Радиотелеметрическая система для передачи кардиосигналов

 

Изобретение относится к медицине, в частности к кардиографии и используется для регистрации электрокардиограммы, отражающей работу сердца человека, выполняющего физические упражнения в воде. Цель изобретения - расширение эксплуатационной возможности путем обеспечения записи электрокардиосигналов человека, размещенного в водной среде. Радиотелеметрическая система для передачи кардиосигналов содержит объект информации (человек), систему электродов 2, канал 7 связи, коммутатор 3 и регистрирующее устройство 11, содержащее фильтр нижних частот, усилитель биопотенциалов и гальванометр с записывающим устройством (электрокардиограф), снабжена усилителем 4 биопотенциалов, передающей 5, 6 и приемной 8, 9 антеннами, причем канал связи выполнен в виде водной среды, система электродов через коммутатор, который выполнен электронным автоматическим, соединена с входом усилителя биопотенциалов, к выходу которого подключена передающая антенна, находящаяся в водной среде, приемная антенна размещена в водной среде и через аттенюатор 10 соединена с входом регистрирующего устройства. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, в частности к области кардиографии и используется для регистрации электрокардиограммы, отображающей работу сердца человека, выполняющего физические упражнения в воде.

Известна радиотелеметрическая система, содержащая объект информации (пациент), размещенный в водной среде, систему электродов, кодирующее устройство с передатчиком, передающую антенну, канал связи, выполненный в виде воздушной среды, приемную антенну, приемник с демодулятором и регистрирующее устройство (электрокардиограф).

Система применяется для передачи электрокардиосигналов пловца, у которого практически антенна передатчика находится в воздушной среде. Система имеет ограниченные эксплуатационные возможности, так как не может обеспечить надежную связь при наличии у передающей антенны контакта с водной средой.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является система, содержащая объект информации (пациент), систему электродов и регистрирующее устройство, причем объект информации и система электродов размещены в водной среде.

Практически снятие электрокардиограммы производится в ванне ограниченных размеров, в которой размещен объект информации и только в статике. Система не предназначена для исследования физиологических параметров человека, размещенного в большом бассейне с водой в динамике (при выполнении физических упражнений).

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения передачи кардиосигналов в динамике и на значительно большее расстояние при обеспечении надежной связи.

Эта цель достигается тем, что радиотелеметрическая система для передачи кардиосигналов, содержащая объект информации, размещенный в воде, канал связи, выполненный в виде водной среды, приемную антенну, выполненную в виде двух электродов, размещенных в водной среде, и регистрирующее устройство, согласно изобретению, снабжена дополнительным передающим устройством, содержащим систему водонепроницаемых электродов, закрепленных на объекте информации, и соединенных с входами автоматического электронного коммутатора, выход которого соединен с входом усилителя биопотенциалов, при этом выход усилителя биопотенциалов соединен с передающей антенной, выполненной в виде двух электродов, закрепленных на объекте информации и изолированных от него, а в приемном устройстве между приемной антенной и регистрирующим устройством включен дополнительный аттенюатор.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемая радиотелеметрическая система снабжена дополнительным передающим устройством, что позволяет значительно повысить помехозащищенность системы, обеспечить надежную связь между объектом информации и регистрирующим устройством при значительном увеличении протяженности канала связи.

Предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна", так как отличается от прототипа наличием системы водонепроницаемых электродов, дополнительными усилителем биопотенциалов и передающей антенной, выполненной в виде двух электродов, закрепленных на объекте информации и изолированных от него.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемой радиотелеметрической системы для передачи кардиосигналов; на фиг. 2 - функциональная схема автоматического коммутатора.

Предложенная радиотелеметрическая система для передачи кардиосигналов содержит объект информации 1, на котором закреплены водонепроницаемые электроды 2, подключенные к входам автоматического электронного коммутатора 3, выход которого соединен с входом усилителя биопотенциалов 4. Автоматический электронный коммутатор размещен в одном герметичном корпусе с усилителем биопотенциалов, имеет автономный источник питания и закрепляется на поясе объекта информации 1.

