Автокардиолидер с дистанционным управлением

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в процессе проведения лечебной ги «1астики в реабилитационный период после заболеваний и оперативных вмешательств. Цель изобретения состоит в повышении терапевтического эффекта и, как следствие в сокращении реабилитационного периода в среднем на 25%. Устройство работает в инфракрасном диапазоне и позволяет дистанционно задавать новое значение частоты сердечных сокращений любому больному из группы занимающихся, при этом больной самостоятельно поддерживает заданную физическую нагрузяу по самоконтролю посредством подаваемых тональных сигналов. В состав устройства входят датчики пульса, головной телефон, передатчик инфракрасного диапазона, приемник излучения , блок дешифрации и управлени:я, блок формирования сигналов записи и сброса, блок формирования тональных сигналов, таймер и тактовый генератор . 4 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 А 61 В 5/02, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3935907/28-14 (22) 24. 07. 85 (46) 30. 12. 88. Бюл. 11- 48 (71) Тбилисский институт усовершенствования врачей (72) Д.М.Цверава, Н.И.Ионатамишвили и Ю,Д.Хабибулин (53) 615. 47 (088. 8) (56) Микрокомпьютерные медицинские системы/Под ред. У.Томпкинса и др.

М.: Мир, 1983, с. 426.

Теория и практика физической культуры, 1975, У 6, с. 64. (54) АВТОКАРДИОЛИДЕР С ДИСТАНЦИОННЬЯ . УПРАВЛЕНИЕМ (57} Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в процессе проведения лечебной гимнастики в реабилитационный период после заболеваний и оперативных

1.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в процессе лечебнойггимнастики в реабилитационный период после saболеваний и оперативных вмешательств, Целью изобретения является повышение терапевтического эффекта путем коррекции задаваемой нагрузки в про:цессе: ее выполнения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема автокардиолидера с дистанционным управлением; на фиг.2блок дешифрации и управления; %на фиг. 3 " блок формирования тональных сигналов, на фиг. 4 - дистанционный пульт управления. вмешательств. Цель изобретения состоит в повышении терапевтического эффекта и, как следствие в сокращении реабилитационного периода в среДнем на 257.. Устройство работает в инфракрасном диапазоне и позволяет дистанционно задавать новое значение частоты сердечных сокращений любому больному из группы занимающихся, при этом больной самостоятельно поддерживает заданную физическую нагрузя у по самоконтролю посредством подаваемых тональж х сигналов . В состав устройства входят датчики пульса, головкой телефон, передатчик инфракрасного диапазона, приемник излучения, блок дешифрации и управления, блок формирования сигналов записи и сброса, блок формирования тональных сигналов, таймер и тактовый генератор. 4 ил.

Автокардиолидер (фиг. 1) содержит соединенные последовательно блок 1 датчиков, блок 2 формирования сигналов записи и сброса, блок 3 формиро,вания тональных сигналов и источник 4 звуковых сигналов, а также дистанционный пульт 5 управления с передатчиком инфракрасного диапазона, соединенные последовательно приемник

6 инфракрасного излучения, пороговый элемент 7, блок 8 дешифрации и управления и таймер 9, а также тактовый генератор 10, выход которого подключен к второму входу блока 8 дешифрации и управления, третий вход которого соединен с выходом таймера 9, передача не воспринимается. Установив иа дистационном пульте 5 управления код больного и задаваемую ему ЧСС, врач передает эту информацию в сторону адресуемого больного. Переданная информация воспринимается приемником 6 инфракрасного излучения в виде пачек импульсов. При этом первая пачка импульсов определяет код (номер) больного, а вторая пачка определяет задаваемую врачом ЧСС. На выходе приемника 6 формируются импульсы, которые через пороговый элемент

7 поступают на первый вход блока 8 дешифрации и управления, при этом на второй вход последнего постоянно поступают импульсы частотой 32768 Гц от тактового генератора 10.

