VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Разработка новых устройств медицинской радиоэлектроники для мониторинга сердечной деятельности человека и самодиагностики обострения болезни сердца имеет в настоящее время важное социальное и техническое значение.

Предварительный патентно-информационный поиск показал, что высокими показателями качества обладают, например, неинвазивный способ диагностики острой ишемической болезни и многоканальный электрокардиограф [1], содержащий блок снятия ЭКГ, включающий матрицу электродов (до 100 электродов) и соответствующее количество усилительных каналов, мультиплексор, программируемый усилитель, АЦП, микроконтроллер, сменную карту памяти, анализаторы и дисплеи сердечного ритма и ST-сегмента, работа которых обеспечивается соответствующим программным комплексом микроконтроллера, причем значения отсчетов ST-сегмента по всем каналам непрерывно выводятся на экран дисплея в трехмерном изображении.

Объекты-аналоги этого технического решения по Международной патентной классификации входят в группу A61B5, которая и выбрана в качестве предметной области академического изобретательства.

Обликовое решение новой технической системы определено с использованием метода экспресс-изобретательства [2]: выявлены объекты-представители выбранной предметной области [1, 3, 4], проведена их декомпозиция и нормирование основных признаков, выполнен ретроспективный анализ и прогнозирование с учетом закономерностей развития социосферы и техносферы. Установлено, что недостатками известных решений являются конструктивная сложность и невозможность использования в качестве простого носимого средства мониторинга сердечной деятельности человека и самодиагностики обострения болезни сердца.

Таким образом, выявлены условие конкурентоспособности, цель и пути разработки технического решения. Для обеспечения изобретательского уровня выбрано преодоление следующего технического противоречия: упрощение конструкции при сохранении возможности самодиагностики обострения болезни.

Технический результат предлагаемого конструктивного решения состоит в упрощении устройства, повышении надежности, обеспечении возможности его использования в качестве носимого средства как текущего мониторинга сердечной деятельности человека и самодиагностики обострения болезни сердца, так и отсроченного исследования развития обострения в стационарных условиях путем анализа данных, накопленных на сменной карте памяти.

Техническая реализация полученного обликового решения проведена путем последовательной разработки функциональной и структурной схем. От приведенного выше описания прототипа новое решение отличается тем, что введены клавиатура 3 и блок индикации и сигнализации 9, подключенные через введенные соответственно первый 4 и второй 8 регистры к общей шине, к которой также подключена через третий введенный регистр 10 сменная карта 11 памяти, вход АЦП 7 соединен с выходом мультиплексора 2, причем блок индикации и сигнализации 9 выполнен с возможностью одновременного индицирования как текущих, так и предыдущих задержанных на заданное время усредненных значений параметров ЭКГ, а программное обеспечение блока микропроцессора выполнено с возможностью обеспечения расчета и хранения таких значений и с возможностью выборочной записи их на сменную карту памяти в соответствии с программой, задаваемой с клавиатуры.

Это позволяет упростить конструкцию при возможности текущего и отсроченного мониторинга, что обеспечивает конкурентоспособность устройства и вероятность коммерческой реализации как патента, так и соответствующих промышленных изделий.

По материалам работы подготовлена и подана в ФИПС РФ заявка на изобретение, по которой получен патент Российской Федерации [5], разработаны физико-математические возможности академического изобретательства [6].

.

Литература

1. Патент №5419337 (US). Неинвазивный многоканальный электрокардиограф и способ диагностики острой ишемической болезни / E.R.Dempsey. 1995.

2. Б. Мельников, А. Бит-Алекс, Н. Бит-Алекс. Академическое изобретательство – 5. На примерах изобретений в области медицины. – Saarbrücken :LAP Lambert Academic Publishing, 2013. – 144 с.

3. Патент №4974598 (US). Система ЭКГ и способ использования статистического анализа сердечной деятельности с топографическим картированием потенциала на поверхности тела / E.R.John. 1990.

4. Патент №4679144 (US). Кардиомонитор реального времени / M.W.Сох. 1987.

5. Патент №2266041 (RU), A61B5/0452, A61B5/0404. Носимое устройство мониторинга ЭКГ / П.Ю.Волобуев / БИ. 20.12.2005.

6. Мельников Б.С.,Волобуев П.Ю. Физико-математические возможности академического изобретательства / http://www.scienceforum.ru/2013/pdf/3449.pdf.

Код для цитирования: Скопировать