СИСТЕМА КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЛЕЧЕБНИЦЕЙ И КАБИНА ДЛЯ ПРИЕМА ПРОЦЕДУР Российский патент 1999 года по МПК A61H33/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к оборудованию для проведения процедур, например влажно-паровых, и может найти применение в санаториях, реабилитационных центрах, использующих как естественные природные источники лечебного пара /таких, как например курорт Янгантау в Башкортостане/, так и искусственные факторы, например "сухие" углекислые ванны.

Известна система для непрерывного наблюдения и контроля за основными физиологическими показателями человека, применяемая в процессе длительных экспериментов. Система включает в себя датчики первичной информации - расположенные непосредственно на теле человека датчики различных физиологических параметров электрокардиограмма, артериальное давление, температура тела и т. д., выходы которых соединены с блоком первичной обработки сигналов, включающим последовательно соединенные преобразователь параметр - напряжение усилитель с формирующим устройством, фильтр коррекции спектра, АЦП, систему дискретного анализа, в качестве которой использована ЦВМ. Для отображения информации используются газонаполненные цифровые индикаторы. [1]
Система ведет постоянный контроль за вышеназванными физиологическими параметрами, накапливая данные для последующего анализа с помощью цифровой вычислительной техники.

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, устаревшая элементная база, недостаточное быстродействие. Другим недостатком является отсутствие обратной связи, что резко снижает его функциональные возможности. Действительно, даже зафиксировав выход какого-либо физиологического параметра за допустимые пределы, устройство не дает возможности автоматически устранить тот или иной фактор негативного воздействия на человека. Необходимо непосредственное вмешательство медперсонала. Это делает данное устройство непригодным для контроля состояния большого числа больных, что имеет место при отпуске процедур в лечебницах и санаториях. Еще менее пригодна известная система при проведении влажно-паровых процедур, поскольку она не обеспечивает электробезопасность в условиях повышенной влажности.

Известна процедурная кабина для проведения "сухих" углекислых ванн, содержащая ванну с пластиковой крышкой, имеющую в головном конце вырез, благодаря которому голова пациента находится вне ванны. Для герметизации между краями выреза и шеей пациента размещают полотенце или простыню. Внутри кабины имеется сидение для пациента, к кабине подведен трубопровод подачи лечебного вещества (CO₂) с электромагнитным клапаном, вентилятор для создания газотока вокруг тела пациента. Имеется канал для отвода отработанного воздушной смеси из кабины [2]. Недостатком этой кабины является то, что лечебное вещество в зависимости от того, тяжелее или легче оно воздуха, концентрируется в нижней или верхней части кабины. Для равномерного воздействия включают вентилятор, который турбулизирует поток, не дает возможности длительного воздействия на кожный покров лечебного вещества, что снижает терапевтический эффект.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является исполнение кабины для приема влажно-паровых процедур от естественного природного источника лечебного пара на курорте "Янгантау" (Башкортостан, Салаватский район ).

Кабина представляет собой герметичный коробчатый корпус, на передней поверхности которого выполнена дверь. Внутри кабины установлено сидение для пациента. В полу кабины для ввода лечебного пара вмонтирована труба диаметром порядка 100 мм. Верхняя плоскость кабины выполнена из двух половин с вырезом для головы пациента посередине, причем одна половина шарнирно связана с дверью, а другая - жестко связана с задней и боковыми стенками кабины.

Данная кабина обладает рядом недостатков. Подача пара и его регулирование производится пациентом вручную, поворотом задвижки на выходе трубы. Обратная связь с кабиной практически отсутствует. Так, температура в кабинах измеряется эпизодически с помощью ртутного термометра. Время процедуры контролируется по песочным часам, а степень открытия задвижки на паропроводе зависит от пациента. Вследствие этого происходит передозировка процедуры, что может привести к осложнениям. Кроме того, подача пара из трубы, расположенной в полу, приводит к тому, что вся теплая масса пара поднимается в верхнюю часть кабины, в результате чего ноги пациента не прогреваются, а грудная клетка, включая область сердца, перегревается. Это отрицательно сказывается на эффективности лечения и нередко приводит к осложнениям сопутствующих заболеваний. К недостаткам известной кабины следует отнести строго сидячее положение пациента, которое во-первых, сокращает "свободную" площадь тела, подвергающуюся лечебному воздействию, особенно у полных людей. Во-вторых, не позволяет пациенту полностью расслабиться при приеме процедуры. Данной кабиной неудобно пользоваться людям с ограниченной подвижностью.

Целью заявляемого изобретения является создание простой, надежной, быстродействующей системы контроля и управления влажно-паровой лечебницей с большим числом кабин.

