[go: up one dir, main page]

RU2675752C2 - Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg) - Google Patents

Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg) Download PDF

Info

Publication number
RU2675752C2
RU2675752C2 RU2016150673A RU2016150673A RU2675752C2 RU 2675752 C2 RU2675752 C2 RU 2675752C2 RU 2016150673 A RU2016150673 A RU 2016150673A RU 2016150673 A RU2016150673 A RU 2016150673A RU 2675752 C2 RU2675752 C2 RU 2675752C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ecg
button
electrodes
docking station
charging
Prior art date
Application number
RU2016150673A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016150673A3 (en
RU2016150673A (en
Inventor
Евгений Анатольевич Карпов
Денис Евгеньевич Карпов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Бизнес-инкубатор Медицина Будущего"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Бизнес-инкубатор Медицина Будущего" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Бизнес-инкубатор Медицина Будущего"
Priority to RU2016150673A priority Critical patent/RU2675752C2/en
Publication of RU2016150673A3 publication Critical patent/RU2016150673A3/ru
Publication of RU2016150673A publication Critical patent/RU2016150673A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2675752C2 publication Critical patent/RU2675752C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16ZINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/333Recording apparatus specially adapted therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.SUBSTANCE: invention relates to medical technology, is intended for the creation of personal instruments for remote monitoring of cardiac activity in outpatient settings, cardiac monitors. Wearable diagnostic device (WDD) of remote continuous monitoring of the electrocardiogram (ECG) contains a housing, fused into a shell of a flexible biocompatible material, there are integrated accumulator, biopotential amplifier, associated with an electronic ECG processing unit that has an analog-to-digital converter, an accelerometer, a memory for storing accumulated ECG information, wireless transceiver, adhesive push-button ECG-electrodes, charging docking station. Shell of the housing is made with elongated sections on the sides in the form of loops, they are fused with push-button connectors for connection to the button part of the electrodes and electrically conductive elements for connection with the inputs of the biopotential amplifier. On the upper part of the housing, a film keyboard is rigidly fixed, connected with the electronic signal processing unit ECG by means of a flexible loop, there are on/off button and LED indicators for displaying the WDD performance in the keyboard: wireless mode, the presence of contact of ECG electrodes with the patient's body and heart rate, the level of battery charge. In the center of the keyboard there is a button for initializing the emergency data transfer to the mobile communication device in critical situations. On the inside of the back cover of the housing there are magnetically conductive plates, on the outside – flat electrical contacts, which pass through the lid and spring-loaded ends contact the ECG signal processing unit, by means of which they are connected with the battery and are intended for charging, reading of the accumulated data from the WDD memory and connected to the contacts in the docking station. Docking station is made in the form of a stand with a niche, which repeats the shape of the WDD housing, it has a connector for wiring to the mains. Under the top surface of the docking station, flat magnets are mounted in the projection zone of the magnetically conductive plates, plate magnetically conductive metal to shunt the magnetic field outside the dock and its amplification in the direction of the charged WDD.EFFECT: device allows for long-term remote monitoring of cardiac parameters in real time for several days from one cycle of charging the battery, including a modified CM-5 ECG deflection, to investigate arrhythmias with an analysis of the location of their occurrence and ischemia with analysis of the ST segment, place electrodes in places for optimal detection of pathologies while minimizing leakage currents, reliability of contact between the device and the dock during charging.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для создания персональных медицинских приборов для дистанционного мониторинга сердечной деятельности пациента в амбулаторных условиях - кардиомониторов.The invention relates to medical equipment and is intended to create personal medical devices for remote monitoring of the patient's cardiac activity in an outpatient setting - cardiomonitors.

Известны электрокардиографы-мониторы, осуществляющие регистрацию ЭКГ по 12 стандартным отведениям, используя при этом 10 электродов. Такой монитор состоит из блока усиления, обработки и записи сигнала, укрепляемого на поясе человека, и кабеля пациента, состоящего из 10 проводов, идущих к стандартным точкам снятия ЭКГ. Такое устройство устанавливается на теле пациента в медицинском учреждении, и далее в амбулаторных условиях производится запись кардиограмм по 2 или 3 каналам в течение определенного времени, например, суток (Холтер-мониторинг). После этого устройство снимается с человека и данные из памяти устройства переписываются на компьютер врача-кардиолога. Врач анализирует динамическое изменение ЭКГ, выявляя нарушения в работе сердца. Недостатком такого устройства является большой уровень помех, наводимых на длинный кабель пациента, и отсутствие анализа регистрируемой ЭКГ для мгновенного выявления опасных нарушений сердечной деятельности человека. Кроме того, он использует проводную передачу данных, которая делает невозможным его использование в условиях свободной двигательной активности пациента.Electrocardiograph monitors are known that perform ECG recording on 12 standard leads using 10 electrodes. Such a monitor consists of a unit for amplification, processing and recording of a signal mounted on a person’s belt, and a patient cable, consisting of 10 wires going to standard ECG points. Such a device is installed on the patient’s body in a medical institution, and then, on an outpatient basis, cardiograms are recorded on 2 or 3 channels for a certain time, for example, a day (Holter monitoring). After that, the device is removed from the person and the data from the device’s memory are copied to the computer of a cardiologist. The doctor analyzes the dynamic change in the ECG, revealing abnormalities in the heart. The disadvantage of this device is the high level of interference induced by the patient’s long cable, and the lack of analysis of the recorded ECG for instant detection of dangerous cardiac abnormalities. In addition, he uses a wired data transmission, which makes it impossible to use it in the conditions of the patient's free motor activity.

Современное состояние радиотехнических и вычислительных средств предоставляет возможность отслеживать жизненные показатели пациента с помощью портативных кардиомониторов и передавать их в медицинские учреждения.The current state of radio engineering and computing facilities provides the ability to track the patient's vital signs with the help of portable cardiac monitors and transfer them to medical institutions.

В отличие от традиционных многофункциональных клинических кардиомониторов, (стационарных, прикроватных, возимых в машинах скорой медицинской помощи и др.), в персональных носимых кардиомониторах на первый план резко выступают ограничения по массогабаритным характеристикам и энергопотреблению.Unlike traditional multifunctional clinical cardiomonitors (stationary, bedside, ambulances, etc.), in personal wearable cardiomonitors, restrictions on weight and size characteristics and power consumption are sharply highlighted.

Мониторы Холтера используются для непрерывной записи ЭКГ пациента в течение некоторого периода, такого как 24-часовой период. Однако, данные, зарегистрированные монитором Холтера, становятся известны и могут быть проанализированы только после того, как закончен период регистрации. Немедленный анализ ЭКГ невозможен, поскольку данные ЭКГ только регистрируются и не сообщаются немедленно. Кроме того, при ношении монитора Холтера и из-за его многочисленных проводов и электродов многие пациенты чувствуют себя ограниченными для участия в нормальной жизнедеятельности и часто возражают против дискомфорта и неудобства этих мониторов.Holter monitors are used to continuously record the patient's ECG for a period, such as a 24-hour period. However, the data recorded by the Holter monitor becomes known and can only be analyzed after the registration period has ended. Immediate ECG analysis is not possible because ECG data is only recorded and not reported immediately. In addition, when wearing a Holter monitor and because of its many wires and electrodes, many patients feel limited to participate in normal activities and often object to the discomfort and inconvenience of these monitors.

Известны сенсорные устройства для снятия ЭКГ (патент РФ №2462984, МПК А61В 5/00, опубл. 10.10.2012, патент РФ №2490808, МПК H04L 12/28, опубл. 20.08.2013), содержащие имплантируемый сенсор для снятия параметров организма пациента. Однако использование имплантата ограничено, т.к. требует операционного вмешательства, что не устраивает многих пользователей.Known sensor devices for removing ECG (RF patent No. 2462984, IPC AB 5/00, publ. 10/10/2012, RF patent No. 2490808, IPC H04L 12/28, publ. 08/20/2013) containing an implantable sensor for taking parameters of the patient’s body . However, the use of the implant is limited because requires surgical intervention, which does not suit many users.

