УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для измерения артериального давления и других показателей сердечно-сосудистой системы в режиме дистанционного контроля и мониторинга у совместных пользователей одного прибора.
Контроль артериального давления крайне важен для профилактики и лечения артериальной гипертензии, распространенность которой в разных странах составляет от одной трети до половины всех обследованных. При этом артериальная гипертензия это не только одна из наиболее распространенных патологий современности, но и важнейший фактор риска сердечно-сосудистых осложнений, особенно инсульта головного мозга. Данные современных исследований показали, что активное привлечение пациентов к регулярному контролю артериального давления приводит к снижению смертности от инсульта головного мозга на 48%, а последующий адекватный контроль артериального давления приводит к снижению риска повторного инсульта на 28%. Однако, в настоящее время соответствующий контроль зарегистрирован менее чем у 10% и чуть более чем у 10% женщин. Особенно проблемным является проведение мониторинга артериального давления у пациентов, которое требует обязательных визитов к врачу для установки соответствующего монитора и повторных обращений для расшифровки показаний монитора и получения соответствующих рекомендаций лечащего врача. В силу этого, решение проблем адекватного контроля и мониторинга артериального давления, особенно, в домашних условиях, может позволить эффективно бороться с осложнениями повышенного артериального давления и снизить смертность от сердечно-сосудистых заболеваний.
При ведении в одном мониторе артериального давления регистрируемых значений измерения артериального давления для различных пользователей является существенным избежание путаницы регистрируемых значений. В качестве способа ведения данных о значениях артериального давления и монитора артериального давления, предназначенного для этой цели, осуществляется запись измерений на магнитную карту, принадлежащую отдельному лицу. Монитор артериального давления считывает зарегистрированное значение с магнитной карты и отображает график тренда (выложенный японский патент №05-137698). Однако, указанный принцип мониторинга неудобен для пользователей, поскольку результаты измерений необходимо передавать
специалистам для расшифровки и выдачи рекомендаций по результатам измерений, что требует дополнительных визитов к врачам.
Известно устройство автоматического контроля и мониторинга артериального давления, содержащее плечевую манжету, компрессор для создания давления в плечевой манжете, датчик давления в манжете, блок вычисления показателей артериального давления и пульса, индикатор для отображения показателей артериального давления и пульса. (Автоматический измеритель артериального давления UA-767 PC. Современные электронные средства измерения, мониторирования и контроля артериального давления. A&D Company, Limited Tokyo, Japan). Это устройство предназначено для использования в бытовых условиях и позволяет производить автоматическое измерение артериального давления при ручном включении и, в случае необходимости, вводить результаты измерения в персональный компьютер. Достоинством данного устройства является его относительно небольшая стоимость, обусловленная массовым производством, высокая точность измерения артериального давления, надежность, простота использования. Недостатком этого устройства является неудобство его использования для мониторинга артериального давления, связанное с проведением дополнительных операций по введению данных в персональный компьютер. Кроме того, для анализа результатов мониторинга пациенту необходимо являться для консультаций к лечащему врачу, либо вести собственный дневник наблюдений. При этом проведение контроля и мониторинга несколькими пользователями одного прибора для измерения артериального давления не исключает случайной подмены показаний артериального давления, что снижает надежность и достоверность контроля и мониторинга показателей сердечно-сосудистой деятельности.
Известен монитор артериального давления (патент РФ №2336809), включающий первый блок манипулирования, предназначенный для выбора области хранения, соответствующей объекту, второй блок манипулирования, предназначенный для манипулирования действием монитора артериального давления и блок управления, запрещающий манипулирование вторым блоком манипулирования, пока не осуществлен выбор в первом блоке манипулирования.