Кроме того, целью изобретения является создание кабины, позволяющей пациенту принимать удобную полностью расслабленную позу, получить равномерный нагрев тела, при этом процедура должна быть строго дозированной как по продолжительности, так и по температуре и расходу пара, в зависимости от индивидуальных показаний.

Поставленная цель достигается тем, что в системе контроля и управления лечебницей, включающей кабины для приема процедур, датчики первичной информации, соединенные кабелем с блоком первичной обработки сигналов, и через блок сопряжения с компьютером, в отличие от прототипа блок первичной обработки сигналов представляет собой электронный модуль, включающий в себя блок измерения и управления температурой, связанный с термодатчиком, установленным внутри кабины, и с управляемой заслонкой, установленной на паропроводе, оптоэлектронный блок наличия пациента, содержащий оптоэлектронную головку с инфракрасным источником света, сопряженным через оптическую систему с фотоприемником, блок измерения пульса пациента, связанный с оптоэлектронным датчиком пульса, установленным внутри кабины, а также источник звуковой и световой сигнализации, блок сопряжения представляет собой объединенные общей шиной блок обработки сигналов, блок управления и блок питания, причем вход блока обработки сигналов соединен при помощи сигнальной шины кабеля с блоком первичной обработки сигналов, выход блока управления соединен с помощью шины управления кабеля с блоком первичной обработки сигналов, а выход блока сопряжения соединен с компьютером, при этом число блоков первичной обработки равно числу кабин в лечебнице и установлены они в непосредственной близости от кабин, внутри которых также установлена кнопка вызова медсестры.

Кроме того, поставленная цель достигается также тем, что кабина для приема процедур представляет собой по меньшей мере две плотно состыкованные секции, внутри которых установлен ложемент для расположения больного, секции шарнирно связаны между собой по одной стороне плоскости разъема, одна из секций выполнена неподвижной и снабжена паропроводом, связанным с источником пара, причем в кабине имеется отверстие для головы пациента, одна половина отверстия выполнена в неподвижной секции, другая, ответно ей, в подвижной и, в отличие от прототипа, имеет горизонтальную плоскость разъема, ложемент выполнен с возможностью придания пациенту лежачей или полулежачей позы, а в нижней части неподвижной секции выполнено отверстие для слива пота и конденсата. Поставленная цель достигается также тем, что паропровод, связанный с источником природного пара, проложен по дну кабины под ложементом для пациента и снабжен равномерно расположенными форсунками. На ложементе смонтирована кнопка вызова медсестры и оптоэлектронный датчик пульса. Паропровод, связанный с источником природного пара, снабжен управляемой заслонкой, связанной с блоком измерения и управления температурой электронного модуля.

На фиг. 1 представлена обобщенная схема заявляемой системы контроля и управления лечебницей; на фиг. 2 - общий вид кабины для приема процедур.

Заявляемая система контроля и управления лечебницей /см. фиг. 1/ состоит из выносных блоков первичной обработки сигналов 1 кабин, блока сопряжения 2 и персонального компьютера 3, связанных между собой кабелем 4. Блок первичной обработки сигналов 1 содержит блок измерения и управления температурой 5, связанный с термодатчиком 6, установленным внутри кабины 7, и с управляемой заслонкой 8 паропровода 9. Внутри кабины 7 установлена кнопка вызова медсестры 10 и оптоэлектронный датчик пульса 11, связанные с блоком 1. В состав блока 1 входит также оптоэлектронный датчик присутствия пациента 12, который в свою очередь содержит оптоэлектронную головку с инфракрасным источником света 13, сопряженным через оптическую систему 14 с фотоприемником 15. В выносном блоке 1 происходит преобразование первичной информации о температуре в кабине 7, наличии пациента и его пульсе в электрический сигнал для дальнейшей передачи по сигнальной шине 16 кабеля 4 в блок сопряжения 2. Кроме того, блок 1 содержит источник звуковой 17 и световой 18 сигнализации.

Блок сопряжения 2 состоит из объединенных общей шиной 19 блока обработки сигналов 20, блока управления 21, блока питания 22. Вход блока обработки сигналов 20 соединен при помощи сигнальной шины 16 кабеля 4 с блоком первичной обработки сигналов 1. Выход блока управления 21 с помощью шины управления 23 кабеля 4 соединен с блоком первичной обработки сигналов 1. Выход общей шины 19 блока сопряжения 2 связан с компьютером 3.