В заявках (WO 2009112972, WO 2009112979, WO 2009112978, WO 2009112977, KONINKL PHILIPS ELECTRONICS NV, опубл. 17.09.2009) описана система мониторирования ЭКГ для амбулаторных пациентов, включающая многоэлектродную систему, которая приклеивается к груди пациента. Процессор постоянно обрабатывает полученные сигналы ЭКГ, а беспроводной передатчик передает информацию о критических ситуациях и ЭКГ-сигнал на сотовый телефон и далее в центр мониторинга. Многоэлектродная система увеличивает габариты и вес системы, значительно убыстряет время разрядки аккумулятора и уменьшает время непрерывного мониторинга ЭКГ.Applications (WO 2009112972, WO 2009112979, WO 2009112978, WO 2009112977, KONINKL PHILIPS ELECTRONICS NV, published September 17, 2009) describe an ECG monitoring system for outpatients, including a multi-electrode system that adheres to the patient’s chest. The processor constantly processes the received ECG signals, and the wireless transmitter transmits information about critical situations and the ECG signal to a cell phone and then to the monitoring center. A multi-electrode system increases the size and weight of the system, significantly speeds up the battery discharge time and reduces the time of continuous ECG monitoring.

Известна конструкция электродного устройства для носимого ЭКГ-монитора (патент РФ №2444988, МПК А61В 5/0402, опубл. 20.03.2012), содержащая приемопередающее устройство, размещенное на поясе с бретелями, плотно облегающими туловище. Пояс с бретелями выполнен из эластичного текстильного материала. Приемопередающее устройство включает датчики в виде системы накожных электродов и блок мониторирования, электрически связанные между собой. При этом система накожных электродов содержит две матрицы штыревых электродов, укрепленных на опоре в виде гибкой диэлектрической подложки, размещенной на поясе в области передней поверхности грудной клетки. Торцевые свободные части электродов имеют выпуклую сферическую поверхность и обеспечивают «сухой» гальванический контакт с областями передней поверхности грудной клетки в условиях естественных движений пациента. Каждая матрица состоит из двух групп, штыревые электроды в каждой из которых гальванически связаны между собой, одна из которых - большей площади - предназначена для снятия ЭКГ-сигнала, а другая - меньшей площади - для подключения к средствам подавления синфазной помехи. Блок мониторирования размещен в кармане на поясе.The known design of the electrode device for a wearable ECG monitor (RF patent No. 2444988, IPC AB 5/0402, publ. 20.03.2012), containing a transceiver located on a belt with straps, tightly fitting the body. The belt with straps is made of elastic textile material. The transceiver includes sensors in the form of a system of cutaneous electrodes and a monitoring unit, electrically connected to each other. In this case, the system of cutaneous electrodes contains two arrays of pin electrodes mounted on a support in the form of a flexible dielectric substrate placed on the belt in the region of the front surface of the chest. The end free parts of the electrodes have a convex spherical surface and provide “dry” galvanic contact with the areas of the front surface of the chest in the conditions of natural patient movements. Each matrix consists of two groups, the pin electrodes in each of which are galvanically connected with each other, one of which - a larger area - is designed to remove the ECG signal, and the other - a smaller area - for connecting to common mode interference suppression means. The monitoring unit is located in a pocket on the belt.

К недостаткам устройства следует отнести громоздкость конструкции устройства, обусловленную использованием в ней большого количества штыревых электродов, и контроль состояния только самим пользователем.The disadvantages of the device include the cumbersome design of the device, due to the use of a large number of pin electrodes in it, and status monitoring only by the user.

Известен прибор для снятия ЭКГ по трем специальным точкам (патент РФ на полезную модель №94141, МПК А61В 5/0402, опубл. 20.05.2010), в котором регистрация ЭКГ производится в трех специальных точках на грудной клетке человека. Прибор включает, по крайней мере, три интегрированных активных электрода, интегрированный опорный электрод, интегрированный «заземляющий» электрод, трехканальный усилитель биопотенциалов, блок управления с индикатором выхода сигналов любого из каналов усилителя биопотенциалов за заданные пределы, индикатор процесса записи ЭКГ, энергонезависимую память для хранения матрицы трансформации, вычислитель для реконструкции стандартной ЭКГ, анализатор ЭКГ для обнаружения опасных для здоровья состояний, индикатор опасных состояний, энергонезависимую память для хранения данных мониторинга, блок интерфейса для связи с компьютером. Индикатор опасных состояний выполнен в виде светозвукового оповещателя. Прибор закрепляется на грудной клетке пациента в определенном месте и включается мониторинг на определенное время (например, на сутки - Холтер-мониторинг). Процесс записи ЭКГ индицируется индикатором по команде блока управления. Биопотенциалы, создаваемые на теле человека при работе сердца, снимаются с трех специальных точек, опорной точки и «заземляющей» точки с помощью электродов и подаются на трехканальный усилитель биопотенциалов. После усиления выходные сигналы каждого из каналов оцениваются блоком управления с точки зрения выхода их за заданные пределы, соответствующее состояние индицируется индикатором. С блока управления сигналы всех трех каналов подаются на вычислитель, который реконструирует стандартную ЭКГ в 12 отведениях по индивидуальной матрице пациента, хранящейся в энергонезависимой памяти. Матрица пациента предварительно вычисляется на компьютере врача-кардиолога и записывается в прибор через блок интерфейса. После реконструкции сигналы стандартной ЭКГ записываются в энергонезависимую память, объем которой рассчитан на нужное время мониторинга. Параллельно с записью анализатор по специальному алгоритму производит оценку ЭКГ с точки зрения пограничных опасных состояний пациента. Если человек находится в таком состоянии, анализатор предупреждает об этом с помощью индикатора. После окончания мониторинга данные из энергонезависимой памяти по команде блока управления переписываются через блок интерфейса на компьютер врача-кардиолога для подробного анализа.A known device for removing ECG at three special points (RF patent for utility model No. 94141, IPC AB 5/0402, publ. 05/20/2010), in which ECG is recorded at three special points on the human chest. The device includes at least three integrated active electrodes, an integrated reference electrode, an integrated “grounding” electrode, a three-channel biopotential amplifier, a control unit with an indicator that any of the channels of the biopotential amplifier go out of the given limits, an indicator of the ECG recording process, and non-volatile memory for storage transformation matrices, calculator for reconstruction of a standard ECG, an ECG analyzer for detecting health-hazardous conditions, an indicator of dangerous conditions, energy independent memory for storing monitoring data, an interface unit for communication with a computer. The hazard indicator is designed as a light and sound annunciator. The device is fixed on the patient’s chest in a certain place and monitoring for a certain time is turned on (for example, for a day - Holter monitoring). The ECG recording process is indicated by an indicator at the command of the control unit. The biopotentials created on the human body during the work of the heart are removed from three special points, the reference point and the "grounding" point using electrodes and fed to a three-channel biopotential amplifier. After amplification, the output signals of each channel are evaluated by the control unit from the point of view of going beyond the specified limits, the corresponding state is indicated by an indicator. From the control unit, the signals of all three channels are fed to a computer that reconstructs a standard ECG in 12 leads using an individual patient matrix stored in non-volatile memory. The matrix of the patient is pre-calculated on the computer of the cardiologist and recorded in the device through the interface unit. After reconstruction, the standard ECG signals are recorded in non-volatile memory, the volume of which is designed for the required monitoring time. In parallel with the recording, the analyzer uses a special algorithm to evaluate the ECG from the point of view of borderline hazardous conditions of the patient. If a person is in this state, the analyzer warns about this with an indicator. After monitoring, the data from the non-volatile memory at the command of the control unit is overwritten through the interface unit to the computer of a cardiologist for a detailed analysis.

Недостатком известного устройства является наличие пяти электродов с подводящими проводами, что увеличивает габариты и вес прибора, ограничивает свободную двигательную активность пациента, повышает влияние артефактов движения, значительно убыстряет время разрядки аккумулятора и уменьшает время непрерывного мониторинга ЭКГ.A disadvantage of the known device is the presence of five electrodes with lead wires, which increases the dimensions and weight of the device, limits the patient's free motor activity, increases the influence of motion artifacts, significantly speeds up the battery discharge time and reduces the time of continuous ECG monitoring.