Блок 4 осуществляет дешифрацию поступивших с приемника 6 через пороговый элемент 7 команд управления, осуществляет запись новых данных в блок 3 формирования тональных сигналов (если они предназначены для данного пациента),формирует управляющие сигналы для блока 2 формирования сигнала записи и сброса, блока 3 формирования тональных сигналов и запускает таймер 9, вырабатывающий импульс сброса, возвращающий устройство в исходное состояние через определенное время после начала дешифрации команды.

Блок 1 датчиков служит для съема и усиления изменяющихся с частотой сердечных сокращений больного биопотенциалов на определенных точках тела, Блок 2 формирования сигналов записи и сброса состоит из трех идентичных одновибраторов, первый из которых выполняет роль приоритетного селектора, срабатывая при определенном уровне напряжения на входе блока

2 и выполняя роль блока помехозащиты и формирователя нормализованных импульсов.

Второй одновибратор включен последовательно с первым, но он является управляемым по второму входу и формирует короткие импульсы по переднему фронту поступающих сигналов с частотой сердечных сокращений только при наличии высокого уровня на втором входе, который присутствует там постоянно и изменяется на низкий лишь при приеме новой информации с момента выделения сигнала равенства

3 ! 447350 второй выход — с входом олока 2 формирования сигналов записи и сброса, а третий — шестой входы соответственно с одноименными входами блока 3 ,l формирования тональных сигналов.

Блок 8 дешифрации (фиг, 2) содержит первый элемент И 11 первый и второй счетчики 12, 13, элемент 14 сравнения, первый D"òðèããåð 15, элемент И 16, третий счетчик 17, второй 0-триггер 1 8, третий элемент И

19, четвертый элемент И 20, пятый элемент И 21.

Блок 3 формирования тональных 15 сигналов содержит четвертый счетчик

22, пятый счетчик 23, одновибратор

24, второй элемент 25 сравнения, шестой счетчик 26, седьмой счетчик 27, третий В-триггер 28, четвертый D- 20 триггер 29, шестой элемент И 30, седьмой элемент И 31, восьмой эле" мент И 32.

Пример выполнения дистанционного пульта 5 управления показан на фиг,4, 25

Пульт 5 содержит блок 33 установки номера пациента, блок 34 задержки, блок 35 установки частоты сердечных сокращений (ЧСС), блок 36 преобразования. 30

Устройство работает следующим образом.

У больных, особенно с гипертонической или ишемической болезнью сердца, вначале определяют толерантность к физической нагрузке для нахождения критического пульса. В покое и во время нагрузки у больных измеряют артериальное давление и записывают электрокардиограмму. Во время нагру- 4О зочного теста .визуально ведут непрерывное наблюдение за деятельностью сердца на индикаторе (например, типа И11-789). На основании критического пульса (KII) больного находят оп- 4> тимальный пульс (ОП) — 757 от КП, В процессе терапии врач направляет передатчик днстанционного пульта

5 управления в сторону больного таким образом, чтобы приемник 6, установленный на больном, оказался внутри телесного угла излучения. При этом высокой точности прицеливания не требуется, не имеет значения, если в зоне угла излучения окажется приемник другого больного, так как в излучаемой информации содержится код (номер) больного, которому адресована передача. Другими пациентами

5 1447 принятого кода и кода пациента и до момента выработки сигнала сброса таймером 9). Третий одновибратор вырабатывает по заднему фронту поступаю5 щих на его вход импульсов с выхода второго одновибратора импульсы сброса счетчиков в блоке 3 формирования тональных сигналов.

Блок 3 формирования тональных сиг- 10 налов сравнения, код ЧСС пациента с кодом, заданным ему по каналу управления, вырабатывает тональные сиг. налы 1024 Гц и 512 Гц соответственно для случаев, когда реальная ЧСС меньше и больше заданной.

Блок 8 управления и дешифрации может быть выполнен, например, следующим образом (фиг.,2).

