Способ позиционирования электрокардиографических электродов на грудной клетке Российский патент 2024 года по МПК A61B5/256 A61B5/282 A61B5/321 A61B5/332 A41C1/02 A41B9/06 

Предлагаемое изобретение относится к области медицины и может использоваться для точного и простого в использовании позиционирования электрокардиографических электродов и других датчиков на грудной клетке, в том числе с целью самостоятельной регистрации пациентом многоканальной электрокардиограммы (далее ЭКГ).

В настоящее время одна из существенных проблем регистрации ЭКГ заключается в сложности ее процедуры, вызванной тем, что для правильной установки датчиков-электродов на грудной клетке надо, во-первых, знать основы анатомии человека, во-вторых, иметь навыки, полученные в процессе специальной подготовки и в-третьих, строго выполнять все этапы непростой процедуры установки электродов в нужные точки на грудной клетке. При этом у каждого пациента при каждой регистрации ЭКГ для правильной и точной установки электродов специально обученный человек должен выполнить все этапы указанной процедуры: сначала определить с помощью пальпации номера ребер и точки их прикрепления к грудине, далее определить у пациента на грудной клетке как минимум несколько следующих анатомических линий: срединноключичную, переднюю подмышечную и среднюю подмышечную линии, затем найти точки пересечения этих линий с другими ранее выявленными в процессе пальпации пациента анатомическими линиями, после чего определить середину расстояния между некоторыми найденными точками и, наконец, установить в найденные точки пересечения линий электроды. Если все перечисленные этапы процедуры не делать каждый раз при регистрации ЭКГ, то неизбежно возникнут ошибки позиционирования электродов на грудной клетке, которые будут искажать электрокардиограмму. К сожалению, на практике описанную процедуру позиционирования электродов ЭКГ, т.е. нахождения позиции точек для установки электродов, часто не выполняют и делают установку электродов приблизительно, «на глаз», из-за чего происходят ошибки в измерениях.

Известен способ регистрации стандартной ЭКГ и устройство для его реализации см. патент РФ №2664615 от 21.08.2018. Данный способ регистрации ЭКГ заключается в регистрации 12 общепринятых отведений, согласно которому используют регистратор - электрокардиограф, электронное устройство для отражения на экране результатов регистрации ЭКГ, кабель отведений для соединения электродов с электрокардиографом, электроды для крепления на конечностях и держатель с двумя электродами для регистрации грудных отведений, накладывают электроды на конечности и грудную клетку в трех позициях и регистрируют ЭКГ. При этом предварительно эмпирически получают таблицу соответствия объемов грудной клетки расстояниям между электродами для регистрации грудных отведений, перед регистрацией ЭКГ измеряют объем грудной клетки пациента, затем в зависимости от полученного объема грудной клетки по упомянутой таблице определяют и устанавливают расстояние между электродами для регистрации грудных отведений в держателе путем перемещения по крайней мере одного из электродов, а затем осуществляют регистрацию ЭКГ.

Недостатком данного способа являются сложность и недостаточная точность измерений.

Наиболее близким аналогом заявляемых решений является способ ЭКГ известный из патентного документа Японии JP2023037555 от 15.03.2023. Данный способ заключается в том, что пациент передает в медицинскую организацию свои характеристики о телосложении, такие как рост и вес, после чего организация выдает пациенту футболку, в которой закреплены датчики ЭКГ в заранее определенных местах и приемный блок ЭКГ, соединяемый с датчиками ЭКГ. При этом медицинская организация для определения расположения датчиков ЭКГ использует срединную (среднюю) линию тела - вертикальную линию, проведенную из середины отрезка, соединяющего вырез для шеи на футболке и рукоятку грудины (рукоятка грудины - это анатомическое образование (верхняя часть грудины) с размерами у взрослого человека примерно 50*70 мм.).

Недостатками данного способа является недостаточная точность измерений, вызванная неточным расположением датчиков на теле пользователя из-за несоответствия размера футболки и физиологических особенностей конкретного пользователя.

Предлагаемый способ позволяет устранить указанные выше недостатки.

Технический результат - повышение точности и удобства измерений ЭКГ.

Технический результат достигается тем, что способ позиционирования датчиков на грудной клетке включает:

- получение пользователем, в соответствии с размерами своего тела (грудной клетки), элемента одежды с закрепленными в нем датчиками, расположенными в заранее определенных в соответствии с размерами грудной клетки точках элемента одежды,

- одевание пользователем элемента одежды,

отличающийся тем, что

датчики расположены в элементе одежды на заданных в соответствии с размерами грудной клетки расстояниях относительно двух имеющихся в элементе одежды видимых и/или определяемых на ощупь взаимно перпендикулярных вертикальной и горизонтальной линий элемента одежды,

пользователь определяет на своем теле точку отсчета путем нахождения на передней поверхности грудной клетки точки пересечения вертикальной линии тела, проходящей по середине тела и горизонтальной линии тела, проходящей через точки прикрепления нижней границы ребер к грудине справа и слева

и после одевания элемента одежды пользователь совмещает найденную вертикальную линию на теле с вертикальной линией в элементе одежды и горизонтальную линию на теле с горизонтальной линией в элементе одежды или совмещает одну из линий на теле с аналогичной линией на элементе одежды и точку отсчета на теле совмещает с точкой пересечения двух имеющихся в элементе одежды видимых и/или определяемых на ощупь линий.