Известен водонепроницаемый ЭКГ-монитор (патент РФ №2512800, МПК А61В 5/0432, G06F 19/00 опубл. 10.04.2014), включающий пластмассовый двустворчатый герметично запаянный корпус, который с возможностью снятия подключается к контактам, закрепленным на гибком основании, которое приклеивается к груди пациента с помощью клейкого материала, трубку мобильного телефона и зарядную док-станцию, которая предназначена для подзарядки ЭКГ-монитора и трубки мобильного телефона. Клейкий материал наносится на нижнюю поверхность гибкого основания. На нижней части (сторона, обращенная к пациенту) клейкого контакта находятся четыре гидрогелевых контактных ЭКГ-электрода, а также центральный контактный ЭКГ-электрод, который является контрольным или RLD электродом. В центре гибкого основания, на верхней стороне, расположен пластмассовый зажим с изогнутыми выступами наверху и внизу, в которых устанавливают и закрепляют ЭКГ-монитор. В конце дня, перед сном, пациент снимает используемый кардиомонитор с клейкого контакта и помещает его в зарядную док-станцию, из которой перед этим вытаскивает заряженный кардиомонитор, и вставляет его в клейкий контакт.A well-known waterproof ECG monitor (RF patent No. 2512800, IPC АВВ 5/0432, G06F 19/00 publ. 04/10/2014), including a plastic double-leaf hermetically sealed case, which is removably connected to contacts fixed on a flexible base that is glued to the patient’s chest with adhesive material, a mobile phone handset and a charging dock, which is designed to recharge an ECG monitor and a mobile phone handset. Adhesive is applied to the bottom surface of the flexible base. On the lower part (the side facing the patient) of the adhesive contact are four hydrogel contact ECG electrodes, as well as a central contact ECG electrode, which is a control or RLD electrode. In the center of the flexible base, on the upper side, is a plastic clip with curved protrusions at the top and bottom, in which the ECG monitor is mounted and fixed. At the end of the day, before going to bed, the patient removes the used cardiac monitor from the adhesive contact and places it in the charging dock, from which before it pulls out a charged cardiac monitor and inserts it into the adhesive contact.

Недостатком известного ЭКГ-монитора являются ограниченные диагностические возможности, т.к. из-за малого расстояния между ЭКГ-электродами и ограничениями на место их размещения он может определять только частоту сердечных сокращений (ЧСС), и отдельные виды аритмий. Другими недостатками ЭКГ-монитора является конструктивная сложность подключения контактных электродов корпуса кардиомонитора к гибкому основанию и отключения от них, а также высокое энергопотребление из-за наличия и необходимости энергопитания четырех электродов, что увеличивает габариты и вес устройства, значительно убыстряет время разрядки аккумулятора, уменьшает время непрерывного мониторинга ЭКГ. Из-за высокого энергопотребления ЭКГ-монитор необходимо в конце дня снимать и до утра подзаряжать, а на ночь к ЭКГ-электродам подключать дополнительный ЭКГ-монитор, т.е. в набор должно входить два ЭКГ-монитора, что увеличивает стоимость известного устройства. Кроме того, наличие единого основания для всех ЭКГ-электродов снижает надежность плотного прилегания всех электродов в процессе регистрации ЭКГ из-за криволинейной поверхности грудной клетки пациента. Также это ограничивает диагностические возможности из-за работы только в специфических отведениях, не позволяющих выявлять многие существенные проблемы сердечно-сосудистой системы.A disadvantage of the known ECG monitor is limited diagnostic capabilities, because due to the small distance between the ECG electrodes and the restrictions on their placement, it can only determine the heart rate (HR), and certain types of arrhythmias. Other disadvantages of the ECG monitor are the constructive complexity of connecting the contact electrodes of the cardiomonitor case to the flexible base and disconnecting from them, as well as the high power consumption due to the presence and need for power supply of the four electrodes, which increases the size and weight of the device, significantly accelerates the battery discharge time, reduces the time continuous monitoring of the ECG. Due to the high power consumption, the ECG monitor must be removed at the end of the day and recharged until the morning, and at night an additional ECG monitor should be connected to the ECG electrodes, i.e. the set should include two ECG monitors, which increases the cost of the known device. In addition, the presence of a single base for all ECG electrodes reduces the reliability of the snug fit of all electrodes during ECG registration due to the curved surface of the patient’s chest. It also limits the diagnostic possibilities due to work only in specific leads that do not allow revealing many significant problems of the cardiovascular system.

Известно мобильное диагностическое устройство (патент РФ на полезную модель №128469, МПК А61В 5/00, опубл. 27.05.2013), содержащее датчики биофизических параметров пациента, включая датчики контроля ЭКГ, корпус, включающий электронную схему, микроконтроллеры, память на электронном носителе, модуль беспроводной передачи данных, автономный источник питания, модуль для сотовой связи, пластину из эластичного материала с клеевой поверхностью, обработанной токопроводящим веществом, на которой крепится корпус основного модуля устройства, при этом корпус и самоклеющаяся поверхность образуют разъемное соединение.A mobile diagnostic device is known (RF patent for utility model No. 128469, IPC AB 5/00, publ. 05/27/2013) containing sensors of the patient’s biophysical parameters, including ECG sensors, a housing including an electronic circuit, microcontrollers, memory on an electronic medium, wireless data transmission module, autonomous power supply, module for cellular communications, a plate of elastic material with an adhesive surface treated with a conductive substance, on which the body of the main module of the device is attached, while c and a self-adhesive surface form a detachable connection.

Недостатком известного ЭКГ-монитора являются ограниченные диагностические возможности, сводящиеся к определению только ЧСС и выявлению отдельных видов аритмий. Кроме того наличие различных датчиков биофизических параметров пациента, включая датчики контроля ЭКГ, увеличивает габариты и вес устройства, а необходимость их энергопитания значительно убыстряет время разрядки аккумулятора, уменьшает время непрерывного мониторинга ЭКГ.A disadvantage of the known ECG monitor is the limited diagnostic capabilities, which are limited to determining only heart rate and identifying certain types of arrhythmias. In addition, the presence of various sensors of the patient’s biophysical parameters, including ECG monitoring sensors, increases the dimensions and weight of the device, and the need for their power supply significantly speeds up the battery discharge time and reduces the time of continuous ECG monitoring.

Известен патч-монитор для контроля жизненно важных показателей (заявка США US 2012029309, МПК А61В 5/00, опубл. 02.02.2012), содержащий по меньшей мере два электрода. В теле патч-монитора расположена пластиковая камера, в которой размещены электронная схема, модуль беспроводной передачи данных, автономный источник питания.Known patch monitor for monitoring vital signs (application US US 2012029309, IPC AB 5/00, publ. 02.02.2012), containing at least two electrodes. In the body of the patch monitor is a plastic camera, which houses an electronic circuit, a wireless data transmission module, an autonomous power source.

Недостатком известного патч-монитора являются его ограниченные диагностические возможности. Также, поскольку на одном клейком пластыре кроме электродов ЭКГ прикреплена и камера, увеличивается нагрузка на пластырь и снижается надежность плотного прилегания всех электродов в процессе снятия ЭКГ. В нем не предусмотрены контакты для подзарядки автономного источника питания. При разрядке источника питания необходима полная замена всего нательного пластыря со всем ЭКГ-электродами и электронным модулем, что экономически затратно для пользователя.A disadvantage of the known patch monitor is its limited diagnostic capabilities. Also, since a camera is attached on the same adhesive patch in addition to the ECG electrodes, the load on the patch increases and the reliability of the tight fit of all electrodes during ECG removal is reduced. It does not provide contacts for charging an autonomous power source. When the power source is discharged, a complete replacement of the entire body patch with all ECG electrodes and an electronic module is necessary, which is economically costly for the user.

