Устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано для индивидуального подбора вида и величины физиологической нагрузки без инвазий при проведении рефлексотерапии, электропунктурной, тепловой и лекарственной терапии. В устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента, которое включает источник физиологической нагрузки, содержащий не менее одного вида нагрузки, прибор для проведения измерений, вычислительное устройство с блоком регистрации на выходе, дополнительно введены блок задания программы обследования пациента, блок управления, блок определения значений диагностических критериев. Последний включает блок определения значений критериев оптимального функционирования организма пациента и блок определения значимых критериев напряженности функционирования организма пациента. Это позволяет повысить достоверность и точность результатов проводимого тестирования физиологической реакции пациента. Устройство обеспечивает повышенную точность и достоверность результатов тестирования и позволяет осуществлять индивидуальный подбор вида и величины физиологической нагрузки, например, при проведении рефлексотерапии, электропунктурной, тепловой и лекарственной терапии. Наиболее эффективно использование этого устройства для оценки различного рода медикаментозных нагрузок с целью, например, прогнозирования реакции пациента на назначение того или иного препарата. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано для индивидуального подбора вида и величины физиологической нагрузки без инвазий при проведении рефлексотерапии, электропунктурной, тепловой и лекарственной терапии.

Известно устройство, которое может быть использовано для проведения тестирования физиологической реакции пациента, включающее источник физиологической нагрузки, содержащего не менее одного вида нагрузки, прибор для проведения измерений, вычислительное устройство с блоком регистрации на выходе, причем вычислительное устройство выполнено с возможностью оценки по полученным сигналам реакции пациента на физиологическую нагрузку (Патент РФ №2248748, кл. А61В 5/05, 2003 г.).

Однако известное устройство не обеспечивает необходимые достоверность и точность результатов проводимого тестирования, поскольку не учитывает активность и напряженность функционирования различных органов у человека, которые могут динамически изменяться при проведении тестирования физиологической реакции пациента.

Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности и точности результатов проводимого тестирования физиологической реакции пациента.

Техническим результатом изобретения является создания устройства, позволяющего учитывать динамические изменения активности различных органов у человека и напряженность функционирования организма пациента при проведении тестирования физиологической реакции пациента.

Указанная задача достигается тем, что известное устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента, включающее источник физиологической нагрузки, содержащего не менее одного вида физиологической нагрузки, прибор для проведения измерений, вычислительное устройство с блоком регистрации на выходе, причем вычислительное устройство выполнено с возможностью оценки по полученным сигналам реакции пациента на физиологическую нагрузку, отличающееся тем, что оно дополнительно имеет блок задания программы обследования пациента, блок управления, блок определения значений диагностических критериев, при этом блок управления связан с прибором для проведения измерений, источником физиологической нагрузки, вычислительным устройством, блоком задания программы обследования пациента и блоком определения значений диагностических критериев, прибор для проведения измерений через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и блок определения значений диагностических критериев соединен с информационным входом вычислительного устройства, причем прибор для проведения измерений содержит не менее двух каналов измерения, каждый из которых имеет фотосветодиодный датчик, состоящий из источника света с длиной волны не менее длины волны красного диапазона и оптоэлектронного датчика с управляемым усилителем на выходе, причем выходы управляемых усилителей каждого из каналов измерения соединены с соответствующими входами аналого-цифрового преобразователя, блок определения значений диагностических критериев включает блок определения значений критериев оптимального функционирования организма пациента и блок определения значимых критериев напряженности функционирования организма пациента, последний содержит блок определения частоты пульса, блок определения пульсовой вариабельности и блок определения вегетативной вариабельности, а блок определения значений критериев оптимального функционирования организма пациента содержит блок определения амплитудной вариабельности пульсовой волны и блок определения среднего отклонения амплитуды пульсовой волны от ее оптимального значения, при этом входы блока определения частоты пульса, блока определения пульсовой вариабельности, блока определения вегетативной вариабельности, блока определения амплитудной вариабельности пульсовой волны и блока определения среднего отклонения амплитуды пульсовой волны от ее оптимального значения соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а их выходы - со входами вычислительного устройства.

Таким образом, предложенное устройство соответствует критерию «новизна».

