ТОНОМЕТР Российский патент 2009 года по МПК A61B5/205 

Изобретение, тонометр, относится к медицинской технике и спорту и может быть использовано для контроля и диагностики состояния человека в медицинских или спортивных целях или для предупреждения человека о физических или эмоциональных перегрузках его организма в произвольных условиях жизнедеятельности.

Известен «Способ измерения артериального давления и устройство для его осуществления» [1], по которому способ измерения артериального давления состоит в создании внешнего компенсирующего давления на артерию и в формировании сигнала пульсовых объемных колебаний артерии для управления величиной внешнего компенсирующего давления, при этом сигналы рассогласования измеряемого артериального и компенсирующего внешнего давления уравновешиваются постоянным сигналом с периодической корректировкой уравновешивающего сигнала, а артериальное давление определяется по внешнему компенсирующему давлению. А устройство для измерения артериального давления содержит регистрирующий блок, обратный преобразователь, датчик пульса сердца с измерительной цепью, усилитель, сумматор, соединенный с усилителем, подключенным через обратный преобразователь к датчику пульса сердца, последовательно соединенный задатчик времени коррекции и устройство выборки и хранения, вход которого подключен к выходу усилителя и входу регистрирующего блока, а выход - ко второму входу сумматора. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения).

Недостатки известного устройства (тонометра) - отсутствие информации о частоте сокращений сердца и его аритмии, а также сигнала о выходе контролируемого параметра за допустимые пределы.

Известно «Устройство для измерения артериального давления» (тонометр) [2], содержащее датчик пульса сердца, обратный преобразователь, включающий магнитопровод, постоянный магнит (сердечник соленоида), катушку соленоида, мембрану, шток, механически жестко связанный с мембраной и катушкой, с установленным на штоке датчиком пульса сердца, упор и блок регистрации, а также генератор тактовых импульсов, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, счетчик импульсов, соединенный счетным входом с выходом первого элемента И, второй элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, первый триггер, соединенный единичным входом с выходом датчика пульса сердца, а единичным выходом со вторым входом второго элемента И, второй триггер, соединенный единичным входом с выходом второго элемента И, а нулевым выходом - со вторым входом первого элемента И, первый формирователь импульсов, соединенный входом с единичным выходом первого триггера, второй формирователь импульсов, соединенный входом с единичным выходом второго триггера, цифроаналоговый преобразователь, соединенный входами поразрядно с выходами счетчика импульсов, а выходом - со входом обратного преобразователя, первая группа элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами счетчика импульсов, вторыми входами - с выходом первого формирователя импульсов, а выходами поразрядно - с первой группой информационных входов блока регистрации, вторая группа элементов И, соединенных первыми входами с выходами счетчика импульсов, вторыми входами - с выходом второго формирователя импульсов, а выходами поразрядно - со второй группой информационных входов блока регистрации, первый элемент задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя импульсов, а выходом - со входами обнуления счетчика импульсов и первого и второго триггеров, и второй элемент задержки, соединенный входом с выходом первого элемента задержки, а выходом - со входом обнуления блока регистрации, причем датчик пульса сердца выполнен на пьезопреобразователе (пъезоэлементе), а блок регистрации включает первый и второй регистры памяти, соединенные информационными (установочными) входами поразрядно, через первую и вторую группы информационных входов блока регистрации с выходами первой и второй групп элементов И соответственно, а входами обнуления, через вход обнуления блока регистрации, с выходом второго элемента задержки, и первый и второй индикаторы, соединенные входами поразрядно с выходами одноименных регистров памяти. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения).

Недостатки известного устройства (тонометра) - отсутствие информации о частоте сокращений сердца и его аритмии, а также сигнала о выходе контролируемого параметра за допустимые пределы.

Известно «Устройство для экспресс-контроля аритмии сердца человека» [3], содержащее генератор тактовых импульсов, источник постоянного потенциала, датчик пульса сердца, задатчик постоянного потенциала, соединенный входом с выходом источника постоянного потенциала, пороговый элемент, соединенный информационным входом с выходом датчика пульса сердца, а входом ввода порога срабатывания с выходом задатчика постоянного потенциала, первый формирователь импульсов, кольцевой регистр сдвига, соединенный входом сдвига через первый формирователь импульсов с выходом порогового элемента, второй и третий формирователи импульсов, соединенные входами с третьим и четвертым выходами регистра сдвига соответственно, первый и второй элементы И, соединенные первыми входами с выходом генератора импульсов, а вторыми входами - с первым и вторым выходами регистра сдвига соответственно, первый и второй элементы задержки, соединенные входами с выходами второго и третьего формирователей импульсов соответственно, первый и второй счетчики импульсов, соединенные счетными входами соответственно с выходами первого и второго элементов И, а входами обнуления - с выходом второго элемента задержки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми и вторыми входами с выходами первого и второго соответственно счетчиков импульсов, первую и вторую группы элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого и второго счетчиков импульсов соответственно, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, третью и четвертую группы элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого и второго счетчиков импульсов соответственно, а вторыми входами - с третьим выходом первого элемента сравнения, арифметический блок, соединенный входом управления с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соединенных первыми входами с выходом третьего формирователя импульсов, а вторыми входами - поразрядно с выходами арифметического блока, третий элемент И, соединенный первым входом с выходом третьего формирователя импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого элемента сравнения, и регистр памяти результата, соединенный входом обнуления с выходом второго формирователя импульсов, первыми информационными входами - поразрядно с выходами пятой группы элементов И, а вторыми информационными входами - с выходом третьего элемента И, первую группу элементов ИЛИ, соединенных поразрядно первыми и вторыми входами с выходами второй и третьей групп элементов И, а выходами - с первыми информационными входами арифметического блока, вторую группу элементов ИЛИ, соединенных поразрядно первыми и вторыми входами с выходами первой и четвертой групп элементов И, а выходами - со вторыми информационными входами арифметического блока, задатчик допустимого уровня аритмии, второй элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми и вторыми входами с первым выходом регистра памяти результата и с выходами задатчика допустимого уровня аритмии соответственно, элемент ИЛИ и четвертый элемент И, соединенный входами с первым выходом второго элемента сравнения и элемента ИЛИ, причем пятая группа элементов И дополнена двумя элементами И, первые входы которых соединены с первым входом группы, вторые входы - с первым и третьим выходами первого элемента сравнения, регистр памяти результата дополнен тремя триггерами, входы обнуления которых соединены со входом обнуления регистра, а информационные входы - с выходами дополнительно установленных в первую группу элементов И, выходы основной группы триггеров регистра памяти результата образуют его первые выходы и соединены с первыми выходами устройства, выходы дополнительно введенных триггеров регистра памяти образуют его вторые выходы и соединены со входами элемента ИЛИ и со вторыми выходами устройства, а первый выход второго элемента сравнения через четвертый элемент И соединен с третьим выходом устройства. Выходы устройства могут соединяться со входами первого, второго и третьего блоков регистрации или индикации соответственно. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения).