Все известные нательные устройства-аналоги для диагностики ЭКГ имеют ограниченные диагностические возможности, поскольку как правило используют модифицированное II грудное ЭКГ-отведение. Данное ЭКГ-отведение корректно отображает только характеристики R-R-интервалов и вариабельность ритма и в следствие этого в мировой медицинской практике используется для измерения ЧСС и выявления аритмии. Выявление признаков ишемии в этом отведении сильно затруднено из-за особенностей прохождения и генерации электрических биосигналов внутри и на поверхности грудной клетки человека (Новые методы электрокардиографии под ред. С.В. Грачева, Г.Г. Иванова, А.Л. Сыркина, Москва: Техносфера, 2007.). Для прогнозирования возможности наступления инфаркта миокарда, инсульта и других тяжелых заболеваний крайне важно раннее выявление признаков ишемии. Известные устройства-аналоги такой возможности не предоставляют.All known wearable analog devices for ECG diagnosis have limited diagnostic capabilities, since they usually use a modified II chest ECG lead. This ECG lead correctly displays only the characteristics of the R-R intervals and rhythm variability and, as a result, is used in world medical practice to measure heart rate and detect arrhythmia. The detection of signs of ischemia in this assignment is very difficult due to the features of the passage and generation of electrical biosignals inside and on the surface of the human chest (New methods of electrocardiography, edited by S.V. Grachev, G.G. Ivanov, A.L. Syrkin, Moscow : Technosphere, 2007.). To predict the possibility of myocardial infarction, stroke, and other serious diseases, early detection of signs of ischemia is extremely important. Known analog devices do not provide such an opportunity.

Также общим недостатком известных устройств-аналогов является малая длительность работы от одного цикла зарядки аккумуляторной батареи (не более суток), что усложняет эксплуатацию устройств и не позволяет проводить длительный мониторинг, необходимый, например, для выявления эпизодических типов аритмий.Another common drawback of the known analogue devices is the short duration of operation from a single battery charging cycle (no more than a day), which complicates the operation of the devices and does not allow for the long-term monitoring necessary, for example, to identify episodic types of arrhythmias.

Задачей изобретения является создание нательного диагностического патч-устройства для индивидуального самостоятельного анализа ЭКГ, обеспечивающего длительный дистанционный мониторинг кардиологических параметров в режиме реального времени, обладающего широкими диагностическим возможностями и функцией оперативного оповещения о наступлении критического состояния человека, при максимальной простоте и удобстве в эксплуатации, а также минимальном энергопотреблении.The objective of the invention is the creation of a native diagnostic patch device for individual self-analysis of ECG, providing long-term remote monitoring of cardiac parameters in real time, with broad diagnostic capabilities and the function of operational notification of the onset of a critical condition of a person, with maximum simplicity and ease of use, as well as minimum power consumption.

При решении указанной задачи достигается технический результат, заключающийся в возможности:When solving this problem, a technical result is achieved, consisting in the possibility of:

- проводить длительный дистанционный мониторинг кардиологических параметров в режиме реального времени в течение нескольких суток от одного цикла зарядки аккумулятора;- carry out long-term remote monitoring of cardiac parameters in real time for several days from one battery charging cycle;

- исследовать пациента на ишемию с выполнением анализа ST-сегмента;- examine the patient for ischemia with the analysis of the ST-segment;

- исследовать пациента на аритмию, включая ее эпизодические виды, что обеспечивается длительностью мониторинга;- examine the patient for arrhythmia, including its episodic types, which is ensured by the duration of monitoring;

- проводить подробный анализ аритмий с выявлением места их возникновения (суправентрикулярные, вентрикулярные и т.д.), детектировать AV-блокады;- conduct a detailed analysis of arrhythmias with the identification of the place of their occurrence (supraventricular, ventricular, etc.), detect AV blockages;

- выявлять фибрилляции предсердий, отличая ее от множественной экстрасистолии;- identify atrial fibrillation, distinguishing it from multiple extrasystole;

- располагать электроды в местах оптимального выявления специфических патологий для наиболее информативного их анализа.- to place the electrodes in the places of optimal detection of specific pathologies for the most informative analysis.

Описанный выше технический результат достигается за счет длительного закрепления пациентом нательного диагностического устройства и других конструктивных особенностей, в частности наличия оболочки из гибкого биосовместимого материала, например из медицинской резины, выполненной с ушками по бокам, в которые вмонтированы кнопочные электроды, а также возможности подключения дополнительного проводного электрода. Использование биосовместимого материала на теле пациента минимизирует аллергические реакции тела, уменьшает потоотделение, защищает от саморазряда размещенные в оболочке контакты, все это вместе уменьшает попадание влаги на контакты и возможность шунтирования аккумулятора, что снижает его разрядку. Это позволяет в режиме длительного времени дистанционно диагностировать пациента, а это, в свою очередь, повышает точность выявления аритмии и ишемии. Подключение дополнительного проводного электрода позволяет располагать его в местах оптимального выявления специфических патологий для наиболее информативного их анализа.The technical result described above is achieved due to the patient’s long-term fixation of the under-body diagnostic device and other design features, in particular the presence of a sheath made of flexible biocompatible material, for example, medical rubber made with ears on the sides into which button electrodes are mounted, as well as the possibility of connecting an additional wired electrode. The use of a biocompatible material on the patient’s body minimizes allergic reactions of the body, reduces perspiration, protects the contacts located in the shell from self-discharge, all together reducing the ingress of moisture to the contacts and the possibility of shunting the battery, which reduces its discharge. This allows you to remotely diagnose the patient in the long-term mode, and this, in turn, increases the accuracy of detecting arrhythmias and ischemia. Connecting an additional wire electrode allows you to place it in the places of optimal detection of specific pathologies for the most informative analysis.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что нательное диагностическое устройство для дистанционного непрерывного мониторинга ЭКГ включает корпус, помещенный в гибкую оболочку, ЭКГ-электроды, снабженные клеящимся слоем, и зарядную док-станцию. Внутри корпуса расположены аккумуляторная батарея, усилитель биопотенциалов, электронный блок обработки сигналов ЭКГ, акселерометр, память для хранения накопленной ЭКГ-информации, беспроводной приемопередатчик, в нижней крышке корпуса с ее внутренней стороны вмонтированы магнитопроводящие пластины, а в наружную сторону крышки корпуса вмонтированы плоские электрические контакты, внутренней подпружинистой частью подсоединенные к электронному блоку обработки сигналов ЭКГ, при этом на верхней части корпуса жестко установлена пленочная клавиатура, электрически соединенная с блоком обработки сигналов ЭКГ посредством гибкого шлейфа, а в клавиатуре выполнена кнопка включения-выключения питания, кнопка «Симптом» с тактильным нажатием для инициализации экстренной передачи данных на мобильное устройство, например смартфон, и светодиодные индикаторы отображения различных параметров работы устройства - функционирование Bluetooth-радиоканала, наличие контакта ЭКГ-электродов с телом пациента и сердечный ритм, а также уровень заряда аккумулятора; гибкая оболочка выполнена с двумя противоположными удлиненными участками, в которые вмонтированы кнопочные разъемы, с возможностью подключения ЭКГ-электродов, и электропроводящие элементы, соединяющие данные разъемы со входами усилителя биопотенциалов, а в боковой грани корпуса выполнен гнездовой разъем с возможностью проводного подключения третьего дополнительного ЭКГ-электрода с клеящимся слоем, закрепляемого под грудью пациента в зоне модифицированного СМ5 ЭКГ-отведения и предназначенного для обследования пациента на ишемию. Кроме того, устройство содержит зарядную док-станцию, которая предназначена для подзарядки аккумуляторной батареи, а также предусматривает возможность считывания данных с SD-карты, в верхней поверхности зарядной док-станции установлены штыревые подпружинистые контакты, а с внутренней стороны вмонтированы плоские магниты и под ними расположена пластина из магнитопроводящего металла для шунтирования магнитного поля вне зарядной станции и его усиления в направлении заряжаемого нательного диагностического устройства. Память устройства выполнена в виде SD-карты для осуществления промежуточной буферизации данных во время передачи данных по радиоканалу, а также для длительной постоянной архивации данных ЭКГ. Таким образом, наличие упомянутых элементов, взаимное их расположение и взаимосвязь обеспечивают достигаемый технический результат устройства в целом.The solution of this technical problem is achieved by the fact that the under-body diagnostic device for remote continuous monitoring of the ECG includes a housing placed in a flexible shell, ECG electrodes equipped with an adhesive layer, and a charging dock. Inside the case there is a rechargeable battery, a biopotentials amplifier, an electronic ECG signal processing unit, an accelerometer, a memory for storing the accumulated ECG information, a wireless transceiver, magnetically conductive plates are mounted in the bottom cover of the case on its inside, and flat electrical contacts are mounted on the outside of the case cover. connected by an internal spring-loaded part to the electronic ECG signal processing unit, while the film I have a keyboard electrically connected to the ECG signal processing unit by means of a flexible cable, and the keyboard has a power on / off button, a Symptom button with a tactile press to initiate emergency data transfer to a mobile device, such as a smartphone, and LED indicators for displaying various operation parameters devices - the functioning of the Bluetooth radio channel, the presence of contact of the ECG electrodes with the patient’s body and heart rate, as well as the battery charge level; the flexible shell is made with two opposite elongated sections, in which button connectors are mounted, with the possibility of connecting ECG electrodes, and electrically conductive elements connecting these connectors to the inputs of the biopotential amplifier, and a socket connector is made in the side of the case with the possibility of wiring a third additional ECG- an electrode with an adhesive layer, fixed under the patient’s chest in the area of the modified CM5 ECG lead and intended for examination of the patient for ischemia. In addition, the device contains a charging dock, which is designed to recharge the battery, and also provides the ability to read data from an SD card, pin-spring contacts are installed on the upper surface of the charging dock, and flat magnets are mounted on the inside and under them a plate of magnetically conductive metal is located for shunting the magnetic field outside the charging station and its amplification in the direction of the charged body diagnostic device. The device memory is made in the form of an SD card for intermediate data buffering during data transmission over the air, as well as for long-term continuous archiving of ECG data. Thus, the presence of the mentioned elements, their mutual arrangement and relationship ensure the achieved technical result of the device as a whole.