Вышеуказанные отличительные признаки не известны, а также не очевидны из известного уровня техники и обеспечивают повышение достоверности и точности результатов проводимого тестирования физиологической реакции, поскольку позволяют учитывать динамические изменения активности различных органов у человека и напряженность функционирования организма пациента при проведении тестирования физиологической реакции пациента.

При изготовлении устройства для проведения тестирования физиологической реакции пациента могут быть использованы выпускаемые промышленностью элементы и устройства. Это устройство может быть использовано как в стационарных лечебных учреждениях, так и в поликлиниках. Следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

На фиг.1 изображено устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента, на фиг.2 - пример пульсовой волны в 2-х отведениях на выходе прибора для проведения измерений.

Устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента содержит источник 1 физиологической нагрузки (например, электрической, магнитной или медикаментозной (лекарственной)), блок 2 задания программы обследования пациента, блок 3 управления, прибор 4 для проведения измерений, аналого-цифровой преобразователь 5, блок 6 определения значений диагностических критериев, вычислительное устройство 7, блок 8 регистрации.

Источник 1 физиологической нагрузки, выполненный, например, в виде медицинского селектора, содержит библиотеку физиологических нагрузок. Он может содержать более 40 тысяч лекарственных препаратов или их эквивалентов, используемых для тестирования в разных случаях в качестве физиологической нагрузки.

В блоке 2 задания программы обследования пациента заложены программы обследования пациента, в том числе, например, программы выбора тестирующих нагрузок в источнике 1 физиологической нагрузки и программы, обеспечивающие изменения программы обследования пациента в автоматическом режиме. Кроме того, блок 2 задания программы обследования обеспечивает изменение программы обследования в целом с учетом изменения состояния пациента в отсутствие врача (мониторинг состояния пациента).

Блок 3 управления обеспечивает общее управление работой предлагаемого устройства, т.е. согласование работы устройств и переключение их в различные режимы работы. Так, например, блок 3 обеспечивает обратную связь от вычислительного устройства 7 к прибору 4 для проведения измерений.

Кроме того, блок 3 управления пересогласовывает работу блоков устройства при переходе с одной диагностической задачи на другую при остром или хроническом поражении организма пациента, причем делает это автоматически с помощью блока 2 задания программы обследования пациента в зависимость от состояния пациента.

Прибор 4 для проведения измерений содержит не менее двух каналов измерения, каждый из которых имеет фотосветодиодный датчик, состоящий из источника 9 света с длиной волны не менее длины волны красного диапазона и оптоэлектронного датчика 10 с управляемым усилителем 11 на выходе, причем выходы управляемых усилителей 11 каждого из каналов измерения соединены с соответствующими входами аналого-цифрового преобразователя 5.

Блок 6 определения значений диагностических критериев содержит блок 12 определения значений критериев напряженности функционирования организма пациента и блок 13 определения значений критериев оптимального функционирования организма пациента.

В зависимости от поставленной задачи тестирования и длины волны источника 9 света (красный или инфракрасный диапазоны излучения) блок 6 определения значений диагностических критериев определяет динамику поглощения света гемоглобином или оксигемоглобином крови.

Блок 12 определения значений критериев напряженности функционирования организма пациента включает блок 14 определения частоты пульса, блок 15 определения пульсовой вариабельности (вариабельности среднего значения пульсовых интервалов), блок 16 определения вегетативной вариабельности (различия пульсовых интервалов по отведениям).

Блок 13 определения значений критериев оптимального функционирования организма пациента включает блок 17 определения амплитудной вариабельности (амплитудного отклонения пульса от его оптимального значения) и блок 18 определения среднего отклонения фазы пульса от его оптимального значения (базовой вариабельности).

В процессе функционирования организма пациента динамически изменяется объем крови, поступающей к его органам. Перераспределение количества крови по различным участкам тела обеспечивается изменением проводимости вегетативного нерва и, тем самым, изменением величины кардиоимпульса, обеспечивающего максимальное давление в иннервированных кровеносных сосудах. Изменение величины кардиоимпульса ведет к изменению как максимального давления, так и скорости кровотока в сосудах. Эти изменения характеризуют напряженность функционирования организма пациента и могут быть зарегистрированы.

