Устройство для эргометрических исследований Советский патент 1982 года по МПК A61B5/05 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим уст ройствам для определения толерантности пациентов к физической нагрузке. Известно устройство для эргометри-г ческих исследований, содержащее тренажер и программное устройство для формирования ступенчато нарастающего напряжения для управления тренажером С l Однако известное устройство не позволяет объективно оценить состояние пациента и его невозможно использовать для проведения пробы на толерантность к физической нагрузке. Наиболее близким к изобретению является устройство для эргометрических исследований, содержащее блок вьщеления физиологических параметров и блок контрольной уставки, через блок сравнения подключенные к первому входу блока управления, цифроаналоговый преобразовател блок индикации, тренажер и датчики, под- ключенные к -блоку выделения физиологических параметров 2 . Однако при применении данного устройства точность фиксации верхнего уровня зоны толерантности (порога толерант ности) определяется величиной прироста нагрузки от предыдущей ступени к следующей. Следовательно, для более точного -определения величины порога толерантности необходимо уменьшить прирост нагрузки от ступени к ступени. Однако при малой величине прироста для проведения пробы требуется очень большое количество ступеней и времени, что увеличивает влияние усталости пациента на ре зультаты пробы и резко уменьшает пропускную способность оборудования для эргометр1«еских исследований при осуществлении массовых проб. Цель изобретения - сокращение времени исследований. Цель достигается тем, что в устройств во для эргометрических исследований, со- 397 держащее блок выделения физиологических параметров и блок контрольной уставки, через блок сравнения подключенные к первому входу блока управления, цифро-аналоговый преобразователь, блок индикации, тренажер, и датчики, подключенные к блоку вьщеления физиологических параметров, введены дешифратор, два блока элементоб И, регистр сдвига, двоичный сумматор и регистр хранения, причем первый вход первого блока элементов И соединен с вы ходом двоичного сумматора и входом регистра хранения, второй вход соединен с первым выходом блока управления, а выход соединен через Цифро-аналоговый пре- образователь с тренажерЬм и непосредст венно с первым входом второго блока элементов И, выход которого соединен с блоком индикации, а второй вход через дешифратор соединен с первым входом двоичного сумматора, второй вход которого подключен к выходу регистра хранения, и с выходом регистра сдвига, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, а второй вход соединен с первым входом регистра хранения, шиной запуска и вторым входом блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом регистра хранения. . На чертеже изображена структурная схема устройства для эргом етрических исследований. . Устройство для эргом етрических иссле дований содержит блок 1 выделения фи- зиологических параметров и блок 2 KOHDрольной уставки, через блок 3 сравнения подключенные к первому входу, блока 4 управления, цифро-аналоговый преобразователь 5, блок 6 индикации, тренажер 7 . датчики 8, подключенные к блоку 1 выделения физиологических параметров, дешифратор 9, два блока 10, 11 элементов И, регистр 12 сдвига, двоичный сумматор 13 и регистр 14 хранения, причем первый вход первого блока 10 элементов И соединен с выходом дбоичного сумматора 13 и входом регистра 14 хранения, второй вход соединен с первым выходом блока 4 управления, а вьрсод соединен через цифро-аналоговый преобразователь 5 с т ренажером 7 и непосредственно с первым входом второго блока 11 элементов И, выход которого соединен с блоком б

индикации, а второй вход через дешифра- 55+ ДА 2 ДА. преобразованная в соответсттор 9 соединен с первым входом двоично-вующее напряжение цифро-аналоговым .прего сумматора 13, второй вход которого подключен к выходу регистра 14 хранения