Недостатки известного устройства (тонометра) - отсутствие информации о частоте сокращений сердца и об артериальном давлении крови.

Известен, как более близкий к предмету изобретения, «Тестер терапевта» (тонометр) [4], содержащий датчик пульса сердца, генератор тактовых импульсов, источник постоянного потенциала, задатчик постоянного потенциала, соединенный входом с выходом источника постоянного потенциала, пороговый элемент, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом с выходом задатчика, первый формирователь импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента, первый кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом с выходом первого разряда первого регистра сдвига, второй элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого регистра сдвига, второй формирователь импульсов, соединенный входом с выходом третьего разряда первого регистра сдвига, третий формирователь импульсов, соединенный входом с выходом четвертого разряда первого регистра сдвига, первый элемент задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя импульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирователя импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импульсов, первую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, вторую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, третью группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами третьей группы элементов И, а вторыми входами - с выходами второй группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами четвертой группы элементов И, а вторыми входами - с выходами первой группы элементов И, арифметический блок, соединенный первыми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами - поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом синхронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого арифметического блока, вторым входом - с выходом третьего формирователя импульсов, а третьими входами - с первым и третьим выходами первого элемента сравнения, третий элемент И, соединенный первым входом с выходом третьего формирователя импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого элемента сравнения, первый регистр памяти результата, соединенный первыми входами поразрядно с выходами пятой группы элементов И, вторым входом - с выходом второго формирователя импульсов, а третьим входом - с выходом третьего элемента И, первый индикатор результата контроля (индикатор текущего значения аритмии сердца объекта контроля), четвертый элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом генератора импульсов, первый триггер, соединенный первым входом с выходом первого (младшего) разряда второго регистра сдвига, вторым входом - с выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а первым выходом - со вторым входом четвертого элемента И, четвертый формирователь импульсов, соединенный входом со вторым выходом первого триггера, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя импульсов, третий счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента задержки, шестую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого триггера, второй регистр памяти результата контроля (частоты сокращений сердца), соединенный установочными (информационными) входами поразрядно с выходами шестой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) с выходом разряда на единицу предыдущего старшему разряду второго регистра сдвига, второй индикатор результата контроля (частоты сокращений сердца), соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти результата контроля, обратный преобразователь, включающий упор ограничения, магнитопровод, и соленоид, состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембраны и штока, механически жестко связанного с мембраной и катушкой, пятый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, второй триггер, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, шестой элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом второго триггера, третий триггер, соединенный первым входом с выходом шестого элемента И, пятый формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом второго триггера, шестой формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом третьего триггера, четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя импульсов, а выходом - со вторыми входами второго и третьего триггеров, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом пятого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом четвертого элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь, соединенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом соленоида обратного преобразователя, седьмую группу элементов И, соединенных поразрядно первыми входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторым входом с выходом пятого формирователя импульсов, восьмую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами седьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, четвертый регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами восьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор результата контроля (верхнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра памяти результата контроля, и четвертый индикатор результата контроля (нижнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, второй задатчик (допустимого значения аритмии сердца), второй элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик (верхнего допустимого значения частоты ритма сердца), третий элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами третьего задатчика, четвертый задатчик (нижнего допустимого значения аритмии сердца), четвертый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами четвертого задатчика, пятый задатчик (верхнего допустимого значения артериального давления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами пятого задатчика, шестой задатчик (нижнего допустимого значения артериального давления крови), шестой элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами шестого задатчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с первым и третьим выходами второго элемента сравнения, с первым выходом третьего элемента сравнения, с третьим выходом четвертого элемента сравнения, с первым выходом пятого элемента сравнения и с третьим выходом шестого элемента сравнения, и сигнализатор выхода одного из контролируемых параметров за поле допуска, соединенный входом с выходом элемента ИЛИ, причем датчик пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преобразователе на его штоке. (Выделенное курсивом - признаки общие с предметом изобретения).

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем вывода информации о температуре тела человека в дополнение к информации о частоте и аритмии работы сердца человека и об артериальном давлении крови в организме человека.

Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей тонометра путем вывода информации о ритме сердца, о частоте его сокращений, о тахикардии и аритмии, об артериальном, верхнем (систолическом) и нижнем (диастолическом), давлении крови в организме человека и дополнительно о температуре тела человека, а также в возможности генерировать сигнал предупреждения о выходе анализируемого или анализируемых параметров за допустимые пределы в реальном масштабе времени.