На первый вход блока дешифрации 20 и управления 8 поступают с порогово- го элемента 7 сигналы управления. На второй вход постоянно поступают импульсы с частотой 32768 Гц от генератора 10. Эти импульсы делятся на 25

256 делителем (на третьем счетчике

17) и с частотой 128 Гц поступают на первый вход второго элемента И

16. С поступлением на счетный вход первого D-.òðèããåðà 15 сигнала с вы- З0 хода порогового элемента 7 D-триггер 15 переводится в единичное состояние, разрешая прохождение импульсов с частотой 128 Гц и через второй ,элемент И 16 на первый вход первого элемента И 11 и счетный вход первого счетчика 12. При этом счетчик 12 считает до семи и с приходом восьмого импульса дает запрет счета на второй счетчик 13, разрешение на срав-40 нение элементу 14 сравнения информации с выходов второго счетчика 13 г. с заданной монтажным путем на параллельной группе входов и возвращает первый D-триггер 15 в исходное 4б состояние. Здесь необходимо отметить, что разрядность счетчиков 12

13 и элемента 14 сравнения определяет максимальное количество адресуемых больных. В схеме на фиг. 2 это . количество равно семи.

Во второй счетчик 13 записалось такое количество импульсов, которое соответствует длительности t первой посылки. Как только адресный интервал заканчивается, на втором входе первого элемента И 11 появляется низкий уровень, запрещающий прохождение импульсов с частотой 128 Гц на вход

350 6 второ го счетчика 1 3. При этом его показания могут быть от 1 до 7 (н данном случае) ° Таким образом, код на выходе второго счетчика 13 определяется заданной длительностью t первой пачки импульсов. Первый счет чик 12 отсчитывает интервал времени в пределах которого находится интервал t, и разделительный интервал посыпок. По окончании счета производится сравнение содержимого. второго счетчика 13 с кодом, набранным на элементе .14 сравнения, являющимся кодом пациента, и если код второго счетчика 13 равен этому коду, то это значит, что передача адресована данному пациенту. При этом на выходе элемента 14 сравнения появляется высокий уровень, переводящий второй

D-триггер 18 в единичное состояние, При этом импульсы с частотой 1024 Гц начиняют проходить с второго выхода третьего счетчика 17 через третий элемент И 19 на первый вход пятого элемента И 21, на второй вход которого поступает затем импульс с порогового элемента 7 длительностью t, определяющий задаваемую врачом данному адресату (больному) необходимую

ЧСС. На выходе е в этом случае появится пачка импульсов частотой

1024 Гц, длительностью, на выходе с постоянно присутствует частота

1024 Гц, а на выходе Ъ вЂ” частота

512 Гц. При приеме "своей" информации (совпадении кодов) с момента сравнения до поступления импульса сброса от таймера 9 на третий вход блока 8 дешифрации и управления на выходе d присутствует высокий уровень, на выходе а вЂ,низкий уровень, на выходе с момента установления на выходе первого счетчика 12-высокого уровня до момента поступления на третий вход блока 8 импульса сброса от таймера 9 — импульсы с частотой 32768 Гц.

Блок 3 формирования тональных сигналов (фиг, 3) работает следующим образом.

В четвертом и пятом счетчиках ??, 23 (фиг. 3) хранится записанное ра— нее число — код заданной ЧСС. Двоичное число, соответствующее этому коду, присутствует на первых четырех входах второго элемента 25 срявненич.

На остальные его четыре входа поступает двоичное число, соответствующее реальной ЧСС больного. При этом

Выбранные типы и количество микросхем, разрядность обеспечивают задание 15 различных значений ЧСС. Например, такой ряд. 70-80-90-100-110120-130-140-150-160-170-180-200-220240. В качестве примера выполнения

ИК-передатчика приводится простейшая схема, представленная на фиг. 4.Здесь

SI — кнопка "Передача", S2 и S3— предварительная установка номера пациента и ЧСС вЂ” соответственно,Блоки 33, 34, 35 представляют собой обычные одновибраторы с расширенным диапазоном выдержек.

