устройство для контроля и коррекции функционального состояния человека

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И КОРРЕКЦИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА, содержащее селектор R-зубцов, блок управления, преобразователь интервал - код, блок формирования вариационного размаха, моды и амплиды моды и блок обработки, отличающееся тем, что в него введены последовательно соединенные кардиограф, усилитель - фильтр, выпрямитель, селектор R-зубца и элемент И, а также видеоблок и подключенные к нему два монитора и генератор синусоидальных колебаний, вход которого соединен с выходом блока управления, и, кроме того, элемент задержки, включенный между выходом селектора R-зубцов, вход которого соединен с вторым выходом выпрямителя, и вторым входом элемента И, а блок формирования вариационного размаха, моды и амплитуды моды и блок обработки выполнены в виде компьютера, который соединен выходом с одним из мониторов, а входами - с преобразователем интервал - код, входом подключенным к выходу элемента И, а одним из выходов - к второму входу видеоблока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения, регистрации и коррекции физиологических параметров человека.

Известны устройства для контроля функционального состояния и биоадаптивного управления (авт.св. N 1110441, кл. А 61 В 516, "Система биоадаптивного регулирования" и авт.св. N 1598966 кл. А 61 В 7/00, "Звуковой кардиомонитор").

Однако применяемые устройства не обеспечивают высокой достоверности диагностических заключений и расширения коррекции функционального состояния человека.

Известен "Ритмокардиоанализатор", который является наиболее близким по технической сущности. Это устройство содержит блок выделения R-зубца ЭКГ, блок управления, преобразователь интервал-код, блок формирования вариационного размаха, блок формирования моды и амплитуды моды, блок обработки и отображения.

Ритмокардиоанализатор работает по жесткой наперед заданной программе и не обеспечивает достоверности диагностических заключений при зашумлении входных кардиосигналов и широком диапазоне их изменения, не обладает гибкостью в работе. Кроме того известное устройство не является инструментом коррекции функционального состояния человека и избирательности этого действия.

Целью настоящего изобретения является повышение достоверности диагностических заключений и расширение возможностей коррекции функционального состояния человека.

Указанная цель достигается тем, что по сравнению с известным кардиоанализатором, имеющим селектор R-зубца ЭКГ, подключенный к блоку управления, который через преобразователь формирует из последовательности длительностей R-R-интервалов код, поступающий в специальные блоки формирования вариационного размаха, моды, амплитуды моды, обработки и отображения, предлагаемое устройство дополнительно содержит последовательно соединенные электрокардиограф (например, ЭКIT), усилитель-фильтр, выпрямитель, селектор S-зубца, элемент сравнения И, телеблок и два монитора (исследователя и испытуемого), причем по второму входу телеблока подключен генератор гармонических колебаний, кроме того включен элемент задержки между блоком селекции R-зубца и элементом сравнения, а преобразователь R-R-интервалов в код подключен дополнительно к параллельному порту компьютера.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство контроля и коррекции функционального состояния человека содержит: в качестве источника сигнала электрокардиограф 1, усилитель-фильтр 2, выпрямитель 3, селектор R-зубца 4, селектор S-зубца 5, элемент задержки 6, элемент сравнения по "И" 7, преобразователь последовательности R-R-интервалов в код 8, генератор 9, блок управления 10, компьютер 11, телеблок 12, мониторы 13, 14.

Устройство работает следующим образом. Электрокардиограмма (например, первого стандартного отведения) регистрируется электрокардиографом 1, усиливается в 100 раз и фильтруется блоком 2, и поступает на вход выпрямителя 3, который разделяет ее на сигналы положительной (R-зубцы) и отрицательной (S-зубцы) полярности. Из положительных сигналов селектор R-зубца 4 выделяет с помощью амплитудного детектора R-зубец, аналогично селектор S-зубца 5 из отрицательных сигналов -S-зубец. Сигнал в виде R-зубца через элемент задержки 6 поступает одновременно с сигналом S-зубца на элемент сравнения И 7. Таким образом, на элементе 7 происходит регистрация R-зубца только при совпадении с S-зубцом и регистрируется от 50 до 200 истинных R-R-интервлаов, а все случайные помехи, достигающие по амплитуде значений R-зубца, отсекаются. Далее с блока 7 кардиоинтервалы поступают в блок 8 преобразования R-R-интервалов в код. Это производится с помощью цифрового аналогового преобразователя, преобразующего время между R-зубцами в восьмиразрядный код, поступающий на параллельный порт компьютера. На компьютере с помощью статистической программы производится анализ кардиоинтервалов по методу вариационной пульсометрии.

Вычисляются вариационный размах, мода, амплитуда моды, индекс напряжения и другие параметры, представляющие собой интегральную балльную оценку состояния человека. Результаты анализа предъявляются на экраны мониторов 13 и 14 как исследователю, так и испытуемому. Благодаря этому возможен одновременный контроль за состоянием как со стороны врача-исследователя, так и самоконтроль со стороны испытуемого. Устройство может быть применено как для экспресс-контроля состояния здорового человека в технологических человеко-машинных комплексах, так и для контроля и самоконтроля за состоянием больных с сердечно-сосудистой патологией.

Помимо контроля функционального состояния с использованием компьютера устройство позволяет производить его коррекцию по методу альтернативного биоуправления частотой сердечных сокращений. Коррекцию проводят следующим образом. На телеблок 12 поступает сигнал с генератора синусоидальных колебаний 7, а на второй вход телеблока 12 - сигнал с преобразователя R-R-интервалов в код 8. С выхода телеблока 12 оба сигнала одновременно в виде огибающей ритмограммы сердца, амплитуда которой пропорциональна длительности кардиоинтервалов и одной из синусоид с периодом колебания 7с, 9с, 13с, 18с, 34с, 47с, 100с, последовательно подаются на экраны мониторов 13 и 14, после чего испытуемому дается задание повторять своей огибающей ритмограммы сердца представленную на экране синусоиду. После повторения всех перечисленных синусоид проводится повторная экспресс-диагностика состояния, при которой и испытуемый и исследователь делают заключение об эффективности проведенной коррекции. Оценив исходно состояние испытуемого по данным компьютера, врач-исследователь может выбрать диапазон работы генератора синусоидальных колебаний, режим тренировок, а также сотрудничать с испытуемым при их выполнении до достижения эффекта нормализации состояния. Предъявление как исследователю, так и испытуемому результатов первичной и вторичной диагностики состояния образует положительную обратную связь у испытуемого, что подкрепляет достигнутый навык управления частотой сердечных сокращений, повышает стрессо-устойчивость организма, может быть использовано как для предадаптационной подготовки к деятельности в человеко-машинных комплексах, так и для профилактики дезадаптационных расстройств при напряжении, состоянии предболезни, предупреждения срывов адаптации как у здоровых, так и больных испытуемых.