Технический результат обеспечивается тем, что в тонометр, содержащий датчик пульса сердца, генератор тактовых импульсов, источник постоянного потенциала, задатчик постоянного потенциала, соединенный входом с выходом источника постоянного потенциала, пороговый элемент, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом с выходом задатчика, первый формирователь импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента, первый кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом с выходом первого разряда первого регистра сдвига, второй элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого регистра сдвига, второй формирователь импульсов, соединенный входом с выходом третьего разряда первого регистра сдвига, третий формирователь импульсов, соединенный входом с выходом четвертого разряда первого регистра сдвига, первый элемент задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя импульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирователя импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импульсов, первую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, вторую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, третью группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами третьей группы элементов И, а вторыми входами - с выходами второй группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами четвертой группы элементов И, а вторыми входами - с выходами первой группы элементов И, арифметический блок, соединенный первыми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами - поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом синхронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого арифметического блока, вторым входом - с выходом третьего формирователя импульсов, а третьими входами - с первым и третьим выходами первого элемента сравнения, третий элемент И, соединенный первым входом с выходом третьего формирователя импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого элемента сравнения, первый регистр памяти результата, соединенный первыми входами поразрядно с выходами пятой группы элементов И, вторым входом - с выходом второго формирователя импульсов, а третьим входом - с выходом третьего элемента И, первый индикатор результата контроля (индикатор текущего значения аритмии сердца объекта контроля), четвертый элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом генератора импульсов, первый триггер, соединенный первым входом с выходом первого (младшего) разряда второго регистра сдвига, вторым входом - с выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а первым выходом - со вторым входом четвертого элемента И, четвертый формирователь импульсов, соединенный входом со вторым выходом первого триггера, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя импульсов, третий счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента задержки, шестую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого триггера, второй регистр памяти результата контроля (частоты сокращений сердца), соединенный установочными (информационными) входами поразрядно с выходами шестой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) с выходом разряда на единицу предыдущего старшему разряду второго регистра сдвига, второй индикатор результата контроля (частоты сокращений сердца), соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти результата контроля, обратный преобразователь, включающий упор ограничения, магнитопровод, и соленоид, состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембраны и штока, механически жестко связанного с мембраной и катушкой, пятый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, второй триггер, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, шестой элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом второго триггера, третий триггер, соединенный первым входом с выходом шестого элемента И, пятый формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом второго триггера, шестой формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом третьего триггера, четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя импульсов, а выходом - со вторыми входами второго и третьего триггеров, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом пятого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом четвертого элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь, соединенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом соленоида обратного преобразователя, седьмую группу элементов И, соединенных поразрядно первыми входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторым входом с выходом пятого формирователя импульсов, восьмую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами седьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, четвертый регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами восьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор результата контроля (верхнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра памяти результата контроля, и четвертый индикатор результата контроля (нижнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, второй задатчик (допустимого значения аритмии сердца), второй элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик (верхнего допустимого значения частоты ритма сердца), третий элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами третьего задатчика, четвертый задатчик (нижнего допустимого значения аритмии сердца), четвертый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами четвертого задатчика, пятый задатчик (верхнего допустимого значения артериального давления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами пятого задатчика, шестой задатчик (нижнего допустимого значения артериального давления крови), шестой элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами шестого задатчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с первым и третьим выходами второго элемента сравнения, с первым выходом третьего элемента сравнения, с третьим выходом четвертого элемента сравнения, с первым выходом пятого элемента сравнения и с третьим выходом шестого элемента сравнения, и сигнализатор выхода одного из контролируемых параметров за поле допуска, соединенный входом с выходом элемента ИЛИ, причем датчик пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преобразователе на его штоке, введены датчик температуры тела человека, аналого-цифровой преобразователь, соединенный информационным входом с выходом датчика температуры тела человека, тактовым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, а выходами поразрядно с четвертой группой входов блока предупредительной (световой и/или звуковой) сигнализации, и пятый индикатор результата контроля (индикатор значения температуры тела человека), седьмой и восьмой задатчики (задатчики верхнего и нижнего допустимых значений температуры тела человека соответственно) и седьмой элемент сравнения, соединенный поразрядно группой первых входов с выходами аналого-цифрового преобразователя, группами вторых и третьих входом - с выходами седьмого и восьмого задатчиков, а первым и третьим выходами со входами элемента ИЛИ.

Функциональная схема тонометра представлена на фиг.1, здесь показано датчик 1 пульса сердца, датчик 2 температуры тела человека, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 контроля аритмии сердца, блока 5 контроля частоты сокращений сердца, блок 6 контроля артериального давления крови, блок 7 контроля температуры тела человека, блок 8 предупредительной сигнализации с исполнительным устройством 9 (генератором тревожных, звуковых и/или световых, сигналов) на выходе.

На фиг.2 приведена схема блока 4 контроля аритмии сердца, на фиг.3 приведена схема блока 5 контроля частоты сокращений сердца, на фиг.4 приведена схема блока 6 контроля артериального давления крови, на фиг.5 - схема блока 7 контроля температуры тела человека, а на фиг.6 - схема его блока 8 предупредительной сигнализации.

Тонометр содержит датчик 1 пульса сердца, датчик 2 температуры тела человека, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 контроля аритмии сердца, блок 5 контроля частоты сокращений сердца, блок 6 контроля артериального давления, блок 7 контроля температуры тела человека, блок 8 предупредительной сигнализации и генератор 9 тревожных, световых и/или звуковых, сигналов.

Блок 4 контроля аритмии сердца (см. фиг.2) включает источник 10 постоянного потенциала, задатчик 11 постоянного потенциала, соединенный входом с выходом источника 10 постоянного потенциала, пороговый элемент 12, соединенный первым входом (а) с выходом датчика 1 пульса сердца, а вторым входом (b) - с выходом задатчика 11, первый формирователь 13 импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента 12, первый, кольцевой, регистр 14 сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя 13, первый элемент 15 И, соединенный первым входом (а) с выходом генератора 3 импульсов, а вторым входом (b) с выходом (а) первого разряда первого регистра 14 сдвига, второй элемент 16 И, соединенный первым входом (а) с выходом генератора 3 импульсов, а вторым входом (b) - со вторым выходом (b) первого регистра 14 сдвига, второй формирователь 17 импульсов, соединенный входом с выходом (с) третьего разряда первого регистра 14 сдвига, третий формирователь 18 импульсов, соединенный входом с выходом (d) четвертого разряда первого регистра 14 сдвига, первый элемент 19 задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя 17 импульсов, второй элемент 20 задержки, соединенный входом с выходом третьего формирователя 18 импульсов, первый счетчик 21 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (a) с выходом первого элемента 15 И, а входом (b) обнуления - с выходом второго элемента 20 задержки, второй счетчик 22 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (а) с выходом второго элемента 16 И, а входом (b) обнуления - с выходом второго элемента 20 задержки, первый элемент 23 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами первого счетчика 21 импульсов, а вторыми входами (b) - с выходами второго счетчика 22 импульсов, первую группу элементов 24 И, соединенных первыми входами (а) поразрядно с выходами первого счетчика 18 импульсов, а вторыми входами - с первым выходом (а) первого элемента 23 сравнения, вторую группу элементов 25 И, соединенных первыми входами (а) поразрядно с выходами второго счетчика 22 импульсов, а вторыми входами - с первым выходом (а) первого элемента 23 сравнения, третью группу элементов 26 И, соединенных первыми входами (а) поразрядно с выходами первого счетчика 18 импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом (с) первого элемента 23 сравнения, четвертую группу элементов 27 И, соединенных первыми входами (а) поразрядно с выходами второго счетчика 22 импульсов, а вторыми входами - с третьим выходом (с) первого элемента 23 сравнения, первую группу элементов 28 ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами (a) с выходами второй группы элементов 25 И, а вторыми входами (b) - с выходами третьей группы элементов 26 И, вторую группу элементов 29 ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами (a) с выходами первой группы элементов 24 И, а вторыми входами (b) - с выходами четвертой группы элементов 27 И, арифметический блок 30, соединенный первыми входами (а) поразрядно с выходами первой группы элементов 28 ИЛИ, вторыми входами (b) - поразрядно с выходами второй группы элементов 29 ИЛИ, а третьим входом (с), входом синхронизации, - с выходом первого элемента 19 задержки, пятую группу элементов 31 И, соединенную первыми входами (а) поразрядно с выходами арифметического блока 30, а вторыми входами (b) - с выходом третьего формирователя 18 импульсов, третий элемент 32 И, соединенный первым входом (а) с выходом третьего формирователя 18 импульсов, а вторым входом (b) - со вторым выходом (b) первого элемента 23 сравнения, первый регистр 33 памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами (а) поразрядно с выходами пятой группы элементов 31 И, а входом (с) обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента 32 И, и первый индикатор 34 результата контроля (индикатор значения аритмии сердца объекта О контроля), соединенный входами поразрядно с выходами первого регистра 33 памяти результата контроля.

