УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ АНАЛИЗАТОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ПЛОДА ВО ВРЕМЯ БЕРЕМЕННОСТИ
ULTRASONIC DIAGNOSTIC SMALL-SIZED ANALYSER TO DIAGNOSE FETUS CONDITION IN PROCESS OF PREGNANCY

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано как малогабаритный ультразвуковой диагностический анализатор для определения состояния плода на разных сроках беременности, начиная с 10-12 недель беременности, который позволяет в течение нескольких минут врачам и среднему медицинскому персоналу определить наличие сердцебиений плода, определить основные характеристики сердечного ритма, сравнить их с нормой и документировать результаты исследований.
Известно устройство для определения состояния плода во время беременности по описанию изобретения к патенту РФ №2103919, кл. А61В, 1995 г. Однако данное устройство относится к другому типу устройств, предназначенных для длительного мониторирования плода в условиях стационара.
Известно устройство, выполненное в виде малогабаритного диагностического анализатора на основе эффекта Доплера, предназначенного преимущественно для определения жизнедеятельности плода человека, которое по общности решаемых задач и функционально-структурному выполнению наиболее близко к предлагаемому изобретению и выбрано в качестве прототипа (описание полезной модели к свидетельству РФ №5081, кл. А61В 8/02, 1966 г).
Указанный прототип содержит задающий генератор, соединенный со смесителем и усилителем мощности, датчик с приемной и передающей пластинами, усилитель низкой частоты, принимающий сигналы из смесителя и передающий их далее в устройство первичной обработки, жидкокристаллический индикатор, звуковой динамик или головной телефон для прослушивания у пациентов состояния сердечных ритмов. Однако это устройство не позволяет обеспечить четкое прослушивание сердцебиения плода, специфических шумов от кровотока в сосудах матери и плода на разных сроках беременности, а также использовать информацию о сердечном ритме плода для оценки его состояния.
Целью данного изобретения является четкое прослушивание сердцебиения плода, специфических шумов от кровотока в сосудах матери и плода на разных сроках беременности, определения состояния плода и за счет этого - рождение здоровых детей.
Сущность изобретения заключается в том, что известное устройство, выполненное в виде малогабаритного ультразвукового диагностического анализатора на основе эффекта Доплера, содержащее задающий генератор, соединенный со смесителем и усилителем мощности, датчик с приемной и передающей пьезоэлектрическими пластинами, усилитель низкой частоты, принимающий сигналы из смесителя и передающий их далее в устройство первичной обработки, дисплей, звуковой динамик или головные телефоны для прослушивания у пациентов сердечных ритмов, дополнительно снабжено устройствами вторичной обработки с программой анализа записанной последовательности временных интервалов между ударами сердца плода, поддержания даты и времени в процессе работы, энергонезависимой флэш-памятью для хранения результатов обследования нескольких пациентов, блоком индикации состояния плода в соответствии с матрицей принятия решения, причем устройство вторичной обработки управляет устройством первичной обработки, а блок индикации дополнительно снабжен гнездами для связи с компьютером и автоматическим зарядным устройством, а также выводами для связи с блоком обработки, регистрации и заряда (БРЗ).
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое изобретение отличается от прототипа тем, что оно дополнительно снабжено устройствами вторичной обработки с программой анализа записанной последовательности временных интервалов между ударами сердца плода, поддержания даты и времени в процессе работы, энергонезависимой флэш-памятью для хранения результатов обследования нескольких пациентов, блоком индикации состояния плода в соответствии с матрицей принятия решения, причем устройство вторичной обработки управляет устройством первичной обработки, а блок индикации дополнительно снабжен гнездами для связи с компьютером и автоматическим зарядным устройством, а также выводами для связи с блоком обработки, регистрации и заряда (БРЗ).
Поэтому данное техническое решение отвечает критерию «новизна».
Для определения соответствия предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» проведен анализ признаков выявленных аналогов.