Преимуществом предлагаемого устройства является использование только двух основных электродов, что значительно уменьшает энергопотребление, время разрядки аккумулятора и увеличивает время непрерывного мониторинга ЭКГ.The advantage of the proposed device is the use of only two main electrodes, which significantly reduces power consumption, battery discharge time and increases the time of continuous ECG monitoring.

Наличие дополнительного разъема в корпусе для подключения дополнительного проводного электрода с клейкой накладкой позволяет закреплять этот электрод под грудью в зоне модифицированного СМ5 ЭКГ-отведения и дополнительно исследовать пациента на ишемию. При этом предусмотрена возможность электронного управления включением проводного электрода с помощью кнопки «Симптом» на пленочной клавиатуре. Использование только одного дополнительного электрода для диагностирования ишемии незначительно увеличивает энергопотребление нательного устройства.The presence of an additional connector in the housing for connecting an additional wire electrode with an adhesive pad allows you to fix this electrode under the chest in the area of the modified CM5 ECG lead and further examine the patient for ischemia. At the same time, it is possible to electronically control the inclusion of a wired electrode using the "Symptom" button on the film keyboard. The use of only one additional electrode for diagnosing ischemia does not significantly increase the power consumption of the wearable device.

Использование для диагностирования аритмии и ишемии клеющихся электродов благодаря большой площади соприкосновения их контактных поверхностей с телом пациента способствует улучшенному прохождению сигналов (токов), что значительно уменьшает энергопотребление, время разрядки аккумулятора и увеличивает время непрерывного мониторинга ЭКГ.The use of adhesive electrodes for diagnosing arrhythmias and ischemia due to the large area of contact of their contact surfaces with the patient’s body contributes to the improved transmission of signals (currents), which significantly reduces power consumption, battery discharge time and increases the time of continuous ECG monitoring.

Использование кнопочных контактов упрощает присоединение и отсоединение корпуса нательного диагностического устройства к ЭКГ-электродам по сравнению с известным устройством.The use of push-button contacts simplifies the attachment and detachment of the body of the on-body diagnostic device to ECG electrodes in comparison with the known device.

Наличие клейкой накладки для каждого электрода увеличивает надежность плотного прилегания каждого электрода к телу пациента.The presence of an adhesive pad for each electrode increases the reliability of the tight fit of each electrode to the patient's body.

Оболочка из гибкого биосовместимого материала, в которую вставлен корпус, может принимать форму тела, что также улучшает контакт электродов с телом пациента.A shell of flexible biocompatible material into which the housing is inserted can take the form of a body, which also improves the contact of the electrodes with the patient’s body.

Наличие в зарядной док-станции магнитных контактов между корпусом нательного диагностического устройства улучшает качество и надежность электрических контактов между ними в процессе зарядки, что обеспечивает непрерывность заряда аккумулятора, сокращает сроки зарядки и увеличивает срок эксплуатации диагностического устройства.The presence of magnetic contacts in the charging dock between the body of the under-body diagnostic device improves the quality and reliability of the electrical contacts between them during the charging process, which ensures battery charge continuity, shortens charging times and extends the useful life of the diagnostic device.

Установка на верхней поверхности корпуса пленочной клавиатуры, на которой выполнены кнопки включения-отключения, кнопка "Симптом", а также светодиодные индикаторы для отображения различных параметров работы диагностического устройства, упрощает управление устройством и слежение за параметрами его работы.Installing a film keyboard on the upper surface of the case, on which the on / off buttons, the Symptom button, and LED indicators to display various parameters of the diagnostic device are made, simplifies device management and tracking of its operation parameters.

Использование SD-карты в качестве памяти устройства улучшает качество передачи ЭКГ в условиях помех за счет промежуточной буферизации данных, а также обеспечивает длительный мониторинг с архивацией данных и позволяет хранить долговременный архив состояния ЭКГ пациента с возможностью выбора врачом из архива нужных данных для анализа ЭКГ.Using an SD card as the device’s memory improves the quality of ECG transmission in conditions of interference due to intermediate data buffering, it also provides long-term monitoring with data archiving and allows you to store a long-term archive of the patient’s ECG status with the option of choosing the right data for the ECG analysis from the archive.

Существо изобретения поясняется на чертежах, гдеThe invention is illustrated in the drawings, where

на фиг. 1 изображен пациент с прикрепленным нательным устройством и с подключенным дополнительным ЭКГ-электродом;in FIG. 1 shows a patient with an attached wearable device and with an additional ECG electrode connected;

на фиг. 2 изображена электронная схема устройства;in FIG. 2 shows an electronic circuit of the device;

на фиг. 3 - расположение разъемов для подключения ЭКГ-электродов, магнитопроводящих пластин и электрических в корпусе нательного устройства, а также магнитов и электрических контактов в зарядной док-станции;in FIG. 3 - the location of the connectors for connecting ECG electrodes, magnetic conductive plates and electrical in the body of the wearable device, as well as magnets and electrical contacts in the charging dock;

на фиг. 4 - зарядная док-станция с диагностическим устройством в процессе его зарядки.in FIG. 4 - charging dock with a diagnostic device in the process of charging it.