Блок 5 контроля частоты сокращений сердца (см. фиг.3) включает четвертый элемент 35 И, соединенный первым входом (а) с выходом датчика 1 пульса сердца, второй, кольцевой, регистр 36 сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом генератора 3 импульсов, первый триггер 37, соединенный первым входом (а) с выходом (а) первого (младшего) разряда второго регистра 36 сдвига, вторым входом (b) - с выходом (q) старшего разряда второго регистра 36 сдвига, а первым выходом (а) - со вторым входом (b) четвертого элемента 35 И, четвертый формирователь 38 импульсов, соединенный входом со вторым выходом (b) первого триггера 37, второй элемент 39 задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя 38 импульсов, третий счетчик 40 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (а) с выходом четвертого элемента 35 И, а входом (с) обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента 39 задержки, шестую группу элементов 41 И, соединенных первыми входами (а) поразрядно с выходами третьего счетчика 40 импульсов, а вторыми входами (b) - со вторым выходом (b) первого триггера 37, второй регистр 42 памяти результата контроля, соединенный установочными (информационными) входами (а) поразрядно с выходами шестой группы элементов 41 И, а входом (с) обнуления (сброса) с выходом разряда (q-1) на единицу младшего старшего (q-1-го) разряда второго регистра 36 сдвига, и второй индикатор 43 результата контроля, соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра 35 памяти результата контроля.

Блок 6 контроля артериального давления (см. фиг.4) содержит обратный преобразователь, включающий упор 44 ограничения, магнитопровод, и соленоид 45, состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембраны и штока, на внешней поверхности которого размещен датчик 1 пульса сердца, механически жестко связанного с мембраной и катушкой, пятый элемент 46 И, соединенный первым входом (а) с выходом генератора 3 тактовых импульсов, второй триггер 47, соединенный первым входом (а) с выходом датчика 1 пульса сердца, шестой элемент 48 И, соединенный первым входом (a) с выходом датчика 1 пульса сердца, а вторым входом (b) - с первым выходом второго триггера 47, третий триггер 49, соединенный первым входом (а) с выходом шестого элемента 48 И, пятый формирователь 50 импульсов, соединенный входом с первым выходом (а) второго триггера 47, шестой формирователь 51 импульсов, соединенный входом с первым выходом (а) третьего триггера 49, четвертый элемент 52 задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя 51 импульсов, а выходом - со вторыми входами (b) второго и третьего триггеров 47 и 49, четвертый счетчик 53 импульсов, соединенный счетным (информационным) входом (а) с выходом пятого элемента 46 И, а входом (с) обнуления (сброса) - с выходом четвертого элемента 52 задержки, цифроаналоговый преобразователь 54, соединенный поразрядно входами с выходами четвертого счетчика 53 импульсов, а выходом - со входом соленоида 45 обратного преобразователя, седьмую группу элементов 55 И, соединенных поразрядно первыми входами (а) с выходами четвертого счетчика 53 импульсов, а вторым входом (b) с выходом пятого формирователя 50 импульсов, восьмую группу элементов 56 И, соединенных первыми входами (а) поразрядно с выходами четвертого счетчика 53 импульсов, а вторыми входами (b) - с выходом шестого формирователя 51 импульсов, пятый элемент задержки 57, соединенный входом с выходом четвертого элемента 52 задержки, третий регистр 58 памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами (а) с выходами седьмой группы элементов 55 И, а входом обнуления (сброса) (с) - с выходом пятого элемента 57 задержки, четвертый регистр 59 памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами (а) с выходами восьмой группы элементов 56 И, а входом обнуления (сброса) (с) - с выходом пятого элемента 57 задержки, третий индикатор 60 результата контроля (верхнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра 58 памяти результата контроля, и четвертый индикатор 61 результата контроля (нижнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра 59 памяти результата контроля.

Блок 7 контроля температуры тела человека (см фиг.5) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 62, соединенный информационным входом (a) с выходом датчика 2 температуры тела человека, а тактовым входом (b) - с выходом генератора 3 тактовых импульсов, и пятый индикатор 63 текущих значений температуры тела человека, соединенный поразрядно входами с выходами АЦП 62.

