Переносной электромиограф

Полезная модель относится к области исследований активности и сократительной способности биоэлектрических импульсов человека, в частности к устройствам регистрации электромиографических сигналов, поступающих с поверхности кожи конечностей человека, и может быть применена в медицинской отрасли промышленности.
Известен анализатор мышечной активности, содержащий манжету, на внутренней стороне которой расположена матрица из пьезокерамических пластин, на внешней стороне которой расположен блок управления с дисплеем, подключенный к матрице [RU131586, дата публикации: 27.08.2013 г., МПК: A61B 5/00].
Недостатком известного решения является его ограниченная область применения, поскольку работа анализатора обеспечивается только при подключении к источнику питания, вследствие чего существенно ограничивается мобильность такого устройства.
Известен переносной электромиограф, содержащий корпус, внутри которого расположен контроллер с программным обеспечением для регистрирования биоэлектрических потенциалов скелетных мышц, аккумуляторный блок и дисплей, а также интерфейсы для подключения к контроллеру электромиографического датчика [RU131586, дата публикации: 27.08.2013 г., МПК: A61B 5/00].
Преимуществом известного технического решения является его мобильность за счет аккумуляторного блока, подключенного к контроллеру. Однако его недостатком является высокий риск повреждения электронных компонентов переносного электромиографа при его транспортировке, что обусловлено низкой защищенностью корпуса от механических воздействий.
В качестве прототипа выбран переносной электромиограф, содержащий контроллер с программным обеспечением для регистрирования биоэлектрических потенциалов скелетных мышц, а также подключенные к контроллеру электромиографический датчик и элемент питания, при этом переносной электромиограф установлен в защитный кейс [US2018132748, дата публикации: 17.05.2018 г., МПК: A61B 5/08].
Преимуществом прототипа является низкий риск повреждения его электронных компонентов за счет того, что электромиограф снабжен защитным кейсом, который снижает негативное механическое воздействие при его транспортировке. Однако недостатком прототипа является ограниченный функционал переносного электромиографа, который заключается в отсутствии возможности ознакомления оператора устройства с результатами электромиографического исследования непосредственно в процессе проведения этого исследования, вследствие чего существенно усложняется работа с таким устройством.
Техническая проблема, на решение которой направлена полезная модель, заключается в расширении функциональных возможностей переносного электромиографа.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель заключается в обеспечении возможности предоставления графических данных электромиографического исследования переносным электромиографом в доступной для пользователя форме, а также в снижении негативного механического воздействия на элементы переносного электромиографа и снижении риска их повреждения при транспортировке.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Переносной электромиограф содержит корпус, внутри которого расположен контроллер с программным обеспечением для проведения электромиографического исследования, а также подключенные к контроллеру по меньшей мере один электромиографический датчик и элемент питания, при этом переносной электромиограф установлен в защитный кейс. В отличие от прототипа переносной электромиограф дополнительно содержит устройство вывода графических данных, подключенное к контроллеру.
Переносной электромиограф обеспечивает возможность проведения электромиографического исследования биоэлектрических потенциалов скелетных мышц и применяется при протезировании конечностей.
Корпус обеспечивает несущие функции переносного электромиографа. Корпус может быть выполнен из металла, пластика или композиционных материалов. Корпус может содержать элементы управления переносным электромиографом в виде сенсорных или механических кнопок, например, кнопки питания, подключенной к контроллеру. В том числе он может содержать элементы управления питанием переносного электромиографа. Корпус может быть закреплен в защитном кейсе посредством разъемных или неразъемных видов соединения.
Защитный кейс обеспечивает снижение негативного механического воздействия на элементы переносного электромиографа, снижая риск их повреждения при транспортировке. Защитный кейс представляет собой емкость для размещения переносного электромиографа, который может состоять из одной или двух частей и в случае, если он состоит из одной части, он может быть дополнительно снабжен откидной или съемной крышкой, либо он может быть снабжен отверстием или вырезом для доступа к электромиографу.
Защитный кейс выполнен из твердых конструкционных материалов, преимущественно, из пластика, стекловолокна, композиционных материалов или в некоторых случаях - из металла. Форма защитного кейса преимущественно повторяет форму корпуса устройства. Внутренняя поверхность защитного кейса (емкости и/или крышки) преимущественно содержит опалубку из материала, обладающего высокими амортизационными свойствами, например, из неопрена, каучука, вспененного полиуретана, либо других материалов. При этом для размещения электромиографа защитный кейс может иметь ложемент для электромиографа, соответствующий размерам корпуса переносного электромиографа, а для снижения риска повреждения электромиографического датчика защитный кейс может иметь отдел, предназначенный для размещения датчика.
