устройство для контроля физиологической информации

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ , содеpжащее микpопpоцессоp, выходы котоpого соединены с входами блока пpиема инфоpмации и дешифpатоpа, выход котоpого соединен с входом блока пpиема инфоpмации, выход и вход котоpого соединены с входом и выходом аналого-цифpового пpеобpазователя, датчик частоты сеpдечных сокpащений, коммутатоp, фоpмиpователь сигнала частоты сеpдечных сокpащений, отличающееся тем, что в устpойство введены датчик частоты дыхания, фоpмиpователь сигнала частоты дыхания, датчик кожно-гальванической pеакции, согласующий блок, блок питания, пpичем выход датчика частоты дыхания соединен с входом фоpмиpователя сигнала частоты дыхания, выход котоpого соединен с входом коммутатоpа, выход датчика частоты сеpдечных сокpащений соединен с входом фоpмиpователя сигнала частоты сеpдечных сокpащений, выход котоpого соединен с входом коммутатоpа, выход блока питания соединен с входом датчика кожно-гальванической pеакции, выход котоpого чеpез согласующий блок соединен с входом фоpмиpователя сигнала кожно-гальванической pеакции, выход котоpого соединен с входом коммутатоpа, выход котоpого соединен с входом аналого-цифpового пpеобpазователя, выход микpопpоцессоpа соединен с входом коммутатоpа.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в медицинских исследованиях, например, для контроля физиологической информации.

Известно устройство для контроля вегетативной нервной системы [1] , содержащее источник эталонного сигнала, формирователь фазы и амплитуды, коммутатор, датчики.

Известное устройство может быть использовано для психологического контроля состояния биологических объектов. Однако принцип его действия не предполагает использование объективных характеристик, не описан в материалах и предполагает использование сложного и неточного метода Фолля.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля запоминания и передачи зарегистрированной физиологической информации [2] , содержащее микропроцессор, выход которого соединен непосредственно и через дешифратор с блоком приема информации, выход и вход которого соединены с входом и выходом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), коммутатор, датчик частоты сердечных сокращений, формирователь сигнала.

Известное устройство позволяет производить анализ работы организма главным образом по датчикам работы сердца и имеет большой объем оборудования.

Изобретение позволяет контролировать объективные параметры жизнедеятельности человека - частоту сердечных сокращений, частоту дыхания, кожно-гальваническую реакцию (КГР) и на основе этого судить о состоянии пациента в каждый момент времени и, кроме того, имеет незначительный объем оборудования.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит микропроцессор 1, блок 2 управления приемом, дешифратор 3, АЦП 4, коммутатор 5, датчик 6 дыхания, датчик 7 частоты сердечных сокращений, датчик 8 КГР (выполнен с усилителем), формирователь 9 сигнала дыхания, формирователь 10 импульса, формирователь 11 сигнала КГР, согласующий блок 12, блок 13 питания. Датчики и формирователи сигналов выполнены на стандартных элементах ОУ 140УД12, 140УД7, 140УД6, КР1006В1, 155ТМ2, транзисторах серии КТ, навесных резисторах и конденсаторах, фоторезисторах, блок гальванической развязки (блок 12) выполнен на оптронном канале АЛ307-ФД256.

Устройство работает следующим образом.

Устройство позволяет контролировать физиологическую информацию от обследуемого пациента при различных видах его деятельности, в том числе при обучении. Метод основан на том, что если обучаемый выдает информацию, отличную от накопленной (ошибочную информацию), то это сказывается на его физиологических данных. В данном случае микропроцессор 1 по программе формирует адресные и управляющие сигналы и выдает их в блок 2. Одновременно подготавливаются к приему информации регистр данных микропроцессора. В соответствии с сигналами микропроцессора блок 2 формирует сигналы управления в АЦП 4 и коммутатор 5. Следует указать, что сигнал адреса на коммутатор передается от блока 2 по сигналам от дешифратора 3. Блок 2 также формирует сигнал адреса и передачи и для АЦП 4. Программа опроса датчиков достаточно жесткая, но в нее могут быть внесены программные коррективы. От датчика 6 дыхания, представляющего собой открытую оптронную пару, фотосопротивление которой включено по полумостовой схеме, сигнал передается в формирователь 9, в котором осуществляется исключение постоянной составляющей с помощью фильтра и усиливается. От формирователя 9 сигнал через коммутатор 5 передается в АЦП 4, где преобразуется в параллельный код, и передается в блок 2. Из этого блока информация передается в регистр данных микропроцессора, который заносит эту информацию в определенную область оперативной памяти.

Сигнал от датчика 7 пульса поступает в формирователь 10. При формировании сигнала частоты сердечных сокращений используется метод фотоплетизмограммы. Работа формирователя 10 отличается от работы формирователя 9 большим коэффициентом усиления и более сильной фильтрацией верхних частот. Кроме того, для исключения влияния частоты сети используется двойной мост, настроенный на частоту 50 Гц. Сигнал от формирователя 10 через коммутатор 5 поступает в АЦП 4 и далее в блок 2. Информация от блока 2 передается в регистр данных микропроцессора 1 и далее в определенную область оперативной памяти.

Сигнал от датчика 8 представляет собой падение напряжения на измеряемом объекте при протекании через него стабильного тока от генератора (на чертеже не показан). Этот сигнал усиливается встроенным усилителем. Питание датчика и усилителя осуществляется отдельным блоком питания. Датчик и встроенный усилитель отделены от общей схемы гальванической развязкой (блок 12), чтобы обеспечить электробезопасность пациента и влияние общего питания на показания датчика. Таким образом, датчик 8 представляет собой измеритель активной составляющей сопротивления кожного покрова. Однако наибольший интерес для исследования представляет не статическое значение КГР, а его флуктуации, поэтому полученный сигнал отделяется от постоянной составляющей. Затем осуществляется фильтрация сигнала от помех, частота которых примерно вдвое превышает частоту сигнала КГР, в том числе и частоту питания сети. Отфильтрованный сигнал поступает в коммутатор 5, откуда через АЦП 4 передается в блок 2. Информация от блока 2 поступает в регистр данных микропроцессора и записывается в определенную область. Одновременно с записью вышеперечисленных сигналов осуществляется запись информации, выдаваемой пациентом. Вся собранная информация передается далее в ЭВМ для обработки и анализа.

Таким образом, изобретение позволяет при малом объеме оборудования обеспечить сбор существенной объективной информации о пациенте, что, при дальнейшем анализе позволит судить о степени соответствия накопленной и выдаваемой информации пациента. Это в дальнейшем позволит повысить качество контроля усвоения знаний. (56) 1. Заявка РСТ N W087/07969, кл. G 06 F 15/42, 1987.

2. Патент ЕР N 0212278, кл. G 06 F 15/42, A 61 B 5/02, 1987.