Блок 8 предупредительной сигнализации (см. фиг.6) содержит второй задатчик 64 (допустимого значения аритмии сердца), второй элемент 65 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами первого регистра 33 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами второго задатчика 64, третий задатчик 66 (верхнего допустимого значения частоты ритма сердца), третий элемент 67 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами второго регистра 42 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами третьего задатчика 66, четвертый задатчик 68 (нижнего допустимого значения аритмии сердца), четвертый элемент 69 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами второго регистра 42 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами четвертого задатчика 68, пятый задатчик 70 (верхнего допустимого значения артериального давления крови), пятый элемент 71 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами третьего регистра 58 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами пятого задатчика 70, шестой задатчик 72 (нижнего допустимого значения артериального давления крови), шестой элемент 73 сравнения, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами четвертого регистра 59 памяти результата контроля, а вторыми входами (b) - с выходами шестого задатчика 72, седьмой задатчик 74, нижнего допустимого значения, температуры тела человека, восьмой задатчик 75, верхнего допустимого значения, температуры тела человека, седьмой элемент сравнения 76, соединенный поразрядно первыми входами (а) с выходами АЦП 62, а вторыми и третьими входами - с выходами задатчиков 74 и 75, элемент 77 ИЛИ, соединенный входами с первым (а) и третьим (с) выходами второго элемента 65 сравнения, с первым выходом (a) третьего элемента 67 сравнения, с третьим выходом (с) четвертого элемента сравнения 69, с первым выходом (а) пятого элемента 71 сравнения, третьим выходом шестого элемента 73 сравнения, и с первым (а) и третьим (с) выходами седьмого элемента сравнения 76, выход которого соединен со входом исполнительного устройства 9 (генератора тревожных, звуковых и/или световых, сигналов), причем датчик 1 пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преобразователе 45 на его штоке (упоре).

Тонометр, поблочно, работает следующим образом.

В исходном состоянии палец О объекта контроля размещается в скобе обратного преобразователя, на оси его соленоида, а генератор 3 вырабатывает импульсы высокого потенциала с постоянной частотой f.

В блоке 4 контроля аритмии сердца, на выходе источника 10 потенциала - высокий постоянный потенциал U ₇, на выходах порогового элемента 12, формирователей 13, 17 и 18, элементов И 15, 16, 31 и 32, элементов задержки 19 и 20, счетчиков 21 и 22, на первых и третьих выходах элемента сравнения, 23, на выходах групп элементов ИЛИ 28 и 29, на выходах арифметического блока 30 и на выходах регистра 33 - низкие, нулевые потенциалы (цепи установки устройства в исходное состояние на чертежах не показаны). Задатчиком 11 устанавливается значение порога срабатывания U _п≤U ₁. Первым импульсом с выхода датчика 1 пульса сердца на время превышения U ₁ над значением порога U _п, устанавливаемым задатчиком 11, на выходе порогового элемента 12 устанавливается высокий потенциал U ₉. По переднему фронту каждого импульса U ₉ высокого потенциала с выхода порогового элемента 12 на выходе формирователя 13 генерируется короткий импульс высокого потенциала

U ₁₀, которым состояние регистра 14 сдвига изменяется на очередное, т.е. единица из нулевого разряда регистра 14 переводится в его первый разряд, из первого разряда - во второй, из второго - в третий, из третьего - в четвертый, из четвертого - в первый разряд и т.д. по кольцу. При наличии высокого потенциала на выходе первого разряда регистра 14 и первом входе элемента И 15 элемент И 15 открывается и импульсы с выхода генератора 3 поступают на счетный вход счетчика 21. Вторым импульсом ритма (пульса) сердца через пороговый элемент 12 и формирователь 13 выход первого разряда регистра 14 обнуляется, а на выходе его второго разряда устанавливается высокий потенциал, которым открывается элемент И 16, а импульсы с выхода генератора 3 через элемент И 16 поступают на счетный вход счетчика 22. В счетчике 21 фиксируется число импульсов N ₁₈, пропорциональное длительности импульса высокого потенциала на выходе первого разряда регистра 14, а в счетчике 21 фиксируется число импульсов N ₁₉, пропорциональное длительности импульса на выходе второго разряда регистра 14. Содержимое счетчиков 21 N ₂₁=T/f и N ₂₂=T/f сравнивается элементом 23 сравнения. По результатам сравнения на первом выходе элемента 23 сравнения устанавливается высокий потенциал при N ₂₁>N ₂₂, а остальные его выходы оказываются обнуленными, на втором выходе элемента сравнения 23 устанавливается высокий потенциал при N ₂₁=N ₂₂, а на третьем выходе - при N ₂₁<N ₂₂ при нулевых потенциалах на двух других его выходах. Высоким потенциалом с первого выхода элемента сравнения 23 открываются группы элементов И 24 и 25, высоким потенциалом со второго его выхода открывается элемент И 32, а высоким потенциалом с третьего выхода элемента сравнения 23 открываются элементы И 26 и 27. Управление открыванием групп элементов И 24, 25, 26 и 27 обеспечивает вывод содержимого счетчиков 21 и 22 на первые и вторые входы арифметического блока 30. Через элементы ИЛИ 27 числа N ₂₁ или числа N ₂₂ при N ₂₁>N ₂₂, а на вторые входы арифметического блока 30 через элементы ИЛИ 29 числа N ₂₁ или N ₂₂ соответственно третьим импульсом ритма сердца на выходе третьего разряда регистра 14 устанавливается высокий потенциал, а второй его выход обнуляется. По переднему фронту высокого потенциала с выхода третьего разряда регистра 14 на выходе формирователя 17 генерируется короткий импульс высокого потенциала, которым без задержки во времени обнуляется регистр 33 памяти результата контроля, и с задержкой во времени τ через элемент задержки 19 запускается арифметический блок 30, который вычисляет частное N ₃₀ от деления делимого N ₂₁ (N ₂₂) на делитель

N ₂₂ (N ₂₁), т.е. N ₃₀=N ₂₁/N ₂₂ при N ₂₁<N ₂₂ или N ₂₂/N ₂₁ при N ₂₁>N ₂₂, а т.к. N ₂₁=T ₁ f, и N ₂₂=T ₂ f, где Т ₁ и T ₂ - длительности импульсов высокого потенциала на выходах первого и второго разрядов регистра 14 сдвига, то N ₃₀=N ₂₁/N ₂₂=T ₁ f/T ₂ f или

N ₃₀=N ₂₂/N ₂₁=T ₂ f/T ₁ f, т.e. N ₃₀=Т ₁/T ₂ или N ₃₀=T ₂/T ₁, но т.к. аритмия α≤1, то оказывается выполнимым неравенство вида 0<N ₃₀<1. Четвертым импульсом сокращения сердца на выходе четвертого разряда регистра 14 устанавливается высокий потенциал, а выход его третьего разряда обнуляется, передним фронтом высокого потенциала с выхода четвертого разряда регистра 14 сдвига формирователь 18 генерирует короткий импульс высокого потенциала, которым без задержки во времени открываются элементы И 31 и 32, а с задержкой во времени τ через элемент задержки 20 счетчики 21 и 22 обнуляются, при этом в регистре 33 памяти результата контроля фиксируется содержимое выходов арифметического блока 30. Наличие высокого потенциала на выходе элемента И 32 является однозначным признаком отсутствия аритмии сердца человека. В регистре 33 результата оценки (контроля) аритмии сердца по каждой последовательности из четырех импульсов сердечных сокращений фиксируется относительный коэффициент ритмичности работы сердца и чем он ниже, тем опаснее состояние объекта контроля. Численные значения аритмии сердечной деятельности, содержимое выходов регистра 33, отображаемое индикатором 34, - высокорепрезентативный, объективный параметр, характеризующий состояние организма человека.