Учитывая, что предлагаемое техническое решение обладает новой совокупностью признаков, которые для специалиста явным образом не следует из существующего уровня техники, оно соответствует критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемый ультразвуковой диагностический малогабаритный анализатор для определения состояния плода во время беременности относится к типу малогабаритной спрининговой ультразвуковой аппаратуры. Он предназначен для определения наличия сердцебиения плода с 10-12 недель беременности, определения основных характеристик сердечного ритма, сравнения их с нормой с 26 недель беременности и вывода на дисплей и индикатор состояния плода информации, позволяющей врачу произвести быструю оценку состояния плода и принять решение о необходимости дополнительного кардиотокографического (КТГ) и других исследований. Кроме того, он применяется в женских консультациях, гинекологических отделениях больниц при сохранении беременности и во всех отделениях: приемном, предродовом, родовом и патологии беременных, может применяться врачами скорой помощи, пригоден для использования как в городских, так и в сельских больницах, позволяет работать в любое время суток и не требует привлечения квалифицированных специалистов, поэтому может быть использован в домашних условиях для контроля наличия сердцебиения плода и частоты сердечных сокращений в течение беременности, поскольку выслушивание сердцебиений плода самой беременной способствует улучшению ее психоэмоционального состояния.
Ультразвуковой диагностический малогабаритный анализатор для определения состояния плода во время беременности (Фиг.1) содержит задающий генератор 1, усилитель мощности 2, смеситель 3, согласующее устройство 4, передающую пьезоэлектрическую пластину 5 и приемную пьезоэлектрическую пластину 6, согласующее устройство 7, усилитель низкой частоты (УНЧ) 8, устройство первичной обработки 9, устройство вторичной обработки 10, согласующее устройство с автоматической регулировкой усиления 11, звуковой динамик 12 и головные телефоны 13, дисплей 14, кнопку «запись» 15, флэш-память 16, устройство поддержания даты и времени 17, индикатор состояния плода (ИСП) 18, кнопку «включение» 19 и автоматическое зарядное устройство 20. Блок-схема работы устройства вторичной обработки 10 (Фиг.2) содержит следующие функциональные блоки: аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 21, расчета временных интервалов 22, коммутатор 23, хранения матрицы принятия решений 24, сравнения полученных результатов с матрицей принятия решений 25, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 26.
Предложенный диагностический малогабаритный анализатор работает следующим образом.
Задающий генератор 1 формирует электрические колебания в диапазоне 2,5+(-)0,6 МГц. Электрические колебания поступают на усилитель мощности 2 и смеситель 3. Усиленные сигналы поступают через согласующее устройство 4 на передающую пьезоэлектрическую пластину 5, в которой электрические колебания превращаются в акустические ультразвуковые колебания (УЗК) в указанном диапазоне и излучаются датчиком. УЗК через переднюю брюшную стенку беременной женщины проникают вглубь ее организма, отражаясь от акустических неоднородностей, в частности от сердца плода, крови, движущейся в его сосудах, пуповины, а также от крови, движущейся в сосудах плаценты, и от кровотока, движущегося в сосудах матери. Отраженные акустические сигналы поступают на приемную пьезоэлектрическую пластину 6 и превращаются в электрические. Эти электрические сигналы через согласующее устройство 7 поступают в смеситель 3, где смешиваются с сигналами задающего генератора 1, и выделяются сигналы, отличающиеся от частоты задающего генератора 1, в частности допплеровские сигналы, образованные за счет изменения частоты сигнала, отраженного от движущегося объекта в организме женщины (от сердца плода, крови, движущейся в его сосудах, пуповины, а также от крови, движущейся в сосудах плаценты, и от кровотока, движущегося в сосудах матери), далее поступают в УНЧ 8, где усиливаются по амплитуде и мощности. Затем эти сигналы поступают в устройство первичной обработки 9, в котором происходит первичная частотная, временная и энергетическая селекция сигнала, после чего сигнал поступает в устройство вторичной обработки 10, где эти сигналы оцифровываются, обрабатываются микропроцессором по соответствующей программе, и выдаются управляющие сигналы в устройство первичной обработки 9. В устройстве вторичной обработки 10 сигналы очищаются от шумов и помех и через согласующее устройство с автоматической регулировкой усиления 11 поступают на звуковой динамик 12 и головные телефоны 13 для прослушивания, а также поступают для обработки по соответствующей программе. С помощью этой программы выделяются полезные сигналы, соответствующие ударам сердца плода, определяются временные интервалы между последовательными ударами сердца, значение которых усредняется и выдается на дисплей 14 в виде частоты сердечных сокращений. При нажатии кнопки «запись» 15 во флэш-память 16 записывается последовательность временных интервалов между последовательными ударами сердца с присвоением номера записи, даты и времени записи, которая берется из устройства поддержания даты и времени 17. Во флэш-памяти 16 могут храниться результаты обследования нескольких пациентов. После окончания записи встроенная в устройство вторичной обработки 10 программа анализирует последнюю записанную последовательность временных интервалов между ударами сердца плода и в соответствии с матрицей принятия решения выдает управляющие сигналы в ИСП 18. Устройство вторичной обработки 10 работает следующим образом.