Указанное устройство является более надежным в связи с выстроенной технической конфигурацией, позволяющей исключить перемешивание значений измерения для множества пользователей, поскольку каждый из пользователей с помощью переключателей вначале устанавливает область хранения измерений, а затем производит измерения. Однако практическое использование данного устройства не исключает путаницы в нажатии соответствующих переключателей различными пользователями, что
может привести к недостоверным измерениям. При этом, в кризисных ситуациях, внимание и самочувствие пациентов, особенно пожилых, резко ослабляется, что приводит не только к ошибочным измерениям, но и к неудобству использования монитора, поскольку вероятны задержки в процессе измерения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является устройство для контроля и мониторинга артериального давления (патент РФ №2299008), созданное на базе выпускаемых измерителей артериального давления, содержащее измеритель артериального давления, блок микроконтроллера, блок цифровой памяти, часовую микросхему, блок записи и воспроизведения звука. Устройство содержит также кнопку для выбора первого или второго пациента, соединенную с микроконтроллером. Данное устройство позволяет производить измерение артериального давления и пульса в запрограммированные моменты времени, осуществлять накопление и анализ результатов измерения за длительные интервалы времени с выдачей пациенту информации в градациях «норма» - «превышение нормы», передачу результатов анализа в сотовый телефон или персональный компьютер.
Однако реализация указанного устройства не обеспечивает надежный и достоверный контроль и мониторинг артериального давления и других показателей сердечнососудистой деятельности у различных пользователей одного устройства. Наличие кнопки, нажатие которой необходимо контролировать самому пациенту при смене пользователей, снижает надежность и достоверность полученных данных измерения от конкретного пользователя. Кроме того, передача накопленной информации в диагностические центры осуществляется по отдельным телефонным каналам связи, что требует дополнительного оснащения прибора для измерения артериального давления соответствующим внешним оборудованием и осуществления ряда дополнительных операций по отправке данных. При этом выбор пациентом того, должно ли быть передано каждое из накопленных значений измерения или лишь благоприятные для него, либо лишь те, на передачу которых у него есть свободное время, определяются субъективно. Отсутствие автоматической передачи данных в диагностические центры, полученных в результате мониторинга артериального давления различными пользователями одного аппарата, не позволяет получить врачебным специалистам достоверную картину показателей давления пациента в оптимальные сроки, что в свою очередь не способствует выработке своевременных оптимальных рекомендаций лечения.
Основной задачей, решаемой заявляемым устройством, является создание устройства, позволяющего производить контроль и мониторинг артериального давления в домашних условиях путем автоматической передачи данных на медицинский сайт
активного наблюдения, на котором любой пользователь аппарата может иметь индивидуальную страницу, отражающую дневник наблюдений с медицинскими данными, что позволит повысить достоверность диагностики и осуществить своевременную выдачу рекомендаций пользователям врачебными специалистами.
Технический результат заключается в повышении надежности и достоверности контроля и мониторинга артериального давления у совместных пользователей одного и того же устройства для измерения показателей сердечно-сосудистой деятельности. При этом расширяются функциональные возможности устройств для мониторинга артериального давления, что достигается путем обеспечения приема и передачи данных в процессе контроля и мониторинга непосредственно с устройства.
Для решения поставленной задачи в известное устройство для контроля и мониторинга артериального давления, содержащее манжету, соединенную с блоком создания и сброса давления, подключенного к одному из входов и выходов блока определения артериального давления, часовую микросхему и блок управления, при этом выходы блока определения артериального давления, часовой микросхемы и блока управления соединены с входами процессора, выходы которого соединены с блоком отображения, блоком определения артериального давления и часовой микросхемой, введен приемо-передающий блок, выполненный, по меньшей мере, с одним каналом дистанционной передачи и приема данных, вход и выход которого соединены с одним из входов и выходов процессора, а блок управления выполнен с возможностью обеспечения выбора различных пользователей и передачи данных.
Предпочтительно выполнить приемо-передающий блок в виде сотового модуля, по меньшей мере с одним гнездом для установки СИМ -карты.
Целесообразно блок отображения выполнить в виде дисплея, на котором может быть установлен ряд индикаторов результатов измерений, режимов работы, передачи данных и идентификации пользователей.