В блоке 5 контроля частоты сердечных сокращений каждым импульсом с выхода генератора 3 единичный потенциал последовательно пробегает все разряды регистра 36. По переднему фронту высокого потенциала с выхода первого разряда регистра 36 триггер 37 устанавливается в единичное состояние, на его первом выходе и на втором входе элемента И 35 устанавливаются высокие потенциалы. При этом элемент И 35 открывается, а импульсы с выхода датчика 1 пульса сердца поступают на счетный вход счетчика 40 импульсов. По переднему фронту импульса с выхода разряда на единицу младшего максимальному в регистре 36 сдвига регистр 42 памяти результата контроля обнуляется, а по переднему фронту с выхода старшего разряда регистра 36 сдвига триггер 37 обнуляется, на его единичном выходе устанавливается низкий потенциал, а на его нулевом выходе - высокий потенциал. Тогда элемент И 35 закрывается, счетчик 40 останавливается, его содержимое через группу элементов И 41 поступает на информационные входы регистра 42. Но при числе разрядов регистра 36 W+2, содержимое счетчика 40 и регистра 42 однозначно определяется по N=f ₁/W, а т.к. W=const, то значение N≡f ₁, т.е. содержимое регистра 42 памяти результата контроля, отражаемое индикатором 43, несет объективную информацию о частоте сердечных сокращений. Этот параметр также однозначно характеризует физическое и/или психологическое состояние организма человека.

В блоке 6 контроля артериального давления в исходном состоянии счетчик 53 импульсов, триггеры 47 и 49 и регистры 58 и 59 обнулены, а на выходе цифроаналогового преобразователя 54 - нулевой (или максимальный) потенциал, в катушке соленоида 45 обратного преобразователя протекает нулевой (или максимальный) ток. При нулевом значении тока в катушке (в ее обесточенном состоянии) катушка, мембрана и шток находятся в исходном свободном состоянии, определяемом исходным состоянием мембраны. (Цепи обнуления в исходное состояние на чертеже не показаны.) При токе в катушке соленоида 45, отличном от нулевого значения, ее положение в пространстве (в осевом направлении соленоида 45), а вместе с нею и мембраны пульса сердца со штоком и датчиком 1, изменяется и зависит от значения тока, коэрцитивной силы постоянного магнита и жесткости (эластичности) мембраны. Датчик 1 пульса сердца по каждому импульсу артериального давления (сокращения сердца) генерирует единственный импульс высокого потенциала при его равенстве или превышении внешнего компенсирующего давления. При обнуленном единичном (втором) выходе триггера 49 элемент И 46 по второму входу открыт и импульсы с выхода генератора 3, через элемент И 46, поступают на счетный (информационный) вход счетчика 53, состояние его выходов дискретно во времени, с периодом T=1/f, изменяется на одну дискрету (единицу), в результате чего и состояние выхода ЦАП 54, а следовательно, и значение тока I _у в катушке соленоида 45 изменяется. За полный цикл работы счетчика 53 пилообразно от нуля до максимума (или наоборот) изменяется и положение катушки, мембраны и штока, но тогда пилообразно изменяется и сила в осевом направлении, в сторону упора, расположенная между штоком и упором ногтевая фаланга О пальца человека подвергается механическому воздействию по пилообразному во времени закону (графику). При изменении тока I_у в катушке (напряжения U _y на клеммах катушки) соленоида 45 его передаточная функция определяется по W(s)=X _вых(s)/U _у=k _с[(1+sT _э)(1+sT ₁+sT ₂)], где X _вых - перемещение катушки, T _э=L _э/R _э - постоянная времени электромагнита, R ₀ и L ₀ - активное сопротивление и индуктивность катушки соленоида 45, соответствующие ее начальному положению, T ₁=(mk _п)^-0,5 (m - масса подвижных частей, k _п - жесткость мембраны); Т ₂=k _д/k _п (здесь k _д - коэффициент демпфирования); k _c=2k ₀ I _y/k _п R ₀) - коэффициент передачи соленоида 45 (k ₀ - коэффициент пропорциональности между силой F электромагнита и током I _у в катушке). Соленоид с силой F через шток воздействует на палец человека и создает давление на артерию P(t)=F(t)/S (здесь S - площадь механического контакта с пальцем человека). На выходе датчика 1 пульса сердца генерируются короткие импульсы высокого потенциала при ΔР _а(t)=0. По первому импульсу с выхода датчика 1, при

Р _а=P _ав=Р _в(t)≠0 (или при P _a=P _ан=P _н(t)≠0) триггер 47 переводится в единичное состояние, на его единичном (первом) выходе устанавливается высокий потенциал, передним фронтом которого формирователь 50 генерирует на своем выходе короткий импульс высокого потенциала, при этом группа 55 открывается и содержимое счетчика 53

N ₁≡Р _ав (≡Р _ан) фиксируется регистром 58 и отображается индикатором 60. Генерируемый на выходе ЦАП 54 пилообразный во времени потенциал обеспечивает фиксацию N ₁=P _ав, а по мере изменения содержимого счетчика 53 и тока в катушке соленоида 45, при ΔР=0, на выходе датчика 1 генерируется короткий импульс высокого потенциала, которым, через элемент И 48, триггер 49 переводится в единичное состояние, при этом элемент И 46 закрывается, счетчик 53 останавливается, а по переднему фронту высокого потенциала с единичного выхода триггера 49 формирователем 51 генерируется короткий импульс высокого потенциала, которым содержимое счетчика 53 N ₂≡Р _ан фиксируется в регистре 59 памяти результатов контроля и отображается индикатором 61. С задержкой во времени на выходе элемента 52 задержки генерируется импульс высокого потенциала, которым обнуляется счетчик 53 и триггеры 47 и 49. В регистрах 58 и 60 зафиксированы значения верхнего и нижнего артериального давления. В дальнейшем цикл контроля повторяется.

