Результат интеллектуальной деятельности: Портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции

Портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции. Предлагаемое изобретение относится к медицинской технике, а именно, устройствам, используемых в урологии и андрологии.

Предлагаемое изобретение предназначено для выполнения теста ночных пенильных тумесценций и ригидности при лечении психогенной эректильной дисфункции.

Известен прибор Rigi-Scan (Риджи-Скан) для определения радиальной ригидности и тумесценци полового члена в виде портативного переносного измерителя, который прибинтовывают к бедру пациента. (патент US №4515166, кл. А61В 5/20, 1985).

Измеритель состоит из двух петлевых окончаний, одно из которых помещают у корня полового члена, а второе на верхушке, регистрирующих элементов в виде датчиков линейного перемещения (тросы внутри матерчатого чехла), и дополнительного блока преобразования данных.

При измерении тумесценции петли затягивают по окружности каждые 30 сек с силой 1.7 Н, и при этом измеряют окружность полового члена (длина петли).

Повторное измерение производится через 15 с без активного затягивания петли.

Если тумесценция приводит к увеличению окружности на 10 мм и более от основной линии, инициализируют измерение ригидности.

Ригидность измеряют каждые 30 секунд сжиманием петель силой в 2.8 Н и оценивают в процентах, при этом за 100% принята ригидность несжимаемого резинового стержня.

При снижении тумесценции до 100 мм от основной линии измерение ригидности прекращается до следующего эпизода адекватно тумесценции. «Риджи-Скан» позволяет провести три непрерывных 10-часовых сессии.

Данные затем могут быть перегружены в компьютер, и с помощью специального программного обеспечения возможна их обработка, воспроизведение и распечатка.

Недостатками известного устройства являются:

- неудобство пользования из-за достаточно больших массогабаритных параметров (100×150×50 мм, вес более 200 г);

- невозможность определения времени наступления эрекции, ее длительности, периодичности и количественной оценки, что приводит к затруднениям при постановке диагноза;

- осуществление связи с персональным компьютером только через дополнительный блок преобразования данных.

Известен портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции, содержащий зафиксированный на теле пациента портативный модуль регистрации состояния эрекции, выполненный с возможностью передачи данных на персональный компьютер и соединенный с датчиками давления для измерения эрекции виде пневматических силиконовых колец, расположенными у основания и на головке полового члена, и содержащий носитель информации, аналоговые каскады усиления и фильтрации сигнала, поступающего от датчиков давления, микроконтроллер для преобразования данных и записи их на носитель, менеджер питания, аккумулятор и зарядное устройство (патент ПМ №135509, кл. А61В 5/00, 2013 г.).

Причем датчики давления соединены с портативным модулем с одной стороны посредством гибкого силиконового шланга, впаянного в датчик давления, а с другой - с помощью пневматического разъема.

Соединение портативного модуля с персональным компьютером осуществляют посредством USB-кабеля или по беспроводной связи. Недостатками данной конструкции являются: неудобство для пациента из-за необходимости круглосуточно носить модуль на поясе;

- сложность конструкции из-за наличия трубок, идущих от модуля к датчикам;

- сложность преобразования давления в трубках в величину объема, т.к. необходима калибровка.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции, содержащий носимый пациентом портативный модуль с процессором, подключаемый к нему датчик индуктивности для диагностики эректильной дисфункции, в виде элемента криволинейной формы с двумя периферическими концами и считыватель. (Патент ПМ №137715, по кл. A61F 5/41, 2014).

Известный прибор подключен к персональному компьютеру (ПК) кабелем для считывания и обработки информации с носимого портативного модуля.

Недостатками известной конструкции являются:

- неудобное применение системы из-за размеров и веса носимого портативного модуля;

- конструкция датчика индуктивности для диагностики эректильной дисфункции, его крепления на пациенте и соединения с помощью проводов с носимым портативным модулем создают дискомфорт для пациента;

- для считывания информации с модуля необходимо его проводное подключение к ПК и загрузка специального программного обеспечения (ПО), что приводит к необходимости дополнительного разъема на модуле и дополнительному увеличению его габаритных размеров;

- необходимость периодической зарядки встроенных в блок аккумуляторов.

Техническим результатом, решаемым предлагаемым изобретением, является создание портативного прибора для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункция, позволяющего увеличить точность и достоверность проведенных измерений при многократном использовании носимого портативного модуля.

