника питания.

Числовые значения T, t1, f определяются областью применения и характером обследования, в частности:
для гастроэнтерологического применения при обследовании кислотопродуцирующей функции желудка t1 = 20 мс, T = 2-3,5 ч,

при обследовании дуоденогастрального и гастроэзофагеального рефлюксов t1 = 20 мс, f = от 1 до , T = 3-24 ч;
для проведения кардиологического мониторинга t1 = 1,0 мс, f = от 0,5 до 100 1/с, T = 0,25-24 ч.

В математическое выражение (1) входят параметры источника питания. Смена типа батарей приведет к необходимости учета этого факта. Так для источников питания НКГЦ-0,5 величина Imax = 0,1 А и характеристика разряда такова, что выход ее на пологий участок осуществляется за 2 с.

Для источников типа VARTA-5006 величина Imax = 0,1 А и время разряда источника при таком же токе до выхода на пологую часть характеристики 3 с.

Суть изобретения, таким образом, сводится к измерению специфических параметров разрядной характеристики встроенного источника питания (за короткое время с максимально допустимым током разряда) и определению гарантируемого времени диагностики с учетом особенностей диагностируемого объекта.

На фиг.1 представлена схема характера тока, потребляемого аппаратурой во время обследования; на фиг.2 - кривые разряда источника тока (аккумулятора, батареи); на фиг.3 - кривая разряда источника питания в режиме тестирования.

Все обозначения объяснены выше, за исключением:
T1 - время разряда источника до Uк при токе Imax;
T - время разряда до Uк в рабочем режиме при токах Iа и Iи.

Кривые I и II на фиг.2 относятся к источнику одного типа, но при разных токах разряда. Кривая I относится к рабочему режиму, кривая II - к режиму тестирования источника питания. Исходным для обеих кривых является одно и то же запасенное количество электричества. Для рабочего режима (с заданными врачом параметрами) необходимо количество энергии источника питания, равное, согласно фиг.1

N - число импульсов измерения за время обследования, пересчитываемое в частоту f (f = N/T).

Для режима разряда при максимальном токе I

Рассмотрим подробнее кривую разряда при токе Imax, т.е. режим тестирования (фиг. 3) до времени тестирования t2 (t1 < t2 < T), когда у источника отбирается количество электричества E3 = Imaxt2. Увеличение времени тестирования до достижения предельного значения напряжения Uк дало бы возможность непосредственно определить E2 = ImaxT1.

С достаточной степенью приближения можно утверждать, что на линейном участке разрядной характеристики треугольники ABC и ADE подобны. Отсюда получаем: t2/T1 = (Uo - Ut)/(Uo - Uк). Время разряда от момента подключения (от нуля на оси абсцисс фиг.3) до точки A, соответствующей началу отсчета, можно в расчетах принебречь, так как оно мало и обусловлено только переходными процессами в электрических цепях при подключении источника к аппаратуре. Подстановка T1 в выражение (3) дает:

Приравнивая E1 = E2, т.е. количества электричества, запасенного источником и разряжаемые при разных токах разряда, получим выражение для T.

Таким образом, проведя тестирования источника питания максимально допустимым для него током Imax в течение короткого времени тестирования t2, можно определить время T, которое и равно гарантированному времени работы при токах Iа и Iи (выражение 1).

Погрешность определения T по формуле (1) составляет не более 10%.

Пример 1. Для мониторирования процессов при гастроэнтерологическом обследовании использована аппаратура со следующими параметрами
t1 = 20 мс, f = 0,5-0,05 Гц
Эти величины определены характером деятельности ЖКТ (Панцирев Ю.М. и др. Методы исследования моторных функций желудка.- М., 1976, с. 86). Ток при измерениях сигнала с датчика pH, определяемый главным образом типом и режимом работы аппаратуры, выбран Iи = 10 мА. Носимая аппаратура, имеющая габариты порядка 4х10х20 см3 и вес 300 г, собрана на элементной базе, потребляющей в ждущем режиме ток Iа = 1 мА.

В аппаратуру установлен аккумулятор типа НКГЦ-0,5, у которого паспортные значения напряжения 1,2 В, тока Imax = 100 мА, Uк = 1 В. Таким образом, для тестирования необходим резистор R = 12 Ом.

После подключения нагрузки R необходимо выждать время выхода на пологую часть характеристики. Это время для НКГЦ-0,5 составляет 2 с. После этого измеряют Uo, затем спустя время t2, измеряют Ut. Время t2 = 10 с определяется разрешающей способностью аппаратуры и оптимальной для пользователя длительностью тестирования.

Измерив Uo и Ut, по формуле (1) определяют T.

Результаты ряда экспериментов с заданным врачом режимом диагностики и с батарейками разной степени заряженности приведены в табл.1.

Пример 2. Для мониторинга сигналов в электрокардиографии использована аппаратура со следующими параметрами:
T1 = 1,0 мс, f = 0,5-4 Гц
Эти параметры определены диапазоном частот сердечного ритма человека.

Ток Iи = 4 мА и Iа = 0,6 мА определяется типом элементной базы аппаратуры и режимом ее работы.

В аппаратуру установлен аккумулятор типа VARTA-5006, имеющий паспортные значения 1,2 В, тока Imax = 100 мА, Uк = 1 В.