Нательное устройство на фиг. 2 содержит корпус 1, выполненный из пластика, в который интегрированы (вмонтированы) аккумуляторная батарея 2, усилитель биопотенциалов 3, электронный блок обработки сигналов ЭКГ 4, акселерометр 5, память для хранения накопленной ЭКГ-информации (SD-карта) 6 и беспроводной приемопередатчик (радиомодуль Bluetooth) 7, а также содержит два клеящихся кнопочных электрода ЭКГ 8, 9 и дополнительный электрод 10 с гибким проводником для подключения к электронному блоку в случае исследования пациента на ишемию, кроме того, устройство содержит зарядную док-станцию 11 для зарядки аккумуляторной батареи 2. Корпус 1 вплавлен в оболочку 12 из гибкого биосовместимого материала, например медицинской резины, выполненную с удлиненными участками по бокам, например в виде ушек 13. В ушки 13 вплавлены кнопочные разъемы 14 для соединения с кнопочной частью электродов ЭКГ 8, 9. Кроме того, в ушки 13 вмонтированы электропроводящие элементы 15 для соединения электродов ЭКГ 8, 9 со входами усилителя биопотенциалов 3. В нише оболочки на верхней части корпуса 1 жестко установлена пленочная клавиатура 16, связанная с блоком электронной обработки сигналов ЭКГ 4 посредством гибкого шлейфа, например из полиамида. В пленочной клавиатуре 16 выполнены кнопка включения-выключения и светодиодные индикаторы: голубой - отображение режима работы Bluetooth, зеленый - наличие контакта ЭКГ-электродов с телом пациента и сердечный ритм, красный - уровень заряда аккумулятора. В центре пленочной клавиатуры 16 расположена кнопка «Симптом» 17 для инициализации экстренной передачи данных на мобильное устройство связи 18, например смартфон, в случае критических ситуаций. В боковой части корпуса 1 выполнен разъем 19 для проводного подключения дополнительного третьего электрода 10. На внутренней стороне задней крышки корпуса 1 вмонтированы две магнитопроводящие пластины 20. А на наружной стороне крышки корпуса 1 вмонтированы плоские электрические контакты 21, которые проходят сквозь крышку и своими подпружиненными концами контактируют с блоком обработки сигналов ЭКГ 4 и посредством него связаны с аккумуляторной батареей 2. Контакты 21 предназначены для зарядки аккумуляторной батареи 2, а также съема накопленных данных с памяти (SD-карты) 6 и соединяются с контактами 22 в зарядной док-станции 11, во время процесса зарядки устройства. Зарядная док-станция 11 выполнена в виде подставки, имеющей нишу, повторяющую форму корпуса 1 нательного устройства, в которой выполнен разъем 23 (фиг. 4) для проводного подключения зарядной док-станции 11 к электросети. Под верхней поверхностью док-станции 11 в зоне проекции магнитопроводящих пластин 20 корпуса 1 вмонтированы два плоских магнита 24, например из неодимового сплава, а также пластина из магнитопроводящего металла для шунтирования магнитного поля вне зарядной станции и его усиления в направлении заряжаемого нательного диагностического устройства. В процессе зарядки аккумуляторной батареи 2 нательного устройства, а также съема архива данных с памяти (SD-карты) 6, плоские концы контактов 21 корпуса 1, благодаря магнитному соприкосновению, плотно соединяются с подпружинистыми контактами 22 зарядной док-станции 11.The wearable device of FIG. 2 contains a housing 1 made of plastic into which an accumulator battery 2, a biopotential amplifier 3, an electronic ECG signal processing unit 4, an accelerometer 5, a memory for storing the accumulated ECG information (SD card) 6, and a wireless transceiver are integrated (integrated); Bluetooth radio module) 7, and also contains two adhesive ECG button electrodes 8, 9 and an additional electrode 10 with a flexible conductor for connecting to the electronic unit in case of ischemia patient examination, in addition, the device contains a charging dock 11 to charge the battery 2. The housing 1 is fused into a shell 12 made of flexible biocompatible material, for example medical rubber, made with elongated sections on the sides, for example in the form of lugs 13. Button sockets 14 are fused into the ears 13 for connecting to the button part of the ECG electrodes 8, 9. In addition, electrically conductive elements 15 are mounted in the ears 13 for connecting the ECG electrodes 8, 9 with the inputs of the biopotential amplifier 3. In the niche of the shell on the upper part of the housing 1, a film keyboard 16 is fixedly connected to the electric unit 4 ronnoy processing ECG signals by means of a flexible loop, for example of polyamide. The on-off button and LED indicators are made in the film keyboard 16: blue - displays the Bluetooth operating mode, green - the presence of ECG electrodes in contact with the patient's body and heart rate, red - the battery charge level. In the center of the film keyboard 16 is a button "Symptom" 17 to initiate emergency data transfer to a mobile communication device 18, such as a smartphone, in case of emergency. A connector 19 is made in the side of the housing 1 for wiring an additional third electrode 10. Two magnetic conductive plates 20 are mounted on the inner side of the back cover of the housing 1. And flat electrical contacts 21 are mounted on the outside of the housing cover 1, which pass through the cover and their spring-loaded ends contact with the ECG signal processing unit 4 and through it are connected with the battery 2. Contacts 21 are designed to charge the battery 2, as well as the accumulation x data from the memory (SD card) 6 and connected to the contacts 22 in the charging dock 11, during the charging process of the device. The charging dock 11 is made in the form of a stand having a niche repeating the shape of the body 1 of the wearable device, in which a connector 23 is made (Fig. 4) for wiring the charging dock 11 to the power supply. Two flat magnets 24 are mounted under the upper surface of the docking station 11 in the projection area of the magnetically conductive plates 20 of the housing 1, for example, of a neodymium alloy, as well as a magnetically conductive metal plate for shunting the magnetic field outside the charging station and amplifying it in the direction of the charged body diagnostic device. In the process of charging the battery 2 of the wearable device, as well as removing the data archive from the memory (SD card) 6, the flat ends of the contacts 21 of the housing 1, due to magnetic contact, are tightly connected to the spring-loaded contacts 22 of the charging dock 11.

Регистрация ЭКГ и мониторинг сердечной деятельности происходит следующим образом:ECG registration and monitoring of cardiac activity is as follows:

Нательное устройство закрепляется на грудной клетке пациента в определенном месте, например, в зоне модифицированного II ЭКГ-отведения, и при помощи кнопки вкл-выкл питания на пленочной клавиатуре 16 включается мониторинг на определенное время. При помощи мобильного приложения 25 задается непрерывный или циклический режим работы с выбираемыми интервалами. В режиме анализа аритмии биопотенциалы, создаваемые на теле человека при работе сердца, снимаются с помощью электродов 8, 9, и подаются на первый и второй каналы усилителя биопотенциалов 3. После усиления выходные сигналы каждого из каналов преобразуются из аналоговой в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП), находящегося в электронном блоке обработки сигналов ЭКГ 4. Оцифрованные сигналы далее обрабатываются в узле обработки сигналов, затем анализируются в анализаторе опасных состояний с точки зрения выхода их за заданные пределы. Если человек находится в пределах пограничных опасных состояний, анализатор предупреждает об этом с помощью мобильного приложения 25 и мигания всех индикаторов на пленочной клавиатуре 16. Кроме того, анализатор опасных состояний имеет возможность инициализации принудительной регистрации критических состояний и экстренной передачи данных в мобильное приложение 25. Данные мониторинга записываются в память SD-карты 6, а также через беспроводной приемопередатчик, например радиомодуль Bluetooth, передаются в мобильное приложение 25 мобильного устройства связи 18, например, смартфон или компьютер, и далее через GPRS-модуль в сеть Интернет для хранения и дальнейшей интеллектуальной обработки данных мониторинга.The wearable device is fixed on the patient’s chest in a specific place, for example, in the area of the modified II ECG lead, and monitoring for a certain time is turned on using the power on / off button on the film keyboard 16. Using the mobile application 25, a continuous or cyclic mode of operation is set at selectable intervals. In the mode of analysis of arrhythmia, the biopotentials created on the human body during the work of the heart are removed using electrodes 8, 9, and fed to the first and second channels of the biopotential amplifier 3. After amplification, the output signals of each channel are converted from analog to digital using analog a digital converter (ADC) located in the ECG electronic signal processing unit 4. The digitized signals are further processed in the signal processing unit, then analyzed in the hazardous state analyzer from the point of view of overcoming them set limits. If a person is within the border of dangerous states, the analyzer warns about this using the mobile application 25 and the blinking of all indicators on the film keyboard 16. In addition, the dangerous state analyzer has the ability to initiate the forced registration of critical conditions and emergency data transfer to the mobile application 25. Data monitoring are recorded in the memory of the SD card 6, and also through a wireless transceiver, for example a Bluetooth radio module, are transferred to the mobile application 25 of the mobile device Communication equipment 18, for example, a smartphone or a computer, and then through a GPRS module to the Internet for storage and further intelligent processing of monitoring data.