Суть предлагаемого способа заключается в том, чтобы пользователю в качестве точки отсчета было удобно и легко определить точку на своем теле, которая будет использоваться как начало координат для определения расположения всех остальных датчиков на теле. При этом указанная точка на теле пользователя должна быть совмещена с аналогичной точкой на корсете с датчиками ЭКГ, которая определяется пересечением видимых изображений горизонтальной и вертикальной линий. Под корсетом понимается конструкция с датчиками ЭКГ расположенными на неизменных для каждого пользователя расстояниях друг от друга, например, пояс или, как в прототипе, футболка.

Точка начала координат определяется как пересечение вертикальной и горизонтальной линий. В качестве вертикальной линии предлагается линия, которая проходит по середине тела, ее анатомическим ориентиром может служить нос, середина между глаз и другие анатомические образования. В качестве горизонтальной линии предлагается линия, проходящая через точки, разделяющие грудную клетку и живот в области по передней поверхности тела. Эти точки пользователь может легко и быстро определить у себя на теле путем пальпации (ощупывания) нижней границы ребер (реберной дуги) в направлении от боков к середине тела, к грудине. Эти точки являются границей между нижним краем реберной дуги и животом спереди и при ощупывании тела определяются как место перехода между твердой тканью тела (ребро) и мягкой тканью тела (живот). В процессе такого ощупывания пользователь определяет по передней поверхности тела слева и справа от грудины точки, где реберная дуга упирается в тело грудины. Простым ориентиром служит то, что выше этих точек находится твердая ткань - кость, ниже находится мягкая ткань - живот. Зная описанные простые ориентиры, пользователь без специальных медицинских знаний может быстро и легко определить нужные линии. Пересечение горизонтальной линии, проходящей через эти точки, с вертикальной средней линией тела и является точкой отсчета или центром координат, который пользователю необходимо определить самостоятельно. После одевания элемента одежды пользователь совмещает найденную вертикальную линию на теле с вертикальной линией в элементе одежды и горизонтальную линию на теле с горизонтальной линией в элементе одежды или совмещает одну из линий на теле с аналогичной линией на элементе одежды и точку отсчета на теле совмещает с точкой пересечения двух имеющихся в элементе одежды видимых и/или определяемых на ощупь линий.

После фиксации устройства с электродами на теле пользователь или другой человек включает соединенный с электродами регистратор, который автоматически начинает регистрировать и передавать беспроводным образом электрокардиограмму или другую необходимую физиологическую информацию в центр хранения и обработки данных.

Пример осуществления предлагаемого решения.

Для удобного и точного позиционирования на грудной клетке датчиков, например, электрокардиографических электродов, пользователь выполняет последовательно ряд действий.

Сначала пользователь измеряет два размера своего тела, а именно грудной клетки.

Первым размером тела является длина окружности грудной клетки на уровне точки отсчета. Данная точка находится на границе между животом и грудной клеткой в месте прикрепления нижней границы ребер к грудине. Пользователь находит эту точку самостоятельно как границу между мягким (живот) и твердым (грудина) путем ощупывания нижнего края ребер по передней поверхности тела. Альтернативным, но менее точным способом получения первого размера тела является умножение значения роста на коэффициент 0,57.

Вторым размером тела является длина грудины от найденной ранее точки отсчета до верхнего края грудины. Верхний край грудины определяется как граница между шеей и грудной клеткой спереди по средней линии тела, проходящей вертикально посередине между глаз. Пользователь находит указанную границу между мягкой тканью - шеей и твердой тканью - грудной клеткой путем ощупывания шеи по ее передней поверхности. Альтернативным, но менее точным способом получения второго размера тела является умножение значения роста на коэффициент 0,12.

Далее пользователь получает подобранный для него в соответствие с установленными размерами тела, а именно грудной клетки элемент одежды с закрепленными в нем датчиками, например, электродами, расположенными в заранее определенных в соответствии с размерами тела точках элемента одежды, и одевает на себя этот элемент одежды.

Вариант описанного элемента одежды представлен на фигуре. Данный элемент одежды - устройство позиционирования датчиков на теле для кратковременной регистрации показателей. На фигуре показан вид устройства со стороны датчиков - электрокардиографических электродов, которые после одевания устройства прилегают к поверхности грудной клетки. Несущая часть устройства выполнена из пластика и состоит из нескольких частей: центральной, двух боковых и двух концевых. На центральной части закреплены электрокардиографические электроды, которые при определенных размерах грудной клетки будут позиционированы точно в точки на теле, соответствующие общепринятым в электрокардиографии точкам V1 м V2. На боковых частях закреплены электрокардиографические электроды, которые при определенных размерах грудной клетки будут позиционированы точно в точки на теле, соответствующие общепринятым в электрокардиографии точкам V3 и V4. На концевых частях закреплены электрокардиографические электроды, которые при определенных размерах грудной клетки будут позиционированы точно в точки на теле, соответствующие общепринятым в электрокардиографии точкам V5 и V6, а при необходимости и другим точкам. Центральная, боковые и концевые части элемента одежды (устройства) соединены между собой пружинистыми элементами, обеспечивающими плотное прижимание электродов к грудной клетке.