Изменение величины кардиоимпульса ведет к изменению как максимального давления, так и скорости кровотока в сосудах. При тестировании этот эффект наблюдается как вариабельность длин пульсовых интервалов в различных частях тела, т.е. последовательно измеренные в различных частях тела пациента пульсовые интервалы имеют различную длину, это взаимное различие носит название пульсовой вариабельности (см. Р.М. Баевский. Прогнозирование состояний на гране нормы и патологии. - М., 1979 г.).

Функционирование разных сосудов в оптимальном режиме должно иметь много общих характерных черт. При поражениях как самих сосудов, так и снабжаемых кровью клеток возникает неоптимальное функционирование сосудов. Описание того, насколько по фазе совпадают между собой кривые поглощения света гемоглобином или оксигемоглобином крови, снятые в разных частях тела пациента, называется фазовой вариабельностью (Патент РФ №2248748, кл. А61В 5/05, 2003 г.).

Под вегетативной вариабельностью понимается взаимное различие пульсовых интервалов или отклонений по фазе кривых поглощения света при измерении параметров кровотока в периферийных отделах сердечно-сосудистой системы (см. фиг.2).

В качестве одной из наиболее чутких к медикаментозному тестированию изменяемой величиной оптимального функционирования организма пациента обычно используют значение его среднего отклонения амплитуды пульсовой волны от его оптимального значения (базовая вариабельность).

В ориентированном на оптимальное функционирование организме количество крови, поступающее к клеткам, должно быть согласовано с потребностью клеток в обеспечении кровью. У здорового человека функционирование организма, снабжающего клетки кровеносного сосуда, также оптимально: пропускная способность сосуда, его эластичность и упругость, адекватность его реакций на кардиоимпульс (если сосуд иннервирован) и другие параметры позволяют пропустить требуемое количество крови с минимальными затратами ресурсов.

С помощью блока 6 определения значений диагностических критериев осуществляют измерение и анализ параметров кровотока периферийных отделов сердечно-сосудистой системы, а именно значения частоты пульса (Р), пульсовой вариабельности (Р_v), вегетативной вариабельности (V_v), амплитудной вариабельности (А_v), среднего отклонения амплитуды пульсовой волны от оптимума (F_v) (базовой вариабельности).

Полученные на выходе блока 6 определения значений диагностических критериев, результаты исследования используются в вычислительном устройстве 7 согласно программе, заложенной в блок 2 задания программы обследования пациента, для управления дальнейшим процессом тестирования. Например, для выбора тестирующих нагрузок в источнике 1 физиологической нагрузки или обеспечения принятия решения в автоматическом режиме блоком 2 задания программы обследования пациента.

Кроме того, вычислительное устройство 7 позволяет определить единый диагностический критерий

Е=F (k₁P, k₂P_v, k₃V_v, k₄A_v, k₅F_v),

где E - единый диагностический критерий; k₁, k₂, k₃, k₄, k₅ - коэффициенты значимости соответствующих параметров тестирования; Р - частота пульса; Р_v - пульсовая вариабельность; V_v - вегетативная вариабельность; A_v - амплитудная вариабельность; F_v - среднее отклонение амплитуды пульсовой волны от оптимума (базовая вариабельность).

Эти данные содержат в себе наиболее значимые признаки оптимального функционирования и напряженности функционирования организма пациента, в том числе значения относительного изменения количества гемоглобина и оксигемоглобина в крови, значения пульсовых интервалов в разных отведениях, изменения амплитуды или фазы поглощения света гемоглобином или оксигемоглобином, гравитационные параметры вертикального кровотока и др., которые необходимы при выборе стратегии лечения как острых, так и хронических заболеваний.

При терапии потенцированными препаратами хронических заболеваний встречается феномен «гомеопатическое обострение». Это обострение носит кратковременный характер от часов до дней и характерно как усилением симптомов основного заболевания, так и появлением новых симптомов. Если при нормальном излечении хронического заболевания основными показателями правильного лечения является снижение (приближение к оптимальному) показателя оптимальности функции, то при обострении главным является снижение напряжения. Т.о. основными диагностическими задачами здесь будут:

- наблюдение за нормальным ходом терапии хронического заболевания;

- обнаружение начала гомеопатического обострения;

- наблюдение за эффективностью купирования диагностического обострения при помощи критериев, действительных только для острого случая;

- возврат к терапии хронического поражения по завершению обострения.

Устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента работает следующим образом.

На поверхности тела пациента, например на пальцах руки, закрепляют фотосветодиодные датчики прибора 4 для проведения измерений, каждый из которых включает источник 9 света и оптоэлектронный датчик 10 с управляемым усилителем 11 на выходе.

После включения устройства сигналы от блока 2 задания программы обследования пациента поступают через блок 3 управления на управляющие входы источника 1 физиологической нагрузки для осуществления выбора физиологической нагрузки на пациента, на управляющие входы усилителей 11, аналого-цифрового преобразователя 5, блока 6 определения значений диагностических критериев, вычислительного блока 7 и блока 8 регистрации, устанавливая режимы их работы в соответствии с решаемыми задачами и целями тестирования.

Далее включают режим самопроверки устройства.

При этом на дисплей блока 8 регистрации выводят сообщения об отклонениях показаний каждого из блоков устройства.

Затем проводят тестирование пациента при отсутствии какой-либо физиологической нагрузки, регистрируя все параметры, в соответствии с поставленной задачей в блоке 2 задания программы обследования.

При этом результаты фотоплетизмограммы, снятой с помощью прибора 4 для проведения измерений, поступают через аналого-цифровой преобразователь 5 на вход блока 6 определения значений диагностических критериев, где осуществляется определение и запоминание значений критериев напряженности функционирования организма пациента и критериев оптимального функционирования организма пациента в режиме тестирование пациента при отсутствии какой-либо физиологической нагрузки.

С выхода блока 6 определения значений диагностических критериев полученные значения критериев напряженности функционирования организма пациента и критериев оптимального функционирования организма поступают в вычислительное устройство 7, где осуществляется их нормирование и запоминание. При этом обратная связь от вычислительного устройства 7 к прибору 4 для проведения измерений, осуществляемая через блок 3 управления, обеспечивает изменение коэффициентов усиления усилителей 11.

Повторное тестирование пациента проводят после физиологического воздействия, которое может заключаться, например, в использовании лекарственного препарата, накладываемого на поверхность кожи, либо представлять собой энергетическое воздействие электромагнитным излучением в терапевтическом диапазоне.

В блоке 2 задания программы обследования пациента врач через соответствующий интерфейс пользователя выбирает одну из 4-х задач (наблюдение за нормальным ходом терапии хронического заболевания; обнаружение начала гомеопатического обострения; наблюдение за эффективностью купирования диагностического обострения при помощи критериев, действительных только для острого случая; возврат к терапии хронического поражения по завершении обострения) с учетом заболеваний и состояния пациента.

Каждая из них состоит из 3-х частей:

- выбор нагрузок для тестирования из источника 1 физиологической нагрузки,

- выбор типа соотношения критериев в блоке 6 определения значимых диагностических критериев и

- выбор ограничений на коэффициенты усиления в приборе 4 для проведения измерений.

Из блока 2 задания программы обследования пациента сигнал через блок 3 управления сигнал передается в источник 1 физиологической нагрузки для осуществления выбора нагрузок на пациента путем аппликации (см. Н.Л.Лупичев, Гомеопатия и энергоинформатика, М., 1994 г.).

После осуществления физиологической нагрузки, например путем аппликации выбранного препарата, проводят измерение фотоплетизмограммы с помощью прибора 4 для проведения измерений.

Снятые с прибора 4 для проведения измерений показатели поступают через аналого-цифровой преобразователь 5 на вход блока 6 определения значимых диагностических критериев, обрабатываются в нем в режиме реального времени и поступают в вычислительное устройство 7 для анализа и выработки единого диагностического критерия.

Результаты обработки полученных значимых диагностических критериев в вычислительном устройстве 7 позволяют принять решение по каждой из лечебных задач и соответственно об изменении или продолжение вида мониторинга пациента.

Если принимается решение о недопустимости дальнейшей диагностики (нагрузочного тестирования) в текущий момент, то происходит прерывание тестирования для релаксации пациента.

Если принимается решение о возможности продолжения тестирования, то проводятся следующие тесты или принимается решение о необходимости смены стратегии тестирования (изменении проводимой процедуры).