Использование двух электродов 8, 9 может предупредить пользователя об аритмических отклонениях сердечного ритма. Кроме того, акселерометр 5 регистрирует движение нательного устройства, подсоединенного к пациенту, и, следовательно, оценивает двигательную активность пациента, и далее используется для интерпретации возможных состояний пациента.The use of two electrodes 8, 9 can warn the user about arrhythmic abnormalities of the heart rhythm. In addition, the accelerometer 5 detects the movement of the wearable device connected to the patient, and, therefore, estimates the patient's motor activity, and is then used to interpret the possible conditions of the patient.

Для эффективного диагностирования признаков ишемии, необходимо подключение штекера гибкого проводника с третьим электродом 10 к разъему 19 корпуса 1 и закрепление электрода 10 на теле пациента под грудью в зоне модифицированного СМ5 ЭКГ-отведения. Данные с трех электродов 8, 9, 10 аналогично принимаются, усиливаются, обрабатываются, анализируются и в случае отклонения от нормального состояния пользователь предупреждается об этом с помощью мобильного приложения 25 и индикаторов на пленочной клавиатуре 16.For effective diagnosis of signs of ischemia, it is necessary to connect a flexible conductor plug with a third electrode 10 to the connector 19 of the housing 1 and fixing the electrode 10 on the patient’s body under the chest in the area of the modified CM5 ECG lead. Data from the three electrodes 8, 9, 10 are likewise received, amplified, processed, analyzed, and in the event of a deviation from the normal state, the user is warned about this using the mobile application 25 and indicators on the film keyboard 16.

Когда заканчивается зарядка аккумуляторной батареи 2, на пленочной клавиатуре 16 индикатор заряда непрерывно светится красным цветом. Пациент при этом отсоединяет электроды 8, 9, 10 от разъемов 14, 19 и помещает устройство в зарядную док-станцию 11.When charging of the battery 2 ends, on the film keyboard 16, the charge indicator is solid red. In this case, the patient disconnects the electrodes 8, 9, 10 from the connectors 14, 19 and places the device in the charging dock 11.

В предлагаемом изобретении достигается положительный эффект, состоящий:In the present invention, a positive effect is achieved, consisting of:

- в возможности дополнительного обследования пациента кроме аритмии еще и на ишемию, что значительно расширяет функциональные возможности и практическую применимость устройства, при этом для диагностики ишемии необходим только один дополнительно подключаемый третий электрод, закрепляемый в специальном месте на теле пациента, например, в модифицированом СМ-5 ЭКГ-отведении, где ST-сегмент имеет максимальную амплитуду;- the possibility of additional examination of the patient, in addition to arrhythmia, also for ischemia, which significantly expands the functionality and practical applicability of the device, while for the diagnosis of ischemia only one additional third electrode is required, fixed in a special place on the patient’s body, for example, in a modified SM- 5 ECG leads, where the ST segment has a maximum amplitude;

- в возможности выявлять не только факт артимии, но и место ее возникновения (суправентрикулярная, вентрикулярная и др.), а также различные другие патологии за счет возможности выбирать оптимальное место расположения нательного модуля;- the ability to identify not only the fact of artimia, but also the place of its occurrence (supraventricular, ventricular, etc.), as well as various other pathologies due to the ability to choose the optimal location of the body module;

- в увеличении длительности работы устройства от одного цикла зарядки с одних суток до нескольких суток благодаря снижению энергопотребления, обеспечиваемого использованием минимального числа ЭКГ-электродов, минимизации токов утечки за счет использования влагозащитной оболочки и применения оптимальных схемотехнических энергосберегающих решений в конструкции электронного блока обработки сигналов ЭКГ - это позволяет выявлять эпизодические типы аритмий;- to increase the duration of the device from one charging cycle from one day to several days due to the reduction of energy consumption provided by the use of a minimum number of ECG electrodes, minimization of leakage currents through the use of a moisture barrier and the use of optimal circuit-saving energy-saving solutions in the design of an electronic ECG signal processing unit - this allows you to identify episodic types of arrhythmias;

- в возможности экстренной передачи данных на мобильное устройство как по инициативе пациента благодаря использованию кнопки «Симптом», так и автоматически по результатам внутреннего анализа ЭКГ-сигнала в анализаторе опасных состояний;- the possibility of emergency data transfer to a mobile device both at the initiative of the patient through the use of the Symptom button, and automatically according to the results of an internal analysis of the ECG signal in the analyzer of dangerous conditions;

- в повышении качества и достоверности данных, передаваемых в мобильное устройство по беспроводному каналу в сложной сигнально-помеховой обстановке за счет промежуточной кольцевой буферизации данных в памяти (SD-карте) и возможности повторной отправки пакета данных взамен поврежденного;- to improve the quality and reliability of data transmitted to a mobile device via a wireless channel in a difficult signal-to-noise environment due to intermediate ring buffering of data in memory (SD-card) and the possibility of re-sending a data packet instead of the damaged one;

- в простоте самостоятельной установки нательного устройства самим пациентом с визуальной проверкой внешнего вида и амплитуды сигнала на экране мобильного устройства, что позволяет использовать устройство в домашних условиях;- the ease of self-installation of the wearable device by the patient himself with a visual check of the appearance and amplitude of the signal on the screen of the mobile device, which allows you to use the device at home;

- в возможности длительной архивации накопленных в памяти SD-карты данных в целях последующего анализа врачом любых фрагментов ЭКГ, представляющих медицинский интерес с привязкой этих данных к сопровождающим их симптомам;- the possibility of long-term archiving of the data stored in the SD-card memory for the subsequent analysis by the doctor of any ECG fragments of medical interest with reference to these symptoms accompanying them;

- в обеспечении качественного и надежного контакта между нательным устройством и док-станцией в процессе заряда или съема данных за счет магнитного прижима поверхности нательного устройства к поверхности зарядной док-станции, что обеспечивает непрерывность заряда аккумулятора, сокращает сроки зарядки и увеличивает срок эксплуатации диагностического устройства.- to ensure high-quality and reliable contact between the wearable device and the docking station during charging or data collection due to the magnetic clamping of the surface of the wearable device to the surface of the charging docking station, which ensures battery charge continuity, shortens charging times and extends the life of the diagnostic device.

Предлагаемое устройство эффективно в оперативном выявлении кардиологических отклонений, характеризуется простотой эксплуатации и сравнительно невысокой себестоимостью. Более 10 миллиона россиян страдают болезнями сердца, в особенности мерцательными аритмиями и ИБС. Сердечная недостаточность убивает половину пациентов в течение пяти лет после установления диагноза. Поэтому нательное диагностическое устройство сердечного мониторинга в домашних условиях очень актуально.The proposed device is effective in the rapid detection of cardiac abnormalities, characterized by ease of use and relatively low cost. More than 10 million Russians suffer from heart disease, especially atrial fibrillation and coronary heart disease. Heart failure kills half of the patients within five years of being diagnosed. Therefore, the wearable diagnostic device for cardiac monitoring at home is very important.