Кабина для приема процедур 7 состоит из корпуса 24, состоящего в свою очередь из двух половин 25 и 26, имеющих горизонтальную плоскость разъема, причем нижняя половина 25 неподвижно установлена в опорах 27, а верхняя откидная половина 26 шарнирно связана с нижней по одной из длинных сторон плоскости разъема. Внутри кабины установлен ложемент 28 для расположения пациента в лежачем или полулежачем положении. Ложемент выполнен с отверстиями для лучшего проникновения целебного пара к опорной поверхности тела и снабжен подголовником. В зоне расположения кистей рук пациента на ложементе установлены кнопка вызова медсестры 10 и датчик пульса 11. В донной части неподвижной половины корпуса 25 под ложементом 28 проложен паропровод 9 с отверстиями 29, соединенный с источником пара. В донной части выполнено также отверстие 30 для слива пота и конденсата. На внутренней стенке кабины установлен также термодатчик 6. Паропровод 9 снабжен управляемой заслонкой 8, с помощью которой осуществляется регулировка его просвета.

Заявляемая система контроля и управления лечебницей и кабины для приема процедур работают следующим образом. Перед началом процедуры пациент регистрируется у медсестры, которая вводит в компьютер 3 его данные, включающие фамилию, назначенные лечащим врачом длительность процедуры и допустимую температуру, а также номер кабины. Пока пациент готовится к приему процедуры, подача пара не осуществляется. При этом, при откинутой на шарнирах верхней половине 26, больной укладывается на ложемент 28, принимает удобное положение, разместив голову на подголовнике. Одну руку пациент располагает в непосредственной близости от оптоэлектронного датчика пульса 11. Отверстие для шеи уплотняется полотенцем или простыней. Кабина закрывается. После того, как пациент займет свое место в кабине 7, пучок света от инфракрасного источника света 13 оптоэлектронного датчика присутствия пациента 12 через проецирующую часть оптической системы 14 направляется на его затылок в виде невидимого невооруженным глазом небольшого пятна. Отраженный от пациента оптический сигнал через приемную часть оптической системы 14 попадает на фотоприемник 15, где происходит преобразование оптического сигнала в электрический, который попадает по сигнальной шине 16 кабеля 4 в блок сопряжения 2. После поступления на компьютер 3 сигнала о наличии пациента в кабине 7, открывается управляемая заслонка 8 на паропроводе 9. Одновременно начинается отсчет времени процедуры. Термодатчик 6, установленный внутри кабины 7, осуществляет измерение температуры и передачу данных о ней в виде электрического сигнала через блок измерения и управления температурой 5 блока первичной обработки сигналов 1 по сигнальной шине 16 кабеля 4 в блок сопряжения 2 для формирования выходного сигнала в форме, обеспечивающей его дальнейший ввод в компьютер 3. В компьютере 3 производится сравнение текущего значения измеряемой температуры с заданным по назначению врача и по результатам сравнения вырабатываются команды, передаваемые с помощью шины управления 23 кабеля 4 в блок измерения и управления температурой 5 выносного блока 1 для формирования управляющего воздействия на заслонку 8 паропровода 9. Регулируя просвет паропровода, регулируют расход пара и, следовательно, температуру в кабине 7. Пот больного и конденсат удаляются через сливное отверстие 30 и после нейтрализации попадают в канализацию. Время процедуры контролируется с центрального компьютера 3 и не зависит от дисциплинированности пациента. После окончания времени процедуры компьютер 3 вырабатывает сигнал на закрытие управляемой заслонки 8 паропровода 9, т.е. на прекращение подачи пара. Об окончании процедуры пациент извещается световым и звуковым сигналом от источников 17 и 18. Таким образом видно, что заявляемая система контроля и управления лечебницей и кабина для приема процедур позволяют непрерывно дистанционно измерять температуру в кабине и на основе этого производить регулировку подачи пара; включать и выключать подачу пара при определенных условиях - начало и конец процедуры; индивидуально задавать с пульта и автоматически поддерживать температуру в каждой кабине; непрерывно бесконтактно дистанционно контролировать наличие пациента в кабине; непрерывного бесконтактного контроля пульса пациента во время приема процедуры; подачи звукового и светового сигнала пациенту об окончании процедуры; подачи вызова от пациента на пульт медперсонала в экстренных случаях; регистрировать и сохранять все необходимые данные по пациентам и проведенным процедурам. Это, в свою очередь, позволяет повысить качество и дисциплину проведения процедур как пациентами, так и медперсоналом, что исключает осложнения от передозировки; автоматизировать учет больных и процедур и в дальнейшем получить базу данных; рационализировать расход уникального бальнеологического природного продукта - паровоздушной смеси "Янгантау" за счет открытия заслонок только на время принятия процедур; облегчить условия работы медперсонала за счет автоматизации и уменьшения избыточной влажности в помещениях; проводить дополнительные исследования, автоматически регистрировать их результаты, подключать дополнительные датчики для анализа сердечно - сосудистой системы, например давления и. т. д.