Выходная информация выражена численно, не зависит от субъективных факторов наблюдателя, генерируется в масштабе реального времени, репрезентативна и достоверна.

В блоке 7 контроля температуры тела человека, по каждому импульсу с выхода генератора 3, значения датчика 2 температуры тела человека преобразуются АЦП 62 в цифровой код значений температуры тела человека, что отображается индикатором 63.

В блоке 8 предупредительной сигнализации допустимое значение N ₆₄ аритмии сердца устанавливаются задатчиком 64, верхнее значение N ₆₆ частоты пульса сердца - задатчиком 66, нижнее значение N ₆₈ частоты пульса сердца - задатчиком 68, верхнее значение N ₇₀ артериального давления - задатчиком 70 и нижнее значение N ₇₂ артериального давления - задатчиком 72, нижнее и верхнее допустимые значения температуры тела человека задаются задатчиками 72 и 73 соответственно. Элементом 65 сравнения содержимое регистра 33 N ₃₃ сравнивается с содержимым задатчика 64 N ₆₄, на первом (а) выходе элемента 65 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₃₃>N ₆₄ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами), на третьем выходе (с) элемента 65 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₃₃<N ₆₄ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами). Элементом 67 сравнения содержимое регистра 42 N ₄₂ сравнивается с содержимым задатчика 66 N ₆₆, на первом выходе элемента 67 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₄₂>N ₆₆ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами), на третьем выходе элемента 67 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₄₂<N ₆₆ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами). Элементом 69 сравнения содержимое регистра 42 N ₄₂ сравнивается с содержимым задатчика 68 N ₆₈, на первом выходе (а) элемента 67 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₄₂>N ₆₈ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами), на третьем выходе (с) элемента 69 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₄₂<N ₆₈ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами). Элементом 71 сравнения содержимое регистра 58 N ₅₈ сравнивается с содержимым задатчика 70 N ₇₀, на первом выходе (а) элемента 71 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₅₈>N ₇₀ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами), на третьем выходе (с) элемента 71 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₅₈<N ₇₀ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами). Элементом 73 сравнения содержимое регистра 59 N ₅₉ сравнивается с содержимым задатчика 72 N ₇₂, на первом выходе (а) элемента 73 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₅₉>N ₇₂ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами), на третьем выходе (с) элемента 73 сравнения генерируется высокий потенциал при N ₅₉<N ₇₂ (два других его выхода остаются под низкими потенциалами). Элементом сравнения 76 сравнивается содержимое выходов АЦП 62 N ₆₂ с содержимым задатчиков 74 и 75, на первом выходе (а) или на третьем выходе (с) элемента сравнения 76 устанавливается высокий потенциал при N ₇₅<N ₆₂<N ₇₄, соответственно. Содержимое (высокий, единичный, потенциал) с первого (о) и третьего (с) выходов элемента 65 сравнения, первого выхода (а) элемента 67 сравнения, третьего выхода (с) элемента 69 сравнения, первого выхода (а) элемента 71 сравнения, третьего выхода (с) элемента 73 с первого (а) и третьего (с) выходов элемента сравнения 76, через элемент 77 ИЛИ, поступает на вход сигнализатора 9 сигнала тревоги. Сигнализатором 9 сигнала тревоги генерируется звуковой и/или световой сигнал(ы) предупреждения о выходе одного из контролируемых параметров за поле допуска, т.е. при выполнении хотя бы одного из неравенств N ₃₃<N ₆₄, N ₄₂>N ₆₆, N ₄₂<N ₆₉, N ₅₈>N ₇₀, N ₅₉<N ₇₂ и/или N ₇₅<N ₆₂<N ₇₄.

Т.о., предлагаемый тонометр обеспечивает получение объективной, высоко репрезентативной информации о текущих значениях контролируемых параметров: частоте сердечных сокращений, их аритмии, давлении крови и температуры тела человека в масштабе реального времени, а также предупредительной сигнализации о выходе хотя бы одного контролируемого параметра за поле его допуска, что расширяет функциональные возможности тонометра.

Достоинством предлагаемого тонометра является и то, что артерия фаланги пережимается только периодически, чем обеспечивается возможность длительной регистрации кривых изменения аритмии сердца, его частоты и артериального давления, как систолического, так и диастолического, а также возможность объективно, в реальном масштабе времени, получать предупреждение о нарушении работы сердца. Последнее особенно важно, т.к. сигнал о выходе любого из контролируемых параметров за допустимые пределы может быть использован в целях исключения перегрузок организма человека. Выходную информацию о работе сердца и температуре тела человека допустимо фиксировать и на машинных носителях.

Источники информации

1. Патент RU 2048789, А61В 5/022, б.33, 1995.

2. Патент RU 2159073, A61B 5/022, б.32, 2000.

3. Патент RU 2138195, A61B 5/0404, 6.27, 1999.

4. Патент RU по заявке 2006127801, решение ФИПС о выдаче патента от 05.10.2007.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для контроля и диагностики состояния человека в медицинских или спортивных целях или для предупреждения о физических или эмоциональных перегрузках организма человека в произвольных условиях его жизнедеятельности. Тонометр содержит датчики пульса сердца и температуры тела человека, генератор импульсов, источник постоянного потенциала, задатчики, пороговый элемент, формирователи импульсов, кольцевые регистры сдвига, элементы задержки и сравнения, счетчики импульсов, элементы И и ИЛИ, арифметический блок, обратный преобразователь, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, формирователи импульсов, триггеры, регистры памяти результата контроля, индикаторы результата контроля, сигнализатор выхода контролируемого параметра за поле допуска. Тонометр обеспечивает возможность длительной регистрации кривых изменения температуры тела человека, частоты пульса и аритмии сердца, артериального давления, а также в реальном масштабе времени обеспечивает предупреждение о нарушении сердечной деятельности и вывод репрезентативной достоверной информации о температуре тела, работе сердца человека и его психологическом и/или физиологическом состоянии. 6 ил.