Выход усилителя биопотенциалов 4 соединен с металлическими электродами 5 и 6, которые выполняют роль передающей антенны, закреплены на объекте информации и изолированы от него.

Объект информации (пациент) с передающим устройством размещен в водной среде 7. Прием электрических сигналов от объекта информации осуществляется приемной антенной, роль которой выполняют металлические электроды 8 и 9, размещенные в водной среде и соединенные с входом аттенюатора 10, выход которого соединен с входом регистрирующего устройства 11. Регистрирующее устройство 11 с аттенюатором 10 размещены на суше 12. Регистрирующее устройство 11 содержит автономный источник питания.

Вариант выполнения водонепроницаемых электродов 2 приведен в патенте США N 4791933, кл. А 61 В 5/04, 1988.

Все электроды выполнены из нержавеющей стали (приемные и передающие). Передающие электроды 5 и 6 имеют прямоугольную форму с площадью 100-200 см². Приемная антенна может быть выполнена в виде двух пластин или в виде двух штырей, размещенных в воде и закрепленных на стене бассейна.

В качестве регистрирующего устройства может быть использован электрокардиограф ЭКIК - 01.

Усилитель биопотенциалов имеет коэффициент усиления порядка 1000-2000. Известно, что частоты 1-10 Гц хорошо распространяются в морской или минеральной воде. (Cм. Хармут Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи.-М.: Радио и связь, 1974, с. 319-353).

Поэтому для передачи кардиосигналов используется канал связи роль которого выполняет морская или минеральная вода.

На фиг. 2 приведена функциональная схема одного из вариантов выполнения автоматического электронного коммутатора непрерывного действия, содержащего М входов и один выход.

Коммутатор 3 содержит мультивибратор 13, выполненный на микросхеме типа 564 ТЛ 1, двоичный счетчик (на микросхеме типа 564 ИЕ 10) 14 и коммутатор с дешифратором 15, выполненный на микросхеме типа 590 КН 6, 564 КП 2.

Предлагаемая радиотелеметрическая система для передачи кардиосигналов работает следующим образом.

Водонепроницаемые электроды 2 закрепляются на теле пациента 1 и через водонепроницаемые кабели соединяются с входами передающего блока, который содержит автоматический электронный коммутатор 3 и усилитель биопотенциалов 4. Автоматический коммутатор 3 непрерывного действия поочередно подключает потенциальные электроды 2, закрепленные на объекте информации 1 к входу усилителя биопотенциалов 4. При включенном питании усиленный кардиосигнал поступает на передающие электроды 5 и 6. Пройдя расстояние от передающих электродов 5 и 6 до приемных электродов 8 и 9, кардиосигнал поступает на вход аттенюатора 10, который имеет ручную или автоматическую регулировку. Величина кардиосигнала, поступающего на вход приемной антенны, зависит от расстояния между передающей и приемной антеннами, от солености воды и т.д.

При помощи аттенюатора 10 устанавливается оптимальный уровень кардиосигнала, поступающего на вход регистрирующего устройства 11.

Запись кардиосигналов производится как в статике, так и при выполнении физических упражнений.

Предлагаемая система прошла экспериментальную проверку в бассейнах с морской и минеральной водой, а также в открытом водоеме. Была получена надежная связь при расстоянии между передающей и приемной антеннами 200 м.

Экспериментальная проверка подтвердила надежность связи.

Система имеет высокую помехозащищенность.

Формула изобретения

РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ КАРДИОСИГНАЛОВ, содержащая электроды, канал связи, выполненный в виде водной среды, приемную антенну, выполненную в виде двух электродов, размещенных в водной среде, и регистрирующее устройство, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно соединенные автоматический электронный коммутатор, к входам которого подключены электроды, выполненные водонепроницаемыми, усилитель биопотенциалов и передающая антенна, выполненная в виде двух изолированных электродов, а также введен аттенюатор, включенный между приемной антенной и регистрирующим устройством.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2