ДИАГНОСТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Название	ДИАГНОСТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
Разработчик (Авторы)	Кантур Владимир Алексеевич, Петросьянц Виктор Владимирович
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	178265
Дата регистрации	28.03.2018
Правообладатель	Кантур Владимир Алексеевич, Петросьянц Виктор Владимирович
Область применения (класс МПК)	A61B 5/0295 (2006.01) A61B 5/1455 (2006.01)

Описание изобретения

Полезная модель относится к области медицинской техники, в частности к устройствам для диагностики функционального состояния организма, и может быть использована для оценки и контроля состояния здоровья человека.

Известно диагностирующее устройство, содержащее индикатор и последовательно соединенные датчик, аналоговый усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и системный блок ЭВМ с соединенными с ним видеомонитором, клавиатурой, принтером и манипулятором типа "мышь"(см. SU №1792641, А61В 5/05,1993 г.).

Недостатком известного устройства является его громоздкость, отсутствие в нем модульно-конструктивного исполнения, не позволяющего использовать в ручной процедуре компактный и легкий модуль для автономного измерения микротоков. Кроме того, известное устройство не может быть использовано для детей, т.к. при этом необходимо напряжение, подаваемое на ребенка, не более 6В вместо используемого 12В.

Известно также диагностирующее устройство, включающее источник измерительного сигнала, приемник измерительного сигнала и средство для визуального отображения уровня функционального состояния организма, при этом в качестве источника измерительного сигнала использован источник света, а приемник измерительного сигнала выполнен как фотоприемник (см. RU №2000106339, А61В 5/00, 2000 г.).

Недостатком известного устройства является невозможность дифференцированной оценки уровня функционального состояния организма, кроме того, особенно, при использовании в качестве схемы индикации миллиамперметра, устройство не является компактным.

Задачей заявляемого технического решения является обеспечение возможности дифференцированной оценки уровня функционального состояния организма человека и компактность устройства.

Техническим результатом является расширение диагностических возможностей за счет осуществления дифференцированной оценки функциональной активности организма человека, кроме того, обеспечивается компактность устройства.

Поставленная задача решается тем, что диагностирующее устройство, включающее источник измерительного сигнала, приемник измерительного сигнала и средство для визуального отображения уровня функционального состояния организма, при этом в качестве источника измерительного сигнала использован источник света, а приемник измерительного сигнала выполнен как фотоприемник, отличается тем, что в качестве фотоприемника использован фоторезистор, а в качестве источника света использован светодиод, при этом они установлены на обращенных друг к другу сторонах губок зажима, выполненного с возможностью зацепления на палец, причем средство для визуального отображения уровня функционального состояния организма выполнено в виде линейки светодиодов, кроме того, устройство снабжено блоком управления и обработки информации, выполненным в виде микроконтроллера с возможностью подключения к источнику питания, при этом цифровые выходы микроконтроллера подключены к индикаторным цепочкам, каждая из которых содержит последовательно связанные светодиод и резистор, причем один цифровой выход подключен к кнопке пуск микроконтроллера, кроме того, вывод источника питания подключен ко входу светодиода и входу фоторезистора, выходы которых соединены с резисторами, при этом аналоговый вход микроконтроллера подключен к цепочке, содержащей фоторезистор, между ним и резистором. Кроме того, микроконтроллер, источник питания и светодиоды цифровых выходов микроконтроллера размещены в одном корпусе, а фотоприемник и источник света, установленные на губках зажима, электрически связаны с микроконтроллером посредством кабеля, снабженного разъемом, соответствующим разъему, установленному на корпусе устройства.

Сопоставление признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение поставленной технической задачи, а именно, обеспечивает возможность дифференцированной оценки уровня функционального состояния организма человека и компактность устройства.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлена общая принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - общий вид устройства; на фиг. 3 - общий вид зажима; на фиг. 4 - общий вид устройства в работе.

На чертежах показаны фоторезистор 1, светодиод 2 средней мощности, губки 3 зажима, маломощный синий светодиод 4 (выход D3) - индикатор запуска устройства, маломощные индикаторные светодиоды 5 (выходы D4-D8) линейки светодиодов, микроконтроллера 6, источник питания 7, цифровые выходы 8 микроконтроллера 6, резисторы 9, индикаторных цепочек 10, кнопка «пуск» 11 микроконтроллера 6, резисторы 12, аналоговый вход 13 микроконтроллера 6, выводы (клеммы) 14 источника питания 7, его выключатель 15, корпус 16, кабель 17, разъем 18, «Земля» (общая точка) 19.

В качестве фоторезистора 1 использован, например, VT90N2, в качестве светодиода 2 использован светодиод типа SMD, зеленый, при этом они установлены на обращенных друг к другу сторонах губок 3 зажима, выполненного в виде прищепки с возможностью зацепления на палец.

Средство для визуального отображения уровня функционального состояния организма выполнено в виде светодиода 4 и светодиодов 5 (выходы D4-D8), из которых диод 4 (выход D3) синего цвета сигнализирует о том, что идет воздействие (20-30 с) на палец пациента, а светодиоды 5 образуют линейку светодиодов, из которых светодиоды 5 (выходы D4- D5) светятся красным светом, светодиод 5 (выход D6) светится желтым светом, тогда как светодиоды 5 (выходы D7-D8) светятся зеленым светом.