Устройство позволяет оперативно менять программу физических нагрузок по мере надобности, индивидуализировать нагрузку в условиях групповых занятий, проводить саморегулирование физической нагрузки, дает возможность заменить характер нагрузки, не меняя

ЧСС, Например, заменить упражнения динамического характера нагрузкой в изометрическом режиме, не меняя ЧСС, что очень важно на четвертом этапе второй фазы реабилитации, где цель и задача заключаются в том, чтобы перевести занимающегося на нагрузки бытового характера, что требует широкого применения изометрических уравнений.

Формула изобретения

Автокардиолидер с дистанционным управлением, содержащий соединенные последовательно блок датчиков, блок формирования сигналов записи и сброса, блок формирования тональных сигналов, источник звуковых сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения терапевтического эффекта путем коррекции задаваемой нагрузки,в процессе ее выполнения в него введены дистанционный пульт управления с передатчиком инфракрасного диапазона, соединенные последовательно приемник инфракрасного излучения, пороговый элемент, блок дешифрации и управления и таймер,а также тактовый генератор, выход которого подключен к второму входу блока дешифрации и управления, третий вход которого соединен с выходом таймера, второй выход — с входом блока формирования сигналов записи и сброса, а третий — шестой выходы соответственно с одноименными входами блока формирования тональных сигналов.

7 144 ?350 счетчики ?2, 23 сбрасываются и заполняются новой информацией только в случае принятия приемником 6 инфракрасного излучения новой передачи от

5 врача с адресом (номером) данного больного, а шестой и седьмой счетчики 26, 27 сбрасываются после каждого кардиоимпульса больного (за исключением интервала времени, в течение которого ведется прием новой задаваемой ЧСС от врача).

Импульсы записи постоянно приходят на первый вход блока 3 формирования тональных сигналов и, в зависимости от ответа (" Больше", пМеньше", "Равно" ) элемента 25 сравнения, либо переводят один из триггеров 28, 29 в единичное состояние (если "Больше" ипи "Меньше" ), либо оба триггера остаются в нулевом состоянии (если

"Равно")ь Это значит, что ЧСС пациента совпадает со значением ЧСС, заданной врачом, и в головном телефоне звук отсутствует. В случае "Меньше" (реальная ЧСС меньше заданной врачом) взводится в единичное состояние верхний триггер 28, разрешая прохождение частоты 1024 Гц в телефон, В случае Больше реальная ЧСС больше заданной врачом) в единичное состояние переводится нижний D-триггер 29, разрешая прохождение частоты

512 Гц в телефон. В любом случае, слыша звук определенного тона в телефоне, больной увеличивает или умень- 35 шает самостоятельно физическую нагрузку," добиваясь пропадания звука.

Импульсы записи и сброса не формируются только во время приема новой информации от врача. Передний фронт импульса от блока 8 депй фрации и управления, поступая на одновибратор

24, сбрасывает в ноль счетчик, хранящий код задаваемой ЧСС, и с поступлением на его вход пачки импульсов 45 с блока 8 с частотой 1024 Гц считает число импульсов в пачке. Это число соответствует задаваемой ЧСС;. Сразу же после окончания пачки формируется сигнал сброса и возобновляется генерация импульсов записи и сброса и циклы сравнения. Первые разряды счетчиков ДД14 и ДД18 не используются, ( чтобы создать некоторую зону нечувствительности, так как имеют место 55 некоторые колебания длительности им" пульсов, формируемых передатчиком из-за изменения температурьг, переходных процессов в системе и т, д.

1447Э50 лг ижиц ютЮФ!

Составитель Б.Фигурин

Редактор M.Циткина Техред Jl.Олийнык Корректор С,Шекмар, г

Заказ 708 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101