Резистор для тестирования элемента питания 12 Ом. Время выхода на пологую часть характеристики разряда 5 с.

Результаты ряда экспериментов с заданным врачом режимом диагностики и с элементами разной степени заряженности приведены в табл.2.

Таким образом, в результате применения предложенного способа удается заранее предсказать величину времени работы носимой аппаратуры с выбранным источником питания, т.е. обеспечить все предпосылки для качественного анализа.

Такой возможности у известных способов диагностики нет.

Предложенный способ прошел клинические испытания.

Литература
1. Устройство для диагностики желудочно-кишечного тракта. Заявка на патент России N 95-102233/14 (004314) с приоритетом от 16.02.95.

2. Многоканальное устройство для регистрации физиологических функций человека, авт. свид. СССР N 1885005, кл. A 61 B 5/04, 1965.

3. Y.Vandenplas. Oesophageal pH Monitoring for Gastro - oesophageal Reflux in Infants and Children, England, Chichester, J.Willey @ Sons, 1992, p. 70-72.

Похожие патенты RU2102919C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА "ГАСТРОСКАН" (ВАРИАНТЫ) 1995
RU2095020C1
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПОДЛИННОСТИ БАНКНОТЫ 1995
  • Вольнов В.А.
RU2096831C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА РАБОЧЕГО ЭЛЕКТРОДА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЯЧЕЙКИ ПОД ТОКОМ 1996
  • Гайдаренко О.В.
  • Чернышов В.И.
  • Чернышов Ю.И.
RU2106620C1
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАМЕСОМ ПШЕНИЧНОГО ТЕСТА 1996
  • Черных Валерий Яковлевич[Ru]
  • Матвеев Юрий Игнатьевич[Ru]
  • Гербел Даниел[De]
  • Коваленко Михаил Алексеевич[Ru]
RU2092055C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ 1994
  • Балтаханов А.М.
RU2062971C1
СПОСОБ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) - СПОСОБ ДААБУЛЯ И ВЕЩЕСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Даабуль С.А.
RU2130775C1
ИСТОЧНИК КОНТРОЛЬНОГО ТОКА 2014
  • Доронин Александр Викторович
  • Вайнштейн Роберт Александрович
  • Наумов Владимир Александрович
  • Пименов Виктор Михайлович
RU2567056C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ УСРЕДНЕННОГО ВЫЗВАННОГО ПОТЕНЦИАЛА МОЗГА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1995
  • Гуревич Е.Я.
  • Березная И.Я.
  • Страхович Э.В.
  • Ампилова Н.Б.
RU2109482C1
ЭХОЭНЦЕФАЛОСКОП 1992
  • Казюлин Ф.А.
  • Сухов С.С.
  • Цыганов А.Г.
RU2031626C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА 1993
  • Сафонов М.Ю.
  • Дегтярев В.А.
RU2088142C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 102 919 C1

Реферат патента 1998 года СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ ПАЦИЕНТА

Изобретение относится к медицине, конкретно к способам обследования пациентов путем измерения и регистрации биологических сигналов организма медицинской аппаратурой, содержащей встроенные источники и переносимой пациентом в течение заданного длительного времени обследования, например, в течение суток. Технический результат - повышение надежности получения и сохранения диагностической информации в течение всего времени обследования. Для этого перед началом измерения параметров обследования осуществляют тестирование аппаратуры с уже встроенным источником питания на возможность ее длительной работы путем измерения специфических параметров источника. К ним относят начальное напряжение источника и значение этого напряжения при разряде источника через определенное короткое время (выбранное на пологом участке разрядной характеристики источника), затем определяют гарантированное время обследования пациента аппаратурой с этим конкретным источником. 3 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 102 919 C1

Способ обследования пациента, заключающийся в длительном мониторировании физиологического параметра на носимой пациентом аппаратуре с размещенным в ней источником питания, включающем измерение текущего значения физиологического параметра в течение времени t1, преобразование его в электрический сигнал и регистрацию сигнала, отличающийся тем, что перед измерением текущего значения физиологического параметра осуществляют тестирование источника питания, для чего сначала измеряют его начальное значение напряжения U0, затем параллельно к нему подключают токозадающий элемент, выполненный в виде резистора, величина сопротивления которого определяется паспортными значениями напряжения и максимально допустимого тока разряда источника питания Imax, измеряют значения напряжения Ut за время тестирования t2, выбранное на пологом участке разрядной характеристики источника питания, после чего определяют гарантированную длительность мониторирования T из зависимости

где Iи ток, потребляемый от источника питания за время t1;
f частота измерения физиологического параметра;
Iа ток, потребляемый от источника питания в интервалах между измерениями;
Uк минимально допустимая величина напряжения питания, необходимого для работы аппаратуры.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1998 года RU2102919C1

Y.Vandenplas
Oesophageal pH Monitoring for Gastro-oesophageal Reflux in Jnfants and children
England, Chichester
J
Willey and Sons
Пуговица для прикрепления ее к материи без пришивки 1921
  • Несмеянов А.Д.
SU1992A1
Деревянный торцевой шкив 1922
  • Красин Г.Б.
SU70A1

RU 2 102 919 C1

Даты

1998-01-27Публикация

1996-02-28Подача