Контроллер обеспечивает возможность проведения электромиографического исследования за счет получения сигналов от электромиографического датчика и их обработки в соответствии с алгоритмом для проведения электромиографического исследования. Контроллер может быть представлен интегральной схемой или совокупностями схем, смонтированными на плате и закрепленными внутри корпуса. Для записи результатов исследования контроллер может содержать средство хранения данных, которое может быть представлено блоками памяти, либо подключенным к контроллеру жестким диском, твердотельным накопителем, элементами флэш-памяти, интерфейсом для элементов хранения данных и др. Также контроллер может содержать интерфейс для зарядки элементов питания. Подключение электромиографического датчика и элементов питания к контроллеру может обеспечиваться посредством соответствующих интерфейсов, либо эти элементы могут быть подключены к контроллеру напрямую посредством дорожек. Интерфейсы при этом могут быть установлены и закреплены на корпусе и/или на защитном кейсе.
Устройство вывода графических данных обеспечивает возможность предоставления графических данных электромиографического исследования переносным электромиографом в доступной для пользователя форме, в том числе оно может обеспечивать индикацию уровня электромиосигнала. Устройство вывода графических данных может быть расположено и закреплено на корпусе или на поверхности защитного кейса. Устройство вывода графических данных может быть представлено монитором, экраном или дисплеем. Подключение устройства вывода графических данных к контроллеру обеспечивает возможность получения устройством вывода результатов электромиографического исследования и может обеспечиваться за счет прямого подключения к контроллеру контактными дорожками, либо за счет интерфейса для подключения устройства вывода графических данных, подключенного к контроллеру.
Электромиографический датчик обеспечивает возможность получения электрических сигналов, возникающих в скелетных мышцах человека, при возбуждении мышечных волокон. Электромиографический датчик может быть представлен в виде игольчатого или накожного электрода.
Элемент питания обеспечивает возможность автономной работы устройства и может быть представлен батарейным или аккумуляторным блоком, подключенным к контроллеру посредством интерфейса для подключения элемента питания или напрямую посредством контактных дорожек, и может быть расположен в корпусе и/или в защитном кейсе. Также элемент питания может быть представлен электрическим разъемом или соединителем для подключения к электросети или он может быть представлен блоком питания, а также в виде солнечной батареи и других известных устройств обеспечения устройства электроснабжением.
Дополнительно переносной электромиограф может содержать индикатор для отображения уровня заряда элементов питания, подключенный к контроллеру и расположенный на корпусе или защитном кейсе.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что переносной электромиограф дополнительно содержит устройство вывода графических данных, подключенное к контроллеру, что обеспечивает возможность получения результатов электромиографического исследования от контроллера и их преобразования в изображение, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности предоставления графических данных электромиографического исследования переносным электромиографом в доступной для пользователя форме, тем самым расширяется функционал переносного электромиографа.
Полезная модель характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг.1 - Переносной электромиограф, устройство вывода графических данных представлено монохромным дисплеем.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути полезной модели ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая полезная модель ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.
Переносной электромиограф содержит корпус 1, контроллер (не показан на фигурах) с программным обеспечением для проведения электромиографического исследования, а также подключенные к контроллеру электромиографический датчик 2, дисплей 3, элемент питания (не показан на фигурах), клавишу 4 включения питания, и индикатор 5 уровня заряда элемента питания. При этом переносной электромиограф установлен в защитный кейс 6.
Полезная модель работает следующим образом.
Для проведения исследования биоэлектрических потенциалов, возникающих в скелетных мышцах человека, при возбуждении мышечных волокон электромиографический датчик 2 закрепляется на культе конечности человека. При выполнении паттернов движения конечностями электрический импульс от датчика 2 поступает в контроллер, который за счет программного обеспечения обрабатывает сигнал и проводит электромиографическое исследование, и сохраняет результат во внутреннюю память. При этом контроллером осуществляется передача результатов электромиографического исследования на дисплей 3, который преобразует ее и осуществляет вывод результата, в частности уровня биоэлектрического потенциала, возникающего в скелетных мышцах человека на дисплей 3. При этом за счет индикатора 5 обеспечивается контроль за уровнем заряда элемента питания.
Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности предоставления графических данных электромиографического исследования переносным электромиографом в доступной для пользователя форме, а также в снижении негативного механического воздействия на элементы переносного электромиографа и снижении риска их повреждения при транспортировке, тем самым расширяется функционал переносного электромиографа.