Сигнал из устройства первичной обработки 9 поступает на АЦП 21, где оцифровывается и поступает в блок расчета временных интервалов 22. В блоке расчета временных интервалов 22 за счет вторичной частотной, временной и энергетической селекции выделяются сигналы, относящиеся к сокращению сердца плода, происходит определение времени возникновения сигналов и вычисляется временной интервал между соседними сигналами, сигналы очищаются от шумов и помех.
Сигнал, обработанный в блоке расчета временных интервалов 22 поступает в ЦАП 26, где преобразовывается из цифровой формы в аналоговую, далее поступает в согласующее устройство с автоматической регулировкой усиления 11 и в устройство первичной обработки 9. В блоке расчета временных интервалов 22 вычисляется среднее значение частоты сердечных сокращений в минуту (ЧСС) и для индикации направляется через коммутатор 23 на дисплей 14. При нажатии кнопки записи 15 коммутатор 23 параллельно с индикацией значений ЧСС на дисплее 14 направляет значения временных интервалов для записи во флэш-память 16, где могут храниться результаты обследования нескольких пациентов, при этом также во флэш-память 16 записывается значение даты и времени записи из устройства поддержания даты и времени 17 и присваивается значение номера записи. После окончания записи значения временных интервалов из флэш-памяти 16 поступают через коммутатор 23 в блок расчета временных интервалов 22 и далее в блок сравнения полученных результатов с матрицей принятия решений 25. В блоке сравнения полученных результатов с матрицей принятия решений 25 происходит сравнение полученных результатов с параметрами, хранящимися в блоке хранения матрицы принятия решений 24, принимается решение о соответствии сердечного ритма плода норме и выдается управляющий сигнал в блок ИСП 18. Блок ИСП 18 индицирует в понятном пользователю виде информацию о соответствии сердечного ритма плода норме. В частности, может применяться цветовое представление информации о состоянии плода:
зеленый - сердечный ритм плода соответствует норме,
желтый - выявлены его отличия от нормы,
красный - выявлены его существенные отличия от нормы.
При сроках беременности менее 26 недель результаты исследования данным устройством однозначной трактовки не имеют, за исключением подтверждения факта жизнедеятельности плода.
Включение и выключение предлагаемого устройства осуществляется при нажатии кнопки 19. В случае отсутствия сигнала от сердца плода устройство автоматически выключается. Необходимо отметить, что предлагаемое устройство дополнительно снабжено гнездом для подключения автоматического зарядного устройства и гнездом для связи с компьютером, а также выводами для связи с блоком регистрации и зарядки (БРЗ). С помощью компьютера и БРЗ может осуществляться документирование результатов исследования.
На основании полученной информации от ИСП 18 и параметров сердечного ритма с дисплея 14 врач принимает решение о необходимости проведения дополнительных исследований и дальнейших методах ведения беременности. Это уменьшает вероятность пропустить угрожающее состояние плода и врачебной ошибки, что позволяет уменьшить перинатальную и материнскую заболеваемость и смертность, обеспечить увеличение доли рождения здоровых детей, сократить затраты на выхаживание и лечение родившихся детей, повысить ответственность врача и защитить врача от возможных судебных преследований, создать более комфортные условия труда врачей, улучшить психоэмоциональное состояние беременной женщины.
Предлагаемое изобретение (устройство) в настоящее время изготовлено опытной партией и испытано как в городских, так и сельских больницах, в женских консультациях, гинекологических отделениях при сохранении беременности и во всех отделениях родильных домов: приемном, предродовом, родовом и патологии беременных. Кроме того, это устройство проверялось в применении врачами скорой медицинской помощи, в использовании в домашних условиях в течении беременности непосредственно самой беременной. Все эти испытания проведены с положительными результатами.