Предпочтительно блок отображения выполнить в виде дисплея и светодиодов, предназначенных для отображения результатов измерений, режимов работы, передачи данных и идентификации пользователей.
Блок отображения может быть выполнен в виде блока для воспроизведения звуковых сигналов, предназначенных для оповещения о результатах измерений, режимов работы, передачи данных и идентификации пользователей.
Целесообразно блок управления выполнить в виде переключателей включения/выключения, установки текущей даты и времени, выбора режимов работы и программирования параметров измерения, выбора пользователей и передачи данных.
Предпочтительно переключатели выбора пользователя выполнить с возможностью идентификации пользователя по отпечаткам пальцев.
Целесообразно дисплей дополнительно снабдить индикаторами наличия связи.
В предпочтительном варианте дисплей снабжен индикаторами по числу пользователей устройства.
Дисплей может быть выполнен жидкокристаллическим.
Предпочтительно выполнить процессор с энергонезависимой памятью.
Целесообразно снабдить устройство антенной связи.
В уровне техники неизвестны устройства, позволяющие производить контроль и мониторинг показателей сердечно-сосудистой деятельности в домашних условиях несколькими пользователями без дополнительного внешнего оборудования, без специальных визитов с результатами мониторинга к врачебным специалистам, что относит заявляемую полезную модель к техническим решениям, удовлетворяющим критерию «новизна».
На фиг.1 представлена блок схема заявляемого устройства.
На фиг.2 схематично изображена конструкция заявляемого устройства.
На фиг.3 представлен вид передней панели корпуса заявляемого устройства.
Устройство для дистанционного мониторинга артериального давления (фиг.1) содержит манжету 1, соединенную с блоком 2 создания и сброса давления в манжете, подключенного к одному из входов и выходов блока 3 определения артериального давления, часовую микросхему 4 и блок управления 8, при этом выходы блока 3, часовой микросхемы 4 и блока управления 8 соединены с входами процессора 5, выходы которого соединены с блоком 7 отображения, блоком 3 определения артериального давления и часовой микросхемой 4. Устройство содержит также приемо-передающий блок 6, выполненный, например, в виде сотового модуля для дистанционной передачи в предпочтительном варианте CMC-сообщений, в котором выполнено, по меньшей мере, одно гнездо для установки СИМ-карты, вход и выход которого соединены с одним из входов и выходов процессора 5, содержащего энергонезависимую память (на чертеже не показана).
Сотовый модуль, как приемо-передающее устройство, может использовать стандарт GSM (Глобальная система мобильной связи), стандарт GPRS (Общие услуги пакетной радиосвязи), стандарт UMTS (Универсальная мобильная телекоммуникационная система) или любой другой мобильный стандарт, который на основе сигнала от логического средства управления автоматически вызывает, по меньшей мере, одну внешнюю службу
и передает ей данные. Для обеспечения недорогой связи и для автономности устройства предпочтительно использовать CMC-сообщения специального вида.
Блок 8 управления выполнен в предпочтительном варианте в виде переключателей 11-15 (фиг.3), например, включения/выключения, установки текущей даты и времени, программирования параметров измерения, выбора режимов работы, пользователя и передачи данных. Предпочтительно для выбора пользователя использовать переключатели, выполненные с возможностью идентификации пользователя по отпечаткам пальцев.
Блок 7 отображения выполнен в виде дисплея 10, на котором может быть установлен ряд индикаторов результатов измерений, режимов работы, передачи данных и идентификации пользователей.
Заявляемое устройство имеет прямоугольную форму (фиг.3). Дисплей 10 расположен в верхней части передней панели корпуса аппарата. На панели также установлены переключатели, которые могут быть выполнены в виде кнопок, или сенсоров (и т.п.), либо считывателей пальца, предназначенных, например, для включения/выключения 11 и управления работой устройства 12, 13, 14, 15. На верхней части, вблизи входа для воздуховодной трубки плечевой манжеты 1, установлена антенна, например, для внешней связи 9. На задней панели корпуса аппарата располагаются гнездо для батарейки или аккумулятора, закрытые сверху плотной крышкой, а также гнездо (фиг.2) для установки СИМ-карт. Возможна реализация устройства с сотовым модулем, имеющим несколько гнезд для установки индивидуальных СИМ-карт различных пользователей.
Дисплей 10 может быть выполнен монохромным и состоять из четырех стандартных 7-сегментных числовых полей, отделенных точкой на третьей позиции (то есть аппарат может показать любое число из диапазона 0.0-999.9), а также из индикаторов режимов работы, таких как индикаторы работы устройства от сети (через сетевой адаптер) или от внутренних элементов питания (батареек или аккумуляторов), индикаторы связи, такие как индикатор уровня, например, GSM-связи, индикатор установки СИМ-карты и индикатор пополнения баланса, индикаторы суточного мониторирования, например 12-часового или 24-часового режима суточного мониторирования и программируемого пользовательского режима суточного мониторирования, индикаторы артериального давления и ЧСС, индикаторы времени и даты, а также индикаторы идентификации пользователя.
Блок 7 отображения может быть также выполнен также в виде дисплея 10 и светодиодов (на чертеже не показаны), предназначенных для отображения результатов измерений, режимов работы, передачи данных и идентификации пользователей.
Блок 7 отображения может быть выполнен в виде блока для воспроизведения звуковых сигналов, (на чертеже не показан) предназначенного для оповещения о результатах измерений, режимов работы, передачи данных и идентификации пользователя.
Дисплей 10 может быть выполнен также жидкокристаллическим.
Заявляемое устройство для дистанционного мониторинга артериального давления у совместных пользователей работает следующим образом.
После приобретения устройства по заявляемой полезной модели, пользователь устанавливает, например, в предпочтительном варианте реализации, СИМ-карту в одном из гнезд сотового модуля 6. Сотовый модуль может иметь, по меньшей мере, один канал для передачи сообщений, что предусматривает переустановку СИМ-карты каждым из пользователей устройства. Возможно выполнение устройства с рядом каналов для передачи сообщений, конструктивно выполненным в виде нескольких гнезд, где для каждого пользователя установлена собственная СИМ-карта, либо использовать одну СИМ-карту, идентифицируя пользователя с помощью использования соответствующего переключателя. При использовании устройства по заявляемой полезной модели несколькими пользователями, процессор 5 сохраняет IMSI (уникальный международный идентификатор абонента) вставленных СИМ-карт в буфере, например до 10 номеров. Каждое измерение, которое сохраняется, должно быть отмечено индексом IMSI из буфера IMSI. Если в аппарат вставляется, например, 11-я СИМ-карта, то, самая ранняя из используемых IMSI стирается из буфера, а также стираются все привязанные к ней данные. Таким образом, заявляемое устройство позволяет производить надежный дистанционный контроль и мониторинг рядом пользователей, например, до 10 человек в один и тот же период времени.
При этом все измерения артериального давления и ЧСС время от времени (по умолчанию, например, после каждого 15-го измерения) приспособлены к автоматической отправке на сервер медицинского интернет-сайта. Все значения измерений коррелируются с мобильным номером СИМ-карты и цифровым идентификатором - уникальным кодом прибора, указанным в руководстве пользователя и на его задней панели. Каждый прибор имеет уникальный 9-тизначный цифровой идентификатор. Каждое входящее CMC-сообщение должно начинаться с указания этого номера. Если код не совпадает, то входящее сообщение игнорируется.
Позднее пользователь может зайти на сайт, ввести мобильный номер СИМ-карты, цифровой идентификатор аппарата и получить доступ ко всем сохраненным данным. Пользователь может также зарегистрироваться на сайте в ручном режиме. В этом случае он вводит свои личные данные и формирует свою персональную страницу, к которой впоследствии привязываются измерения, осуществляемые заявляемым устройством. Для этого необходимо также ввести мобильный номер СИМ-карты и уникальный код прибора. Все измеренные данные и результаты последующих измерений окажутся на индивидуальной странице пользователя.
Заявляемое устройство может использоваться для проведения суточного или 12-часового мониторирования, а также для одиночных измерений по желанию пациента с дистанционной передачей данных на медицинский интернет-сайт. Перед проведением измерений в этом режиме пользователь должен убедиться в соответствии с показаниями одного из индикаторов связи, что СИМ-карта установлена, а на основании показаний индикатора времени и даты, что время установлено корректно. При включении прибора переключателем 11 для измерения давления блок 2 создания и сброса давления нагнетает воздух в манжету 1, подключенную к входу блока 2, а также стравливает воздух из манжеты. Блок 2 также передает текущее значение давления в манжете на вход блока 3 определения артериального давления и частоты пульса (ЧСС). Блок 3 определения артериального давления через соответствующий выход подает сигналы управления на блок 2 создания и сброса давления и производит преобразование соответствующего сигнала давления в манжете 1, поступающего с выхода блока 2 на вход блока 3. В соответствии с этими сигналами определяется значение систолического и диастолического артериального давления, а также ЧСС. Измеренные значения с выхода блока 3 определения артериального давления поступают на процессор 5 с энергонезависимой памятью и на блок 7 отображения результатов измерений, который может быть выполнен в виде дисплея 10, на котором установлен ряд индикаторов результатов измерений, идентификации пользователей, режимов работы и передачи данных.
В одной из реализаций заявляемой полезной модели блок отображения может быть выполнен в виде блока для воспроизведения звуковых сигналов, предназначенных для оповещения о результатах измерений, режимов работы и передачи данных. Указанный вариант реализации может облегчить пользование заявляемым устройством пожилыми людьми, поскольку в этом случае дублируется результат измерений путем оповещения пользователя, кроме того возможна подача звуковых сигналов при переключении режимов мониторирования, замене пользователя и др.
Процессор 5 является центральным узлом, обеспечивающим поддержку режимов работы, процесса мониторинга, сохранение результатов измерений и своевременную отправку их на сервер. Он координирует работу всего устройства и осуществляет управление работой блока 3 определения артериального давления путем подачи сигнала на измерение давления. Процессор 5 производит инициализацию сотового модуля, например GSM-модуля и проверяет наличие или отсутствие установленной СИМ-карты, идентификацию пользователя. Если СИМ-карта установлена, то процессор 5 считывает ее IMSI. Далее процессор проверяет в своей памяти использовалась ли СИМ-карта с таким IMSI в устройстве или нет. Если СИМ-карта не использовалась, то в буфере известных IMSI заводится новая запись, иначе используется уже известная IMSI. Также процессор осуществляет считывание значения уровня связи, например, по запросу GSM-модуля.
Процессор проверяет установку текущего времени и даты и определяет режим работы устройства (если установлено время, дата и СИМ-карта установлена, то прибор будет функционировать в персональном режиме).
В каждый момент времени прибор для измерения артериального давления и ЧСС может находиться в различных внутренних режимах работы, таких как: режим ожидания команды пользователя, режим измерения давления, режим отправки CMC-сообщений, режим ручной установки времени и т.д. Каждый режим характеризуется набором текущих параметров и процессор соответственно выставляет нужные индикаторы и должным образом реагирует на нажатие переключателей блока управления 8 и т.д.
Процессор 5 также осуществляет проверку сотового модуля 6 на наличие входящих CMC-сообщений. Если такое CMC-сообщение есть, производится сверка кода в начале CMC-сообщения с индивидуальным номером и в случае совпадения выполняется операция, запрограммированная в CMC-сообщении.
Процессор 5 принимает сигналы, поступающие от переключателей 11-15 блока управления 8, и в зависимости от вида сигналов подает команды на измерение давления, перехода в режим мониторирования, выхода из режима, введение в режим принудительной синхронизации с сервером и т.п.
В режиме измерения давления процессор 5 не реагирует на нажатия пользователем переключателей блока управления 8, а подает команду блоку 3 определения артериального давления измерить давление. На каждом такте работы процессор 5 выводит на дисплей 10 информацию для пользователя. После полного измерения артериального давления (а этот процесс занимает достаточно много тактов) если давление определить не удалось, процессор 5 переходит в режим отображения ошибки. В персонализированном режиме процессор 5 сохраняет очередное измерение в
энергонезависимой памяти (с датой и временем измерения), проверяет количество несинхронизированных измерений с сервером. Если несинхронизированных сообщений, например, больше 15, то аппарат переходит в режим синхронизации несинхронизированных измерений с сервером.
В режиме мониторирования процессор 5 выверяет каждый такт измерений с расписанием измерений, запрограммированном в текущем профиле мониторирования. Измерения могут быть привязаны к началу режима мониторирования - например измерения через 2, 4, 6 часов после начала мониторирования, или к времени суток, например измерения в 11:00, 14:00 и 17:00). Результат измерения с одного из выходов процессора поступает на блок 7 отображения, а также, при необходимости, сохраняется в энергонезависимой памяти процессора 5.
Сотовый модуль 6 предназначен для передачи CMC-сообщений на указанный в прошивке центрального процессора идентификационный номер пользователя, а также получение входящих CMC-сообщений и передачу их на обработку процессору 5 через соответствующий выход.
При этом на вход процессора 5 поступают управляющие сигналы, которые инициируются пользователем с помощью переключателей блока управления 8.
Пользователь может производить измерения с помощью заявляемого устройства в режиме одиночных измерений, т.е. в режиме контроля. Если пользователь осуществляет измерение давления с помощью первой кнопки 12, то результат измерения (три цифры - систолическое и диастолическое АД, а также ЧСС) с датой и временем сохраняется в памяти аппарата. Память позволяет хранить, например, не менее 1000 измерений. При этом данные измерений могут поступать также и на медицинский интернет-сайт.
Для более объективного наблюдения пользователю доступно использование аппарата в режиме суточного мониторирования, которое осуществляется по желанию пользователя или по назначению врача. В этом случае устройство закрепляется на поясе пользователя, включаясь только в моменты измерения, как запрограммировано в устройстве, или в ручном режиме самим пользователем. Режим суточного мониторирования включается с помощью второй кнопки 13. В приборе могут установлены, например, два жестко запрограммированных режима мониторирования и три пользовательских, которые могут программироваться пользователем самостоятельно, или его лечащим врачом. В этом случае используется специальное программное обеспечение, позволяющее обеспечить дневное или ночное 12-часовое мониторирование, что отражается на дисплее с помощью соответствующих индикаторов.
Дистанционная передача данных о результатах измерения с помощью заявляемого устройства позволяет каждому пользователю вести свой паспорт здоровья и общаться со своими лечащими врачами через интернет-сайт для назначения препаратов или рекомендаций.
Паспорт здоровья может состоять из информации о диагнозах, посещениях врача, назначенных препаратах и курсах лечений, и заполняется лично пациентом или его лечащим врачом. На индивидуальной странице пациента регистрируются измерения артериального давления заявляемым устройством в автоматическом режиме. Врачи также могут назначать специальные профили суточного мониторирования своим пациентам, у которых есть приборы для измерения артериального давления, выполненные по заявляемому техническому решению.
Заявляемая полезная модель позволяет проводить достоверный дистанционный контроль и мониторинг артериального давления у совместных пользователей одного прибора с надежным сохранением результатов измерений в персональном дневнике наблюдений - индивидуальной странице Интернет сайта каждым из пользователей. Заявляемая полезная модель позволяет также оптимально осуществлять анализ динамики изменения артериального давления за период длительного наблюдения, что значительно повышает эффективность профилактики и лечения артериальной гипертонии и ее осложнений, а также повысить качество диагностики состояния сердечнососудистой системы пациента, путем оперативного контроля за отклонениями артериального давления от нормы.