Тонометр, содержащий датчик пульса сердца, генератор тактовых импульсов, источник постоянного потенциала, задатчик постоянного потенциала, соединенный входом с выходом источника постоянного потенциала, пороговый элемент, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с выходом задатчика, первый формирователь импульсов, соединенный входом с выходом порогового элемента, первый кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом первого формирователя, первый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - с выходом первого разряда первого регистра сдвига, второй элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого регистра сдвига, второй формирователь импульсов, соединенный входом с выходом третьего разряда первого регистра сдвига, третий формирователь импульсов, соединенный входом с выходом четвертого разряда первого регистра сдвига, первый элемент задержки, соединенный входом с выходом второго формирователя импульсов, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом третьего формирователя импульсов, первый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом первого элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, второй счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом второго элемента И, а входом обнуления - с выходом второго элемента задержки, первый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходами второго счетчика импульсов, первую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, вторую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - с первым выходом первого элемента сравнения, третью группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами первого счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого элемента сравнения, четвертую группу элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами второго счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого элемента сравнения, первую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами третьей группы элементов И, а вторыми входами - с выходами второй группы элементов И, вторую группу элементов ИЛИ, соединенную поразрядно первыми входами с выходами четвертой группы элементов И, а вторыми входами - с выходами первой группы элементов И, арифметический блок, соединенный первыми входами поразрядно с выходами первой группы элементов ИЛИ, вторыми входами - поразрядно с выходами второй группы элементов ИЛИ, а третьим входом, входом синхронизации, - с выходом первого элемента задержки, пятую группу элементов И, соединенную первыми входами поразрядно с выходами первого арифметического блока, вторым входом - с выходом третьего формирователя импульсов, а третьими входами - с первым и третьим выходами первого элемента сравнения, третий элемент И, соединенный первым входом с выходом третьего формирователя импульсов, а вторым входом - со вторым выходом первого элемента сравнения, первый регистр памяти результата, соединенный первыми входами поразрядно с выходами пятой группы элементов - И, вторым входом - с выходом второго формирователя импульсов, а третьим входом с выходом третьего элемента И, первый индикатор результата контроля (индикатор текущего значения аритмии сердца объекта контроля), четвертый элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, второй кольцевой регистр сдвига, соединенный входом (шиной) сдвига с выходом генератора импульсов, первый триггер, соединенный первым входом с выходом первого (младшего) разряда второго регистра сдвига, вторым входом - с выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а первым выходом - со вторым входом четвертого элемента И, четвертый формирователь импульсов, соединенный входом со вторым выходом первого триггера, второй элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого формирователя импульсов, третий счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом четвертого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом третьего элемента задержки, шестая группа элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами третьего счетчика импульсов, а вторыми входами - со вторым выходом первого триггера, второй регистр памяти результата контроля (частоты сокращений сердца), соединенный установочными (информационными) входами поразрядно с выходами шестой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) с выходом разряда на единицу предыдущего старшему разряду второго регистра сдвига, второй индикатор результата контроля (частоты сокращений сердца), соединенный входами поразрядно с выходами второго регистра памяти результата контроля, обратный преобразователь включающий упор ограничения, магнитопровод, и соленоид, состоящий из постоянного магнита (сердечника соленоида), катушки соленоида, мембраны и штока, механически жестко связанного с мембраной и катушкой, пятый элемент И, соединенный первым входом с выходом генератора тактовых импульсов, второй триггер, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, шестой элемент И, соединенный первым входом с выходом датчика пульса сердца, а вторым входом - с первым выходом второго триггера, третий триггер, соединенный первым входом с выходом шестого элемента И, пятый формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом второго триггера, шестой формирователь импульсов, соединенный входом с первым выходом третьего триггера, четвертый элемент задержки, соединенный входом с выходом шестого формирователя импульсов, а выходом - со вторыми входами второго и третьего триггеров, четвертый счетчик импульсов, соединенный счетным (информационным) входом с выходом пятого элемента И, а входом обнуления (сброса) - с выходом четвертого элемента задержки, цифроаналоговый преобразователь, соединенный поразрядно входами, с выходами четвертого счетчика импульсов, а выходом - со входом соленоида обратного преобразователя, седьмая группа элементов И, соединенных поразрядно первыми входами с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторым входом с выходом пятого формирователя импульсов, восьмая группа элементов И, соединенных первыми входами поразрядно с выходами четвертого счетчика импульсов, а вторыми входами - с выходом шестого формирователя импульсов, пятый элемент задержки, соединенный входом с выходом четвертого элемента задержки, третий регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами седьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, четвертый регистр памяти результата контроля, соединенный информационными (установочными) входами с выходами восьмой группы элементов И, а входом обнуления (сброса) - с выходом пятого элемента задержки, третий индикатор результата контроля (верхнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами третьего регистра памяти результата контроля, и четвертый индикатор результата контроля (нижнего значения контролируемого параметра), соединенный входами поразрядно с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, второй задатчик (допустимого значения аритмии сердца), второй элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами первого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами второго задатчика, третий задатчик (верхнего допустимого значения частоты ритма сердца), третий элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами третьего задатчика, четвертый задатчик (нижнего допустимого значения аритмии сердца), четвертый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами второго регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами четвертого задатчика, пятый задатчик (верхнего допустимого значения артериального давления крови), пятый элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами третьего регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами пятого задатчика, шестой задатчик (нижнего допустимого значения артериального давления крови), шестой элемент сравнения, соединенный поразрядно первыми входами с выходами четвертого регистра памяти результата контроля, а вторыми входами - с выходами шестого задатчика, элемент ИЛИ, соединенный входами с первым и третьим выходами второго элемента сравнения, с первым выходом третьего элемента сравнения, с третьим выходом четвертого элемента сравнения, с первым выходом пятого элемента сравнения и с третьим выходом шестого элемента сравнения, и сигнализатор выхода одного из контролируемы параметров за поле допуска, соединенный входом с выходом элемента ИЛИ, причем датчик пульса сердца выполнен на пьезоэлементе и установлен в обратном преобразователе на его штоке, отличающийся тем, что в него введены датчик температуры тела человека, аналого-цифровой преобразователь, соединенный информационным входом с выходом датчика температуры тела человека, тактовым входом - с выходом генератора тактовых импульсов, а выходами - поразрядно с четвертой группой входов блока предупредительной (световой и/или звуковой) сигнализации, пятый индикатор значений контролируемого параметра, соединенный входами поразрядно с выходами аналого-цифрового преобразователя, седьмой и восьмой задатчики и седьмой элемент сравнения, соединенный поразрядно группой первых входов с выходами аналого-цифрового преобразователя, группами вторых и третьих входом - с выходами седьмого и восьмого задатчиков, а первым и третьим выходами со входами элемента ИЛИ.