Источники информации
1. Р.И. Утямышев. Радиоэлектронная аппаратура для исследований физиологических процессов. М.: Энергия, 1969 г, стр. 297 - 305 - прототип.

2. А.С. СССР N 171053.

3. Рекламный проспект санатория "Янгантау" - прототип.

Изобретение предназначено для проведения влажно-паровых процедур и может найти применение в санаториях, реабилитационных центрах, использующих естественные природные источники лечебного пара и искусственные факторы, например "сухие" углекислые ванны. Технический результат изобретения - создание простой, надежной, быстродействующей системы контроля и управления влажно-паровой лечебницей с большим числом кабин, а также кабины, позволяющей пациенту принимать удобную расслабленную позу, получить равномерный нагрев тела, при этом процедура должна быть строго дозированной как по продолжительности, так и по температуре и расходу пара, в зависимости от индивидуальных показаний. Система контроля и управления влажно-паровой лечебницей включает в себя датчики первичной информации и блок первичной обработки сигналов, соединенный кабелем с компьютером через блок сопряжения. Блок первичной обработки сигналов представляет собой электронный модуль, включающий в себя блок измерения и управления температурой, связанный с термодатчиком, установленным внутри кабины, и с управляемой заслонкой, установленной на паропроводе, оптоэлектронный блок наличия пациента, содержащий оптоэлектронную головку с инфракрасным источником света, сопряженным через оптическую систему с фотоприемником, преобразователь пульса пациента, связанный с оптоэлектронным датчиком пульса, установленным внутри кабины, а также источник звуковой и световой сигнализации. Блок сопряжения представляет собой объединенные общей шиной блок обработки сигналов, блок управления и блок питания. Выход блока сопряжения соединен с компьютером. Число блоков первичной обработки сигналов равно числу кабины в лечебнице и установлены они в непосредственной близости от кабин, внутри которых, кроме датчика температуры и пульса, установлена кнопка вызова медсестры. Кабина представляет собой две плотно состыкованные секции, внутри которых установлен ложемент для расположения больного, секции шарнирно связаны между собой по одной стороне плоскости разъема, одна из секций выполнена неподвижной и снабжена паропроводом, связанным с источником пара, причем в кабине имеется отверстие для головы пациента. Кабина имеет горизонтальную плоскость разъема. Ложемент выполнен с возможностью придания пациенту лежачей или полулежачей позы. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Система контроля и управления лечебницей, включающая в себя кабины для приема процедур, датчики первичной информации, соединенные кабелем с блоком первичной обработки сигналов и через блок сопряжения с компьютером, отличающаяся тем, что блок первичной обработки сигналов представляет собой электронный модуль, включающий в себя блок измерения и управления температурой, связанный с термодатчиком, установленным внутри кабины, и с управляемой заслонкой, установленной на паропроводе, оптоэлектронный блок наличия пациента, содержащий оптоэлектронную головку с инфракрасным источником света, сопряженным через оптическую систему с фотоприемником, преобразователь пульса пациента в электрический сигнал, связанный с оптоэлектронным датчиком пульса, установленным внутри кабины, а также источник звуковой и световой сигнализации, блок сопряжения представляет собой объединенные общей шиной блок обработки сигналов, блок управления и блок питания, вход блока обработки сигналов соединен при помощи сигнальной шины кабеля с блоком первичной обработки сигналов, выход блока управления соединен шиной управления кабеля с блоком первичной обработки сигналов, а выход блока сопряжения соединен с компьютером, причем число блоков первичной обработки сигналов равно числу кабин в лечебнице и установлены они в непосредственной близости от кабин, внутри которых также установлена кнопка вызова медперсонала. 2. Кабина для приема процедур, представляющая собой по меньшей мере две плотно состыкованные секции, внутри которых установлен ложемент для расположения больного, шарнирно связанные между собой по одной стороне плоскости разъема, одна из секций выполнена неподвижной и снабжена паропроводом, связанным с источником пара, причем в кабине имеется отверстие для головы пациента, одна половина которого выполнена в неподвижной секции, другая, ответно ей, - в подвижной, отличающаяся тем, что она имеет горизонтальную плоскость разъема, ложемент выполнен с возможностью придания пациенту лежачей или полулежачей позы, а в нижней части неподвижной секции выполнено отверстие для слива пота и конденсата. 3. Кабина по п.2, отличающаяся тем, что паропровод, связанный с источником природного пара, проложен по дну кабины под ложементом для пациента и снабжен равномерно расположенными форсунками. 4. Кабина по пп. 2 и 3, отличающаяся тем, что на ложементе смонтированы кнопка вызова медсестры и оптоэлектронный датчик пульса.