Для длительной регистрации показателей элемент одежды изготавливается не из жесткого материала, а из мягкого эластичного материала, на котором в заранее определенных местах закреплены датчики. Этот эластичный элемент одежды после одевания плотно прилегает к грудной клетки наподобие нательного жилета и предназначен для длительного ношения.

Для того, чтобы датчики (электрокардиографические электроды) были установлены точно в заранее рассчитанных необходимых позициях на теле, пользователь в процессе или после одевания элемента одежды совмещает определенную ранее среднюю линию тела с вертикальной линией, обозначенной цветом и/или изгибом поверхности в элементе одежды, а горизонтальную линию на теле, определенную ранее на уровне точки отсчета, совмещает с горизонтальной линией в элементе одежды, также обозначенную цветом и/или изгибом поверхности в элементе одежды.

Нами были проведены исследования, которые показали эффективность предлагаемого способа ввиду очень небольших отклонений расположений ЭКГ-электродов в точках на теле пользователя, определенных параллельно высококвалифицированным специалистом и с помощью элемента одежды, одеваемым пользователем по предлагаемому способу.

№
исследования Величина расхождения в мм между точкой расположения ЭКГ-электрода, определенной специалистом и точкой, установленной с помощью элемента одежды, установленным пользователем самостоятельно V1 V2 V3 V4 V6 V6 1 1 3 2 3 2 3 2 2 2 1 2 3 3 3 0 1 3 4 1 2 4 3 1 2 1 2 4 5 0 2 1 2 2 2 6 1 3 1 1 1 4 7 1 2 4 3 3 2 8 1 1 1 1 4 1 9 2 1 2 2 2 4 10 1 2 1 1 2 1 11 3 2 3 2 1 3 12 1 1 1 3 3 2 13 1 2 2 4 2 1 14 1 1 4 3 2 1 15 1 1 2 1 3 2 Среднее значение 1,27 1,67 2 2,2 2,2 2,33 Среднеквадратическое отклонение 0,88 0,72 1,07 1,08 0,86 1,11

Как видно из данных, представленных в таблице, диапазон отклонений между точкой расположения ЭКГ-электрода, определенной специалистом и точкой, установленной с помощью элемента одежды, установленным пользователем самостоятельно находился в диапазоне от 1,3 до 2,3 мм, что является незначительной погрешностью при регистрации электрокардиограммы.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу позиционирования электрокардиографических электродов на грудной клетке. При этом надевают на пользователя элемент одежды с закрепленными в нем датчиками. Датчики расположены в элементе одежды на заданных в соответствии с размерами грудной клетки расстояниях относительно двух имеющихся в элементе одежды обозначенных цветом и/или изгибом поверхности взаимно перпендикулярных вертикальной и горизонтальной линий элемента одежды. Определяют на теле пользователя точку отсчета путем нахождения на передней поверхности грудной клетки точки пересечения вертикальной срединной линии тела и горизонтальной линии тела, проходящей через точки прикрепления нижней границы ребер к грудине справа и слева. После надевания элемента одежды совмещают найденную вертикальную линию на теле с вертикальной линией в элементе одежды и горизонтальную линию на теле с горизонтальной линией в элементе одежды или совмещают одну из линий на теле с аналогичной линией на элементе одежды и точку отсчета на теле совмещают с точкой пересечения двух имеющихся в элементе одежды обозначенных цветом и/или изгибом поверхности линий. Достигается повышение точности и удобства измерений ЭКГ. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ позиционирования электрокардиографических электродов на грудной клетке, содержащий этапы, на которых:

надевают на пользователя элемент одежды с закрепленными в нем датчиками, расположенными в заранее определенных в соответствии с размерами грудной клетки пользователя точках элемента одежды,

отличающийся тем, что

- датчики расположены в элементе одежды на заданных в соответствии с размерами грудной клетки расстояниях относительно двух имеющихся в элементе одежды обозначенных цветом и/или изгибом поверхности взаимно перпендикулярных вертикальной и горизонтальной линий элемента одежды,

- определяют на теле пользователя точку отсчета путем нахождения на передней поверхности грудной клетки точки пересечения вертикальной срединной линии тела и горизонтальной линии тела, проходящей через точки прикрепления нижней границы ребер к грудине справа и слева, и

- после надевания элемента одежды совмещают найденную вертикальную линию на теле с вертикальной линией в элементе одежды и горизонтальную линию на теле с горизонтальной линией в элементе одежды или совмещают одну из линий на теле с аналогичной линией на элементе одежды и точку отсчета на теле совмещают с точкой пересечения двух имеющихся в элементе одежды обозначенных цветом и/или изгибом поверхности линий.