образователем 5, поступает на тренажер 7. Пациент подвергается воздействию второй 84 и с выходом регистра 12 сдвига, первый вход которого соединен с вторым выходом блока 4 управления, а второй вход - с первым входом регистра 14 хранения, шиной (не показана) запуска и вторым входом блока 4 управления, третий выход которого соединен с вторым входом регистра 14 хранения. Устройство для эргометрических исследований работает следующим образом. Пациент располагается на тренажере 7. Сигналы с датчиков 8, закрепленных на пациенте, поступают на входы блока 1 вьщеления физиологических параметров, по величине которых определяют физическое состояние пациента. Выходные сигналы блока 1 выделения при помощи блока f 3 сравнения сравниваются с величинами контрольной уставки, которые перед началом проведения пробы заносят в блок 2 контрольной уставки.- Перед проведением пробы оператор вводит в блок 4 управления выбранные для данного пациента длительности ступени нагрузки и паузы между ступенями. Пробу начинают при подача сигнала ПУСК, по которому происходит запись в регистре 12 сдвига величины А А, обнуление регистра 14 хранения и запуск времязадающих цепей блока 4 уп равления, определяющих длительность с.тупени. Величина Л А через двоичный сумматор 13,,открытый блок 10 элементов И и цифро-аналоговый преобразователь 5 поступает в виде соответствующего уровня напряжения на тренажер 7, подвергая пациента воздействию нагрузки величиной ДА. Если за время действия первой ступени на выходе блока 3 сравнения от сутствуют сигналы тревоги, свидетельствующие о выходе параметров пациента за пределы контрольной уставки, то в конце первой ступени блока 4 управления формируется сигнал, разрешающий запись кода в регистр 14 хранения и сигнал, закрьшающий блок -10 элементов И на время паузы, отключая тем самым нагрузку. В это время на выходах сумматора 13 образуется код суМмы величины Л А, записанной в регистре 12 сдвига и величины, записанной в регистре 14 хранения. После первой ступени нагрузки в регистре -14 хранения записана величина ДА. По окончании паузы блок Ю элементов И открывается, и величина ЛА + ступени нагрузки величиной 2 ДА. Если и на этой ступени результат испытаний попожителен, о чем свидетепьствует отсутс вие сигналов тревоги на выходе блока 3 сравнения, то блок 4 управления формирует сигнал записи в регистр 14 хранения и сигнал паузы. В регистре 14 хранения запоминается величина 2 А А, а блок 10 элементов И закрьшается, , отклю чая нагрузку. Такой циклический процесс продолжается до ( И + 1)-ой ступени, ; когда величина нагрузки ( VH- 1) ДА выj бывает выход параметров пациента за ; пределы, хранящиеся в блоке 2 контроль ной уставки. Т1рй появлении сигнала тре- БОГИ на выходе блока 3 сравнения блок 4 управления немедленно формирует сигнал паузы, запирающий блок 1О элементов И и отключающий тем самым нагрузку, а также сигнал сдвига, поступающий навход регистра 12 сдвига. Содержимое А А регистра 12 сдвига сдвигается на один раз ряд вправо, что равносильно уменьшенто хранимой величины в два раза. Во время действия сигнала паузы на выходе сумматора 13 формируется сум га а величины У). uA, записанная в регистре 14 хране- ния по окончании yt-ой ступени, с величиной (1/2) ДА, присутствующей на выхо дах регистра 12 сдвига, По окончании паузы величина нагрузки и-А А + (1/2) ДА прикладьгоается к пациенту. Сигнал записи суммы И-ДА + (1/2).ДА в регистр 14 хранения формируется блоком 4 управлени в конце ступени при условии отсутствия сигналов тревоги на выходе блока 3 срав нения. В противном случае в регистре 14 хранения остается величина И-АА. Сигнал паузы возникает либо в конце ступени (при отсутствии сигналов тревоги на всей .длительности ст упени), либо непосредственно по сигналу тревоги. Точно также блок 4 управления формирует сигнал сдвига для регистра 12 сдвига. Благодаря этому величина прироста нагрузки, формируемая регистром 12 сдвига, с каждым новым шагом уточнения уменьшается в два раза, а переход к новому щагу уточнения происходит либо по сигналу конца предыдущей ступени нагрузки (когда приложенная нагрузка меньше порога толерантности), либо- i по сигналу тревоги (когда нагрузка больше порога .тоЯерант ности). Новый шаг уточнения всегда начинается с паузы. Уточнение продолжаетс до тех пор, пока величина прироста нагрузки, формируемая в регистре 12 сдвига, не становится меньше запланирован- ной погрешности определения порога то- лерантности. Это фиксируется дешифратором 9 нулевого состояния, подключенным .к выходам регистра 12 сдвига. Сигнал с выхода дешифратора 9 открьтает блок 11 элементов И и значение кода, соответствук шее верхнему порогу толерантности пациента, поступает на блок 6 индикации. Предложенное устройство отличается от известного малым временем определения- порога толерантности к физической нагрузке. Так, при определении порога толерантности с погрешностью не более 5 В; в диапазоне 50 - 4ОО Вт с использованием известного устройства необходимо от 10 до 80 ступеней нагрузки, что требует .от 1 до В ч работы. Применение же предложенного устройства при началь иой величине прирос та ДА «40Вт требует от 4 до 13 ступеней (от 24мин до 1 часа feO минут), а при начальном приростеДА 80 Вт от 5 до 9 ступеней (от ЗО мин до 1 ч). Формула изобретения Устройство для эргометрических исследований, содержащее блок выделения физиологических параметров и блок конт« рольной уставки, через блок сравнения подключенные к первому входу блока управления, цифро-аналоговый преобразователь, блок индикации, тренажёр и датчики, подключенные к блоку выделения физиологических параметров, отличаю щеес я тем, что, с Целью сокращения времени исследований, в него введены,дешифратор, два блока элементов И, регистр сдвига, двоичный сумматор и регистр хрю- нения, причем первый вход первого блока элементов И соединен с выходом двоичного сумматора и входом регистра нкя, второй вход соединен с первым выходом блока управления, а выход соединен через пифро-анапоговый преобразователь с тренажёром и непосредственно с первым входом -второго блока элементов И, выход которого соединен с блоком индикаш1И. а рторой вход через дешифратор соединён с рервым входом двоичного сумматора, второй вход которого подключен к выходу регистра хранения, и с выходом регистр а сдвига, первый вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а второй вход соединен с первым входом, регистра хранения, шиной запуска и вторым входом блока управления, третий выход

79788288

которого соединен с вторым входом ре-i. Патент США № 3767195

гистра хранения.кл. А 63 В 21/24. 1969.

Источники информации,.2. Авторс кое.свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизеJ jo 644462, кл. А 61 В 5/О5 3979