В качестве блока управления и обработки информации использован микроконтроллер 6 типа Arduino Nano 3.0. Цифровые выходы 8 микроконтроллера 6 подключены к индикаторным цепочкам 10, каждая из которых содержит последовательно связанные светодиод 5 и резистор 9, кроме того, один цифровой выход (D2) подключен к кнопке «пуск» 11 микроконтроллера 6.

В качестве источника питания 7 использован аккумулятор с напряжением питания 3,3 или 5 В, при этом плюсовой вывод 14 источника питания 7 подключен ко входу светодиода 2 (D1) и входу фоторезистора 1, выходы которых соединены с резисторами 12, при этом аналоговый вход 13 микроконтроллера 6 подключен к цепочке, содержащей фоторезистор 1, между ним и резистором 12.

Микроконтроллер 6, источник питания 7 и светодиоды 4 и 5 цифровых выходов 8 микроконтроллера 6 размещены в одном корпусе 16, а фотоприемник (фоторезистор 1) и источник света (светодиод 2), установленные на губках 3 зажима, электрически связаны с микроконтроллером 6 посредством кабеля 17, снабженного разъемом 18, соответствующим разъему 18, установленному на корпусе 16 устройства.

Устройство работает следующим образом. Включают в работу источник питания 7. Надевают на палец пациента губки 3 зажима, которые поджимаются к поверхности пальца и, соответственно, обеспечивают ее контакт с фоторезистором 1 и светодиодом 2.

Измеряемый параметр - значение напряжения на аналоговом входе 13 микроконтроллера 6.

Алгоритм работы устройства, обеспечиваемый микроконтроллером, включает три этапа: калибровка (первый этап продолжительностью порядка 15 с), воздействие на организм (второй этап порядка 20-30 с) и измерение (заключительный этап продолжительностью 5 с).

При этом калибровка начинается после нажатия кнопки «пуск» 11, на ее протяжении пакетами по 5 с измеряют и фиксируют среднее (за 5 с) значение напряжения на аналоговом входе 13 микроконтроллера 6 в процессе последующего измерения (А2) и предыдущего (А1), пока они не станут равными с заданной точностью, т.е. A1=А2=А. Это значение А микроконтроллер сохраняет до третьего этапа.

После достижения этого, наступает пауза в работе светодиодов 5 (выходы D4-D8) линейки светодиодов и светится (в течение 20-30 с) синий светодиод 4, при этом сигнал с фоторезистора 1 не фиксируется.

Далее начинается этап измерения, в ходе которого производится измерение значения напряжения (A3) на аналоговом входе 13 микроконтроллера 6 и его сравнение со значением, полученным на этапе калибровки - δ=[(А3-А)/А]^х100%, при этом:

- если -1%<δ<1%, то горит желтый светодиод 5 (выход D6);

- если δ<-5%, то горит первый красный светодиод 5 (выход D4);

- если -5%≤5≤-1%, то горит второй красный светодиод 5 (выход D5);

- если 1%<5<5%, то горит первый зеленый светодиод 5 (выход D7);

- если δ>5%, то горит второй зеленый светодиод 5 (выход D8).

Соответственно эти результаты можно интерпретировать, так:

- если горит желтый светодиод 5 - реакция организма на внешний раздражитель (объект) нейтральная;

- если горит первый красный светодиод 5 - реакция организма на внешний раздражитель (объект) весьма негативная;

- если горит второй красный светодиод 5 - реакция организма на внешний раздражитель (объект) слабо негативная;

- если горит первый зеленый светодиод 5 - реакция организма на внешний раздражитель (объект) слабо позитивная;

- если горит второй зеленый светодиод 5 - реакция организма на внешний раздражитель (объект) весьма позитивная.

Формула полезной модели

1. Устройство для диагностики функционального состояния организма, включающее источник измерительного сигнала, приемник измерительного сигнала и средство для визуального отображения уровня функционального состояния организма, при этом в качестве источника измерительного сигнала использован источник света, а приемник измерительного сигнала выполнен как фотоприемник, отличающееся тем, что в качестве фотоприемника использован фоторезистор, а в качестве источника света использован светодиод, при этом они установлены на обращенных друг к другу сторонах губок зажима, выполненного с возможностью зацепления на палец, причем средство для визуального отображения уровня функционального состояния организма выполнено в виде линейки светодиодов, кроме того, устройство снабжено блоком управления и обработки информации, выполненным в виде микроконтроллера, с возможностью подключения к источнику питания, при этом цифровые выходы микроконтроллера подключены к индикаторным цепочкам, каждая из которых содержит последовательно связанные светодиод и резистор, причем один цифровой выход подключен к кнопке пуск микроконтроллера, кроме того, вывод источника питания подключен ко входу светодиода и входу фоторезистора, выходы которых соединены с резисторами, при этом аналоговый вход микроконтроллера подключен к цепочке, содержащей фоторезистор, между ним и резистором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, микроконтроллер, источник питания и светодиоды цифровых выходов микроконтроллера размещены в одном корпусе, а фотоприемник и источник света, установленные на губках зажима, электрически связаны с микроконтроллером посредством кабеля, снабженного разъемом, соответствующим разъему, установленному на корпусе устройства.

Изобретение "ДИАГНОСТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО" (Кантур Владимир Алексеевич, Петросьянц Виктор Владимирович) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога