ИНДИКАТОР ПРЕВЫШЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использовано для контроля частоты пульса с индикацией превышения заданной верхней границы частоты сокращений сердца (ЧСС).
Индикатор превышения ЧСС рекомендуется использовать для контроля предельных нагрузок во время выполнения физических тренировок или подбора доз медикаментов урежающих пульс у больных страдающих ишемической болезнью сердца (особенно безболевыми формами), пациентов перенесших инфаркт миокарда.
Ежедневно растет количество больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, такими как инфаркт миокарда, стенокардия напряжения, нарушение ритма и проводимости, которые должны проходить курс тренировок по программе физической реабилитации. Известные устройства не выполняют тех функциональных требований, необходимых для использования их в процессе реабилитации или имеют ряд недостатков.
Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип, является датчик сердцебиения (Пат. РФ №2167598, кл. А 61 В 5/0255), который содержит корпус с электродами, связанный с блоком предварительной обработки сигнала и компаратор, первый вход которого соединен с индикатором. Датчик дополнительно снабжен блоком модуля абсолютного значения сигнала, пиковым детектором и фильтром низких частот, причем блок модуля
абсолютного значения сигнала установлен между блоком предварительной обработки сигнала и фильтром низких частот, пиковый детектор снабжен двумя входами и выходом, на которых первый вход соединен с выходом фильтра низких частот, а второй вход с вторым выходом компаратора, первый вход которого подключен к выходу пикового детектора, а второй вход связан с выходом фильтра низких частот.
Блок предварительной обработки сигнала выполнен в виде усилителя низких частот, являющегося входом блока и связанного с ним дополнительного фильтра низких частот, являющегося выходом блока.
Известное устройство имеет тот недостаток, что осуществляет контроль только за наличием сердцебиения по принципу сигнала «да-нет» и имеет только индикацию, оповещающую о наличии пульса (звуковые и световые пульсирующие сигналы) и индикацию оповещения об обстановке сердца (непрерывный звуковой и световой сигналы). А для прохождения курса реабилитации для разных категорий больных необходимы различные устанавливаемые пороговые значения пульса с выводом соответствующей световой и звуковой индикацией, разрешающей или запрещающей выполнение физических нагрузок.
Целью предполагаемой полезной модели является создание принципиально нового портативного легкого устройства, которое можно крепить к руке, поясу, носить в кармане, максимально простым в управлении, постоянно информирующего пациента о наличии пульса и работоспособности устройства, информирующего в автоматическом режиме о превышении или не
превышении частоты снимаемых сердечных сокращении установленного предела, рекомендованного врачом при прохождении курса реабилитации в процессе физических нагрузок.
Указанная цель достигается тем, что устройство содержит датчик пульса, соединенный с блоком предварительной обработки сигнала, состоящий из усилителя низких частот и фильтра низких частот, второго фильтра низких частот, порогового устройства, выход которого соединен с индикатором наличия пульса, отличающийся тем, что в устройство введены индикатор разрешения выполнения физических нагрузок, а также индикатор запрещения выполнения физических нагрузок.
Причем входы индикаторов разрешения и запрещения выполнения физических нагрузок соединены с соответствующими выходами устройства.
Индикатор превышения ЧСС дополнительно снабжен генератором импульсов и двумя четырехразрядными счетчиками, причем счетчики соединены между собой и подключены: первый счетчик - между пороговым устройством и индикатором запрещения выполнения физических нагрузок, второй счетчик - между генератором и индикатором разрешения выполнения физических нагрузок. Между блоком предварительной обработки сигнала и вторым фильтром низких частот установлен дополнительный усилитель низких частот.
Устройство поясняется на примере его выполнения. (Рассмотрен тип корпуса для крепления на руку). На фиг.1 изображена блок-схема индикатора превышения ЧСС. Индикатор пульса состоит из корпуса 1, внутри которого
размещен автономный источник питания, например, аккумулятор (на схеме не показан), на верхней части корпуса расположена дисковая ручка переключателя заданного ритма с указанием номинала переключении в пределах 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 импульсов в минуту (на схеме не показана), которая управляет частотой сигнала на выходе генератора 16. Пределы и количество переключении могут изменяться в зависимости от рекомендаций врача-кардиолога, на нижней наружной части корпуса установлено специальное крепление для установки устройства на руку (на схеме не показано), на которое с внутренней стороны установлен датчик пульса 2. Внутри корпуса расположен блок предварительной обработки сигнала 3, состоящий из усилителя низких частот 4 и фильтра низких частот 5.
Блок предварительной обработки сигнала 3 своим входом 6 соединен с выходом датчика пульса 2, а выход блока 3 соединен с входом усилителя низких частот 7, выход которого соединен со вторым фильтром низких частот 8 и далее со входом порогового устройства 9. Выход порогового устройства 9 подключен к входу индикатора наличия пульса 21 и счетному входу 12 первого счетчика 18. Выход 20 первого счетчика 18 соединен с индикатором запрещения выполнения физических нагрузок 23 и входом сброса 15 второго счетчика 17. К счетному входу 14 второго счетчика 17 подключен выход регулируемого генератора 16. Выход 19 второго счетчика 17 соединен со входом индикатора разрешения выполнения физических нагрузок 22 и входом сброса 13 первого счетчика 18.
Индикатор превышения ЧСС работает следующим образом: корпус индикатора пульса крепится на руку таким образом, чтобы датчик пульса 2 касался кожного покрова. В устройстве может быть применен инфракрасный, пьезо или любой другой датчик пульса. В зависимости от применяемого датчика требуется корректировка входных цепей блока предварительной обработки сигнала 3. Импульсы сердечных сокращений снимаемые датчиком 2 поступают через вход 6 на усилитель низких частот 4. Усилитель 4 их усиливает и с помощью частотной коррекции значительно ослабевает всевозможные помехи, превышающие частоту 2 Гц. Усиленные и предварительно фильтрованные импульсы с выхода усилителя низких частот 4 проходят через фильтр низких частот 5, в котором несколько ослабевают и фильтруются, и поступают на вход усилителя низкой частоты 7, в котором импульсы значительно усиливаются и проходят через второй фильтр низкой частоты 8 на вход 10 порогового устройства 9, где сравниваются с заданным напряжением на его входе 11. Таким образом, на выходе порогового устройства 9 появляется преобразованный логический импульс, который приходит на вход индикатора наличия пульса 21 и счетный вход 12 первого счетчика 18. Так как выход 20 первого счетчика 18 соединен с индикатором запрещения выполнения физических нагрузок 23 и входом сброса 15 второго счетчика 17, а выход генератора 16 со счетным входом 14 второго счетчика 17, выход которого соединен со входом индикатора разрешения выполнения физических нагрузок 22 и входом сброса 13 первого счетчика 18, то подсчет импульсов осуществляется следующим образом: счетчик 18 регистрирует импульсы
датчика 2, преобразованные пороговым устройством 9 на счетном входе 12, а счетчик 17 регистрирует импульсы генератора 16 на счетном входе 14 и после подсчета любым из счетчиков восьмого импульса происходит остановка счетчика, на вход которого не успели поступить восемь импульсов, за счет появления сигнала сброса (он же сигнал управления индикатором) с выхода управляющего счетчика и выдается информация о подсчете на соответствующий индикатор 23 или 22. Длительность информации индикатора 23 или 22 длится столько, сколько необходимо для регистрации следующих восьми импульсов. Затем происходит автоматический сброс управляющего счетчика 18 или 17, снимается запрет остановки с управляемого счетчика 18 или 17, за счет снятия сигнала сброса (он же сигнал управления индикатором) с выхода управляемого счетчика, происходит их синхронизация и цикл повторяется снова. Управляющим считается счетчик 18 или 17, на вход которого восемь импульсов поступили первыми, а управляемым - на вход которого не поступили все восемь импульсов. Если первым подсчитал преобразованные импульсы датчика счетчик 18, значит их частота выше частоты установленного значения генератора 16, то раздается звуковой сигнал индикатора 23, запрещающий выполнение физических нагрузок. Если первым подсчитал счетчик 17 импульсы генератора 16 установленного значения, то включается индикатор 22, разрешающий выполнение физических нагрузок. Таким образом, принцип подсчета импульсов основан на сравнении импульсов генератора 16 в пределах фиксированных десяти переключении 60-150 импульсов в минуту с импульсами частоты сердечных сокращений. Тем самым
индикатор пульса регистрирует изменение частоты сердечных сокращений, выходящее за пределы устанавливаемого значения в спокойном или подвижном состоянии пациента и через каждые 3-7 сек (в зависимости от установки предела) информирует о разрешении или запрещении выполнения физических нагрузок через соответствующий индикатор. Таким образом, можно оперативно контролировать состояние частоты сердечных сокращений с помощью устанавливаемого значения генератора.