Способ регистрации электрокардиосигнала пациента, находящегося в электропроводной жидкости

Изобретение относится к медицинским технологиям, исследованиям в области физиологии млекопитающих и может быть применено для контроля состояния больных при методах лечения, связанных с погружением пациента в ванну с электропроводной жидкостью, например для проведения общей управляемой гипертермии, контроля состояния пациента при физиотерапевтических процедурах, грязелечении, исследовании жизнедеятельности морских животных. Способ осуществляется с использованием обычного устройства регистрации электрокардиосигнала и заключается в том, что электроды регистрирующего устройства фиксируются в жидкости внутри ванны, например на внутренней поверхности ванны, и соединяются изолированными электрическими проводами с устройством регистрации электрокардиосигнала, причем расположение электродов должно соответствовать предполагаемым направлениям вершин треугольника Эйнтховена погруженного в ванну тела пациента. Способ прост в применении и позволяет повысить надежность получения результатов ЭКГ. 3 ил.

 

Областями применения способа модели являются медицинские технологии, исследования в области физиологии млекопитающих.

Уровень техники. Некоторые медицинские процедуры связаны с погружением тела пациента в электропроводную жидкость, например воду. Непрерывный контроль электрокардиограммы (ЭКГ) при таких процедурах позволял бы наиболее надежно и эффективно оценивать состояние пациента и производить процедуру. Вместе с тем при измерении ЭКГ пациента в этой ситуации возникают технические проблемы, связанные как с изоляцией точек присоединения электродов, так и с искажением ЭКГ за счет электрической проводимости жидкости. Аналогичные проблемы возникают при измерении ЭКГ погруженных в воду млекопитающих, например дельфинов.

Наиболее близким устройством, выбранным в качестве прототипа, является "Способ размещения водонепроницаемых электродов для электрокардиографии на теле дельфина" (Драч А.С., RU 2019102). Недостатком прототипа является сложность изготовления и фиксации водонепроницаемых электродов.

Задачей изобретения является упрощение способа регистрации электрокардиосигнала пациента, находящегося в электропроводной жидкости.

Сущность способа регистрации электрокардиосигнала пациента, находящегося в электропроводной жидкости, заключается в том, что электроды регистрирующего устройства фиксируются внутри емкости, наполненной электропроводной жидкостью, в которую помещено тело пациента, например, на внутренних стенках емкости.

Технический результат, достигаемый в результате реализации предлагаемого способа, заключается в простоте применения, повышении надежности результатов ЭКГ и уменьшении количества непосредственных механических контактов датчиков аппаратуры с телом пациента в процессе проведения лечебной или исследовательской процедуры.

Анализ основных электрофизических принципов ЭКГ. Обычным допущением для электрокардиографии является представление сердца как эквивалентного электрического генератора, окруженного однородной проводящей средой бесконечной протяженности, и электрическое поле хорошо описывается в сферической системе координат (фиг.1). Таким образом, в соответствии с этой концепцией можно считать, что токи от эквивалентного генератора реально протекают внутри некоторой максимальной сферы радиуса А, вписанной в грудную клетку организма с центром в местонахождении сердца С. Фактически регистрируются потенциалы на поверхности этой сферы, например, вершины треугольника Эйнтховена - потенциалы точек R, L, F. (Напомним, что треугольник Эйнтховена - это равносторонний треугольник, вписанный во фронтальную проекцию упомянутой сферы одной из вершин вниз). Поскольку указанные токи не протекают по конечностям, в качестве потенциалов конечностей принимаются потенциалы соответствующих точек поверхности сферы, определяющих направление на эти конечности (точнее - на предполагаемые точки контакта конечностей с треугольником Эйнтховена). Иначе говоря:

где U(a) - потенциал точки а.

