Система мониторинга человека-оператора
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для мониторинга сердечно-сосудистой системы человека. Система содержит блок датчиков, коммутатор, компенсатор помех, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессорный контроллер, блок индивидуальной карты памяти, цифроаналоговый преобразователь, цифровой канал и ЭВМ. Преимущества устройства состоят в упрощении конструкции, повышении и индивидуальной защищенности мониторинга, снижении возможности несанкционированного доступа в систему и обеспечении тревожной сигнализации. 1 ил.
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для мониторинга сердечно-сосудистой системы человека.
Известен малогабаритный переносной кардиограф [1], содержащий блок электродов стандартных отведений, коммутатор, дифференциальный усилитель, блок выделения переменной составляющей, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), микропроцессорный контроллер, жидкокристаллический дисплей и обеспечивающие блоки. Недостатком устройства является отсутствие возможности дистанционного мониторинга.
Известны способ создания биологической обратной связи для коррекции сердечной деятельности и устройство для его осуществления [2], содержащее измерительно-передающий блок, включающий электроды для снятия биопотенциалов, усилители, коммутатор, АЦП, кодер, передатчик электромагнитного сигнала, приемник электромагнитного сигнала, декодер, блок обратной связи с аудиомонитором, и приемно-обрабатывающий комплекс, включающий приемник электромагнитных сигналов, ЭВМ и передатчик электромагнитного сигнала. Недостатком аппарата является сложность конструкции и возможность несанкционированного доступа в систему за счет наличия радиоканала и сетевой ЭВМ.
Наиболее близким по технической сущности является система мониторинга человека-оператора [3], содержащая датчики биологических сигналов, общего электрода и подавления синфазной составляющей, мультиплексор биоэлектрических сигналов, мультиплексор термоэлектрических сигналов, усилитель-нормализатор, АЦП электробиологических сигналов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) коррекции нуля, АЦП термоэлектрических сигналов, преобразователь код - напряжение, контроллер управления, блок памяти микропрограмм, оперативное запоминающее устройство, процессор биологической обратной связи, ЦАП стимулов и тестов, нормализатор стимулов и тестов, блок коммутации парафазного сигнала, интерфейс последовательной связи, беспроводное приемопередающее устройство человека-оператора, беспроводное приемопередающее устройство компьютера, центральный компьютер. Недостатком аппарата является повышенная сложность конструкции и возможность несанкционированного доступа в систему за счет наличия радиоканала и сетевой ЭВМ.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение индивидуализации мониторинга, снижение возможности несанкционированного доступа в систему и обеспечение тревожной сигнализации.
Решение задачи достигается тем, что в систему мониторинга человека-оператора, содержащую последовательно соединенные блок датчиков, коммутатор, компенсатор помех и аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с другим входом компенсатора помех, последовательно соединенные цифровой канал и ЭВМ, введены последовательно соединенные блок индивидуальной карты памяти и микропроцессорный контроллер, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход соединен с входом цифроаналогового преобразователя, управляющий выход соединен с соответствующими входами коммутатора и компенсатора помех, а выход-вход соединен с соответствующим входом-выходом цифрового канала, причем компенсатор помех выполнен с возможностью компенсации дополнительно сетевой помехи, а блок датчиков выполнен в виде совокупности датчиков, каждый из которых состоит из электрода снятия биопотенциала, совмещенного с усилителем, и выполнен с возможностью установки в соответствующих местах стандартных кардиографических отведений.
Технический результат состоит в упрощении конструкции, повышении индивидуальной защищенности мониторинга, снижении возможности несанкционированного доступа в систему и обеспечении тревожной сигнализации.
На чертеже представлена структурная схема системы.
Система мониторинга человека-оператора содержит блок 1 датчиков, коммутатор 2, компенсатор 3 помех, аналого-цифровой преобразователь 4, микропроцессорный контроллер 5, блок 6 индивидуальной карты памяти, цифроаналоговый преобразователь 7, цифровой канал 8 и ЭВМ 9.
Система мониторинга человека-оператора работает следующим образом. С выхода блока 1 датчиков биопотенциалы, полученные на электродах и усиленные, поступают через коммутатор 2 и компенсатор 3 помех, синхронно управляемые контроллером 5, и АЦП на контроллер 5, который в соответствии с введенной программой вырабатывает цифровой сигнал, поступающий через ЦАП на компенсатор 3 помех для компенсации постоянной составляющей и сетевых помех биосигналов. Индивидуальная карта 6 памяти, содержащая в файле типа "только считывание" эталонные данные процессов, верхние и нижние границы процессов и значений характеристик, допустимых для конкретного человека-оператора, используется контроллером 5 для текущего мониторинга. При нарушении указанных границ контроллер 5 направляет сигнал "тревоги" через цифровой канал 8 и ЭВМ 9 на центральный пост (ЦП) (не показан). Реакция руководителя ЦП передается человеку-оператору по обратному каналу и фиксируется на индивидуальной карте 6 памяти в файле типа "только запись"; в этот же файл ведется запись результатов текущего мониторинга. Изменение типа файлов индивидуальной карты непосредственно в блоке 6 произведено быть не может, а выполняется вне времени оперативного управления при анализе результатов мониторинга при вводе личного пароля человека-оператора.
Система мониторинга человека-оператора может быть выполнена из типовых модулей и на доступной элементной базе. Конструктивное выполнение ряда блоков может совпадать или включать конструкции того же функционального назначения прототипа и аналогов. Например, конструкции следующих блоков могут совпадать с блоками прототипа: 2 с 4, 3 с 6, 4 с 7, 7 с 8, 8-9 с 18-21 [3]. Конструкции следующих блоков могут совпадать с блоками аналогов: 1 - с конструкцией подсистемы блоков 1-3 аналога [2]; 5 - с 10 [1], причем логика стробирования и сравнения в программном обеспечении может совпадать с [4]; связи блока 6 - с связями блока 14 [1]. Выполнение блоков определяется их функциональным назначением и известно либо очевидно из уровня техники в применяемых временном и частотном диапазонах.
Литература
1. Патент №2093068 (RU). Кардиограф. / Ф.А.Глезер и др. // БИ. 20.10.1997.
2. Патент №2118117 (RU). Способ создания биологической обратной связи для коррекции сердечной деятельности и устройство для его осуществления. / Л.И.Титомир и др. // БИ. 27.08.1998.
3. Патент №2201130 (RU). Система мониторинга человека-оператора. / И.М.Бородянский и др. // БИ. 27.03.2003.
4. Патент №2229843 (RU). Многоканальный электронный стетоскоп. / А.В.Антонов // БИ. 10.06.2004.
Система мониторинга человека-оператора, содержащая последовательно соединенные блок датчиков, коммутатор, компенсатор помех и аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с другим входом компенсатора помех, последовательно соединенные цифровой канал и ЭВМ, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно соединенные блок индивидуальной карты памяти и микропроцессорный контроллер, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход соединен с входом цифроаналогового преобразователя, управляющий выход соединен с соответствующими входами коммутатора и компенсатора помех, а выход-вход соединен с соответствующим входом-выходом цифрового канала, причем компенсатор помех выполнен с возможностью компенсации дополнительно сетевой помехи, а блок датчиков выполнен в виде совокупности датчиков, каждый из которых состоит из электрода снятия биопотенциала, совмещенного с усилителем, и выполнен с возможностью установки в соответствующих местах стандартных кардиографических отведений.