Если принимается решение о необходимости наблюдения соответствующего хронического или острого состояния, то проводится дальнейшее тестирование в соответствии с выбранной стратегией, о чем поступает информация из вычислительного устройства 7 через блок 3 управления на источник 1 физиологической нагрузки, блок 3 управления, прибор 4 для проведения измерений и блок 6 определения значимых диагностических критериев.

Проведенное таким образом комплексное использование характеристик поглощения света гемоглобином или оксигемоглобином позволяет, например, классифицировать реакцию организма пациента на тестовую нагрузку или выбрать наилучшую нагрузку из группы тестируемых. Классификацию тестовой физиологической нагрузки производит вычислительное устройство 7 в соответствии со значением единого диагностического критерия Е.

Кроме того, вычислительное устройство 7 позволяет оценить функциональные резервы тестируемого организма в соответствии с динамикой изменения критериев напряженности пульса (Р), пульсовой вариабельности (Р_v) и вегетативной вариабельности (V_v)) и критериев оптимального функционирования (амплитудной вариабельности (А_v) и среднего отклонения от оптимума (F_v) (базовая вариабельность)):

- резкие скачки пульса (Р) при тестировании препаратов характеризуют общее исчерпание функциональных резервов;

- резкое падение пульсовой вариабельности (Р_v) характеризует исчерпание ресурсов какой-либо системы;

- резкое падение V_v как реакция на препарат сигнализирует о наличии тканевых поражений;

- большие изменения A_v свидетельствуют о наличии компенсированных дисфункций;

- уменьшение значений F_v как реакция на тестируемое воздействие свидетельствует о возможной оптимизации функционирования системы.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивают повышение достоверности и точности результатов проводимого тестирования физиологической реакции пациента, поскольку позволяют учитывать динамику изменения активности различных органов у человека и напряженность функционирования организма пациента при проведении тестирования физиологической реакции пациента.

Устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента может быть использовано как в стационарных лечебных учреждениях, так и в поликлиниках для индивидуального подбора вида и величины физиологической нагрузки, например, при проведении рефлексотерапии, электропунктурной, тепловой и лекарственной терапии.

Наиболее эффективно использование этого устройства для оценки различного рода медикаментозных нагрузок с целью, например, прогнозирования реакции пациента на назначение того или иного препарата.

1. Устройство для проведения тестирования физиологической реакции пациента, включающее источник физиологической нагрузки, содержащий не менее одного вида нагрузки, прибор для проведения измерений, вычислительное устройство с блоком регистрации на выходе, причем вычислительное устройство выполнено с возможностью оценки по полученным сигналам реакции пациента на физиологическую нагрузку, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок задания программы обследования пациента, блок определения значений диагностических критериев, блок управления, который связан с прибором для проведения измерений, источником физиологической нагрузки, вычислительным устройством, блоком задания программы обследования пациента и блоком определения значений диагностических критериев, прибор для проведения измерений через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и блок определения значений диагностических критериев соединен с информационным входом вычислительного устройства, при этом блок определения значений диагностических критериев содержит блок определения частоты пульса Р, блок определения пульсовой вариабельности Р_v, блок определения вегетативной вариабельности V_v, блок определения амплитудной вариабельности А_v пульсовой волны и блок определения среднего отклонения амплитуды пульсовой волны от ее оптимального значения F_v, причем входы этих блоков соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя, а их выходы - со входами вычислительного устройства, выполненного с возможностью определения единого диагностического критерия Е по формуле

Е=f(k₁P, k₂P_v, k₃V_v, k₄A_v, k₅F_v),

где k₁, k₂, k₃, k₄, k₅ - коэффициенты значимости соответствующих параметров тестирования; Р - частота пульса; Р_v - пульсовая вариабельность; V_v - вегетативная вариабельность; A_v - амплитудная вариабельность; F_v - среднее отклонение амплитуды пульсовой волны от оптимума.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что прибор для проведения измерений содержит не менее двух каналов измерения, каждый из которых имеет светофотодиодный датчик, состоящий из источника света с длиной волны не менее длины волны красного диапазона и оптоэлектронного датчика с управляемым усилителем на выходе, причем выходы управляемых усилителей каждого из каналов измерений соединены с соответствующими входами аналого-цифрового преобразователя.