При погружении тела пациента в электропроводную жидкость, которая имеет электропроводность одного порядка с электропроводностью тела пациента, токи эквивалентного генератора получают возможность протекать в большей сфере, ее радиус В уже определяется размерами ванны. В области электродов R₁, L₁ протекают токи, а направления CR₁ и CL₁ (отмеченные на фиг.1 пунктиром) уже существенно не совпадают с направлениями CR и CL, и связи, описанные выражением (1), уже не имеют места. В этой связи регистрация ЭКГ при наложении электродов на точки R₁, L₁ (при естественной позе пациента) не будет соответствовать общепринятой системе электрокардиографических отведений, формы сигналов существенно исказятся и диагностическая ценность полученной информации окажется сомнительной. Поэтому следует определить на поверхности тела либо в объеме электропроводной жидкости точки, соответствующие направлениям общепринятой системы электрокардиографических отведений.

Поставленная цель достигается путем фиксации электродов регистратора электрокардиографического сигнала внутри емкости, наполненной электропроводной жидкостью, например на внутренней поверхности диэлектрической ванны, в которую погружено тело пациента. Электроды фиксируются внутри ванны, например на внутренней поверхности (фиг.2), и соединяются изолированными электрическими проводами с обычным устройством регистрации электрокардиосигнала, причем расположение электродов должно соответствовать предполагаемым направлениям вершин треугольника Эйнтховена погруженного в ванну тела пациента. Таким образом, наблюдается причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков изобретения, а именно - расположением электродов непосредственно в электропроводной жидкости, причем расположенных в соответствии с треугольником Эйнтховена и улучшением характеристик процесса регистрации ЭКГ. Точнее, обеспечена простота применения, повышение надежности результатов ЭКГ в полном соответствии с теорией ЭКГ, устраняется искажение формы сигналов и, наконец, уменьшается количество непосредственных механических контактов датчиков аппаратуры с телом пациента в процессе проведения лечебной или исследовательской процедуры.

Ожидаемое применение - контроль состояния больных при методах лечения, связанных с погружением пациента в ванну с электропроводной жидкостью, например проведение общей управляемой гипертермии, контроль состояния пациента при физиотерапевтических процедурах, грязелечении, исследование жизнедеятельности морских животных.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Один из авторов изобретения - практикующий врач и имеет опыт практического измерения ЭКГ пациента в ванне. Изобретение иллюстрируется следующим практическим примером (фиг.3). Здесь 1-6 - электрокардиограмма пациента, записанная в стандартных и усиленных отведениях в обычных условиях; 7-12 - электрокардиограмма, записанная тем же аппаратом ЭКГ, у того же пациента, погруженного в ванну, наполненную водопроводной водой с использованием электродов, фиксированных на внутренней поверхности диэлектрической ванны в плоскости, параллельной фронтальной плоскости тела пациента. В результате погружения пациента в ванну с водой регистрируются в полной мере информативные, несколько ослабленные сигналы ЭКГ, что вполне согласуется с представленными выше представлениями об электрофизических процессах. Практика показывает, что попытка снятия ЭКГ пациента в ванне, воспользовавшись электродами на конечностях пациента, к успеху не приводит.

На фиг.1 схематически изображен фронтальный вид пациента, расположение его сердца, построение треугольника Эйнтховена с вершинами R, L, F и стандартные точки присоединения электродов ЭКГ R₁, L₁, F₁; сфера радиуса А, вписанная в грудную клетку пациента, и концентрическая с ней сфера радиуса В, охватывающая часть тела пациента вместе с электропроводной жидкостью, в которой находится пациент.

На фиг.2 дано схематическое изображение пациента в ванне и расположение электродов для регистрации ЭКГ.

На фиг.3 изображены экспериментально зарегистрированные электрокардиограммы пациента: 1-6 - записанная в стандартных и усиленных отведениях в обычных условиях; 7-12 - электрокардиограмма, записанная тем же аппаратом ЭКГ, у того же пациента, в ванне с водопроводной водой.

Способ регистрации электрокардиосигнала пациента, находящегося в электропроводной жидкости, включающий погружение пациента в диэлектрическую ванну с электропроводной жидкостью и фиксацию электродов средства регистрации электрокардиосигнала, отличающийся тем, что фиксацию электродов осуществляют на внутренней поверхности диэлектрической ванны в плоскости, параллельной фронтальной плоскости тела пациента, и соединяют их изолированными электрическими проводами со средством регистрации электрокардиосигнала, причем расположение электродов соответствует направлениям вершин треугольника Эйнтховена пациента.