Технический результат в предлагаемом изобретение достигают созданием портативного прибора для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции, содержащий носимый портативный модуль с процессором, подключенный к нему индуктивный датчик измерения давления и считыватель, в котором, согласно изобретению, считыватель выполнен в виде стационарного портативного модуля, состоящего из микропроцессора с контроллером USB, встроенного радиопередатчика и кварцевого резонатора, обеспечивающего синхронизацию обмена данных с носимым портативным модулем по радиоканалу, а носимый портативный модуль дополнительно содержит карту памяти, источник питания, 2 счетчика-таймера, подключенных к генератору микропроцессора для измерения индуктивности датчика измерения давления, сторожевой счетчик-таймер, подключенный к генератору низкой частоты, пробуждающий микропроцессор для осуществления измерения величины индуктивности датчика измерения давления и запись результатов измерений в карту памяти, индикатор, срабатывающий при переполнении карты памяти и при отсутствии контакта с индуктивным датчиком, геркон для переключения режима работы носимого портативного модуля и радиопередатчик, причем оба модуля связанны между собой радиоканалом, к выводам встроенного в микропроцессор носимого портативного модуля генератора подключены в режиме считывания кварцевый резонатор, а в режиме измерения индуктивный датчик.

В предлагаемом изобретение носимый портативный модуль выполнен в миниатюрном исполнении за счет его реализации на базе «системы на кристалле» (SOIC), содержащей микроконтроллер, FLASH память для накопления данных и радиопередатчик.

Предлагаемая конструкция не создает дискомфорта при измерениях ночной пенильной тумесценции и ригидности за счет миниатюрного носимого портативного модуля с источником питания (батарейки), размещенного на теле пациента вместе с датчиком индуктивности.

Предлагаемый портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункция за счет использования считывателя выполненного в виде стационарного портативного модуля с его радиоприемником позволяет получать и передавать данные от нескольких разных носимых портативных модулей пациентов.

Сущность предлагаемого портативного прибора для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:

на фиг. 1 показана схема предлагаемого прибора для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции;

на фиг. 2 показана схема носимого портативного модуля.

Портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункции состоит из носимого портативного и стационарного портативного модулей.

Считыватель выполнен в виде стационарного портативного модуля, состоящего из микропроцессора 1 с контроллером USB 2, встроенного радиопередатчика 3 и кварцевого резонатора 4 (на черт не показан), обеспечивающий синхронизацию обмена данных с носимым портативным модулем по радиоканалу.

Носимый портативный модуль состоит из индуктивного датчика измерения давления 5, микропроцессора 6, карты 7, источник питания 8, счетчика времени состоящего из двух -счетчиков таймер 9 и 10, подключенных к генератору 11 микропроцессора для измерения индуктивности датчика измерения давления 5, сторожевой счетчик-таймер 12, подключенный к генератору низкой частоты 13, пробуждающий микропроцессор для осуществления измерения величины индуктивности датчика измерения давления и запись результатов измерений в карту памяти 7, индикатор 14, срабатывающий при переполнении карты памяти 7 и при отсутствии контакта с индуктивным датчиком 5, геркон 15 для переключения режима работы носимого портативного модуля и радиопередатчик 16. Причем оба модуля связанны между собой радиоканалом, При этом к выводам 17 и 18 встроенного в микропроцессор носимого портативного модуля генератора 11 подключены в режиме считывания кварцевый резонатор 4, а в режиме измерения индуктивный датчик 5.

Портативный прибор для проведения персональной диагностики симптомов эректильной дисфункция работает следующим образом:

Носимый портативный модуль работает в трех режимах:

1. Режим измерения;

2. Режим сохранения и выключения (режим «засыпания»);

3. Режим обмена данными со стационарным портативным модулем по радиоканалу.

В режиме измерения индуктивный датчик измерения давления 5 подсоединяют через входы 17 и 18 к встроенному генератору 11 микропроцессора 6 носимого портативного модуля.

После включения модуля генератор И запускают на своей средней рабочей частоте, величина изменения которой становится обратно пропорциональной величине индуктивности датчика 5.

При изменении геометрических размеров индуктивного датчика 5 меняется его индуктивность и соответственно тактовая частота генератора 11 микропроцессора 6 носимого портативного модуля.

Счетчик времени состоит из двух счетчиков таймера 9 и 10.

С помощью встроенного таймера-счетчика 9 осуществляют подсчет определенного количества тактов генератора 11 за фиксированный отрезок времени Т, определяемый величиной индуктивности датчика 5.

Фиксированный отрезок Т отсчитывают счетчиком-таймером 10, который работает от генератора на низкой частоте 13 и не зависит от величины индуктивности внешнего датчика.

Величина Т программно подобрана таким образом, чтобы число подсчитанных импульсов генератора 11 было достаточным для измерения изменения индуктивности датчика 5 с необходимой точностью.

Основное время работы микропроцессора находится в так называемом режиме сна (режим «засыпания»).

Ток потребления носимым портативным модулем от встроенного в него источника питания 8 в это время ничтожно мал (единицы микроампер), что позволяет использовать в качестве источника питания микропроцессора малогабаритную батарейку без выключателя питания на все время эксплуатации носимого портативного модуля.

Включение (пробуждение) микропроцессора носимого портативного модуля осуществляют с помощью встроенного в него геркона 15, при поднесении регистратора к внешнему магниту.

Для периодического включения носимого портативного модуля, измерения величины индуктивности и сохранения ее в карте памяти 7 он периодически выходит из режима сна с помощью встроенного сторожевого счетчика-таймера 12, который тоже подключен к генератору низкой частоты 13 и запрограммирован на определенный интервал пробуждения микропроцессора (от единиц до десятков секунд).

При пробуждении микропроцессор 6 осуществляет однократное измерение величины индуктивности, описанное выше, записывает результаты измерения в свою внутреннюю энергонезависимую карту памяти 7 и его выключают до следующего своего пробуждения сторожевым таймером 12.

При завершении измерений индуктивный датчик измерения давления 5 отключают от носимого портативного модуля, тот автоматически определяет, что датчик отсоединен и переходит в режим сна до следующего пробуждения для дополнительных измерений или считывания данных.

Данные в памяти хранятся в виде двухбайтных слов. Объема памяти МП (14 Кбайт) и частоты записи в нее (1 раз в 10 сек) достаточно для мониторинга изменения величины индуктивности датчика 1 в течение 18 часов.

При переполнении карты памяти 7, носимый портативный модуль прекращает запись в нее данных и с помощью индикатора 14 сигнализирует об этом миганием, после чего переходит в режим засыпания.

При отсутствии контакта с индуктивным датчиком 5 носимый портативный модуль сигнализирует об этом троекратным миганием индикатора 14 и засыпанием.

Подобный режим чередования сна и кратковременного пробуждения или отключения при отсутствии свободной памяти или отсутствия датчика 5 позволяет длительное время сохранять работоспособность носимого портативного модуля от встроенной батареи небольшой емкости,

Режим считывания данных из носимого портативного модуля производят с помощью встроенного в микропроцессор радиопередатчика 3.

Для запуска режима считывания данных необходимо подключить вместо индуктивного датчика измерения давления 5 к выводам 17 и 18 генератора 11 микропроцессора кварцевый резонатор 4.

Кварцевой резонатор 4 необходим для стабилизации частоты генератора 11, который используют в этом случае для передачи данных от носимого модуля к стационарному по радиоканалу, который может иметь, например, полосковую антенну,

После этого носимый портативный модуль подносят к стационарному портативному модулю, подсоединенного персонального компьютера ПК.

Встроенный в носимый портативный модуль геркон 15 срабатывает от магнита, находящегося в стационарном портативном модуле и запускает носимый портативный модуль в режиме передачи данных.

Микропроцессор 6 носимого портативного модуля определяет режим запуска своего генератора 11 как генерацию от кварцевого резонатора 4 и запускает программу передачи данных стационарному портативному модулю по радиоканалу (на черт. не показ.).

Считыватель передает данные на ПК по каналу USB для отражения данных, с помощью специализированного ПО, в виде графика на экране и сохранения их в памяти ПК для дальнейшей работы.

После передачи всего содержимого своей внутренней памяти носимый портативный модуль переходит в режим сна до следующего перезапуска герконом.

Программное обеспечение (зарегистрированное номер свидетельства №20016611845 от 17.12.2015) на ПК позволяет сохранять данные, полученные от носимого портативного модуля, выводить их в виде графиков, изменять масштаб кривых и сохранять их для дальнейшего просмотра в базе данных.