Claims (1)

Нательное диагностическое устройство для дистанционного непрерывного мониторинга электрокардиограммы (ЭКГ), характеризующееся тем, что содержит корпус, вплавленный в оболочку из гибкого биосовместимого материала, в который интегрированы аккумуляторная батарея, усилитель биопотенциалов, связанный с электронным блоком обработки сигналов ЭКГ, имеющим аналого-цифровой преобразователь, акселерометр, память для хранения накопленной ЭКГ-информации, беспроводной приемопередатчик, клеящиеся кнопочные ЭКГ-электроды, зарядную док-станцию; оболочка корпуса выполнена с удлиненными участками по бокам в виде ушек, в ушки вплавлены кнопочные разъемы для соединения с кнопочной частью ЭКГ-электродов и электропроводящие элементы для соединения ЭКГ-электродов с входами усилителя биопотенциалов, на верхней части корпуса жестко установлена пленочная клавиатура, связанная с блоком электронной обработки сигналов ЭКГ посредством гибкого шлейфа, в пленочной клавиатуре выполнены кнопка включения-выключения и светодиодные индикаторы отображения работы устройства: беспроводного режима работы, наличия контакта ЭКГ-электродов с телом пациента и сердечного ритма, уровня заряда аккумулятора, в центре клавиатуры имеется кнопка для инициализации экстренной передачи данных на мобильное устройство связи в случае критических ситуаций, на внутренней стороне задней крышки корпуса имеются магнитопроводящие пластины, на наружной стороне крышки корпуса – плоские электрические контакты, которые проходят сквозь крышку и своими подпружиненными концами контактируют с блоком обработки сигналов ЭКГ, посредством которого они связаны с аккумуляторной батареей и предназначены для зарядки аккумуляторной батареи, считывания накопленных данных из памяти устройства, а также соединены с контактами в док-станции, док-станция выполнена в виде подставки с нишей, повторяющей форму корпуса нательного устройства, в которой выполнен разъем для проводного подключения док-станции к электросети, под верхней поверхностью док-станции в зоне проекции магнитопроводящих пластин корпуса вмонтированы плоские магниты, пластина магнитопроводящего металла для шунтирования магнитного поля вне док-станции и его усиления в направлении заряжаемого нательного устройства.A wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of an electrocardiogram (ECG), characterized in that it contains a body fused into a shell of flexible biocompatible material, into which a storage battery is integrated, a biopotential amplifier connected to an electronic ECG signal processing unit having an analog-to-digital converter, accelerometer, memory for storing the accumulated ECG information, wireless transceiver, adhesive button ECG electrodes, charging dock; the shell of the case is made with elongated sections on the sides in the form of ears, button connectors are fused into the ears for connecting to the button part of the ECG electrodes and electrically conductive elements for connecting the ECG electrodes to the inputs of the biopotential amplifier, a film keyboard connected to the block is rigidly mounted on the upper part of the case electronic processing of ECG signals by means of a flexible loop; on-off button and LED indicators for displaying device operation are made in the film keyboard: wireless mode Operation, contact of the ECG electrodes with the patient’s body and heart rate, battery level, in the center of the keyboard there is a button for initiating emergency data transfer to a mobile communication device in case of emergency, there are magnetically conductive plates on the inside of the back cover of the case, on the outside side of the housing cover - flat electrical contacts that pass through the cover and contact with the ECG signal processing unit with their spring-loaded ends, by means of which they connect The batteries are designed for charging the battery, reading the accumulated data from the device’s memory, and are also connected to the contacts in the docking station, the docking station is designed as a stand with a niche that repeats the shape of the body of the wearable device, in which the connector for wired connecting the docking station to the power grid, under the upper surface of the docking station in the projection area of the magnetically conductive plates of the case, flat magnets are mounted, a plate of magnetically conductive metal for magnetic shunting field outside the dock and in the direction of its amplification rechargeable device undergarments.
RU2016150673A 2016-12-22 2016-12-22 Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg) RU2675752C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150673A RU2675752C2 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016150673A RU2675752C2 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016150673A3 RU2016150673A3 (en) 2018-06-22
RU2016150673A RU2016150673A (en) 2018-06-22
RU2675752C2 true RU2675752C2 (en) 2018-12-24

Family

ID=62713223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016150673A RU2675752C2 (en) 2016-12-22 2016-12-22 Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2675752C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735925C1 (en) * 2019-11-26 2020-11-10 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" (АО "ВНИИ "Градиент") Mobile device for continuous remote health monitoring
RU2822816C1 (en) * 2023-10-26 2024-07-15 Владимир Михайлович Емельяненко Method for positioning electrocardiographic electrodes on chest
WO2025089993A3 (en) * 2023-10-26 2025-06-19 Владимир Михайлович Емельяненко Method of positioning electrocardiographic electrodes on the chest

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110772248B (en) * 2019-10-17 2021-12-24 深圳邦健生物医疗设备股份有限公司 Wearable device electrocardio real-time monitoring system and method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU132701U1 (en) * 2011-11-10 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" HUMAN FUNCTIONAL MONITORING DEVICE
RU2499550C2 (en) * 2008-03-10 2013-11-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. System of ecg monitoring with configured limits of switching on alarm signal
RU2501520C2 (en) * 2008-03-10 2013-12-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. System of controlling ecg with wireless connection
RU2512800C2 (en) * 2008-03-10 2014-04-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Water-resistance ecg monitor and user interface
WO2015107443A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 Koninklijke Philips N.V. Collecting and processing reliable ecg signals and gating pulses in a magnetic resonance environment
US20160066808A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Cardiac Technologies International, Inc. Method and Device for Patient Monitoring Using Dynamic Multi-Function Device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499550C2 (en) * 2008-03-10 2013-11-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. System of ecg monitoring with configured limits of switching on alarm signal
RU2501520C2 (en) * 2008-03-10 2013-12-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. System of controlling ecg with wireless connection
RU2512800C2 (en) * 2008-03-10 2014-04-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Water-resistance ecg monitor and user interface
RU132701U1 (en) * 2011-11-10 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" HUMAN FUNCTIONAL MONITORING DEVICE
WO2015107443A1 (en) * 2014-01-17 2015-07-23 Koninklijke Philips N.V. Collecting and processing reliable ecg signals and gating pulses in a magnetic resonance environment
US20160066808A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Cardiac Technologies International, Inc. Method and Device for Patient Monitoring Using Dynamic Multi-Function Device

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cheung C.C. et al. Comparing 14-day adhesive patch with 24-h Holter monitoring.Future Cardiol// 2014 May;10(3):319-22, реф. *
Cheung C.C. et al. Comparing 14-day adhesive patch with 24-h Holter monitoring.Future Cardiol// 2014 May;10(3):319-22, реф. Erik Fung et al. Electrocardiographic patch devices and contemporary wireless cardiac monitoring// Front Physiol. 2015; 6: 149, publish. online 2015 May 27. *
Erik Fung et al. Electrocardiographic patch devices and contemporary wireless cardiac monitoring// Front Physiol. 2015; 6: 149, publish. online 2015 May 27. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735925C1 (en) * 2019-11-26 2020-11-10 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Градиент" (АО "ВНИИ "Градиент") Mobile device for continuous remote health monitoring
RU2822816C1 (en) * 2023-10-26 2024-07-15 Владимир Михайлович Емельяненко Method for positioning electrocardiographic electrodes on chest
WO2025089993A3 (en) * 2023-10-26 2025-06-19 Владимир Михайлович Емельяненко Method of positioning electrocardiographic electrodes on the chest
RU229898U1 (en) * 2024-07-12 2024-11-01 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" (ННГУ) Hardware and software device for measuring ECG
RU231286U1 (en) * 2024-08-02 2025-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЭВИМЕД" Electrocardiogram recording device
RU231285U1 (en) * 2024-08-02 2025-01-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЭВИМЕД" Electrocardiogram recording device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016150673A3 (en) 2018-06-22
RU2016150673A (en) 2018-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11653867B2 (en) Contactless electric cardiogram system
CN106913330B (en) Wearable Wireless 12-Channel ECG System
US20110160601A1 (en) Wire Free Self-Contained Single or Multi-Lead Ambulatory ECG Recording and Analyzing Device, System and Method Thereof
AU2019201215A1 (en) Wire-Free Monitoring Device for Acquiring, Processing and Transmitting Physiological Signals
US20200138314A1 (en) Modular ECG recording system suitable for wearable and handheld measurements
US20190117100A1 (en) Wearable Multi-Lead Diagnostic ECG Recording Device
RU2444986C1 (en) Wearable monitor with automatic transmission of diagnosis via communication channel in case of critical situation arises
US20170156615A1 (en) Disposable heart monitoring system, apparatus and method
JP2017511161A (en) Detachable ECG device
US20160192852A1 (en) Wireless cardiac event recorder
US20220160282A1 (en) Providing a Live-Lead View
RU2675752C2 (en) Wearable diagnostic device for remote continuous monitoring of electrocardiogram (ecg)
RU2735925C1 (en) Mobile device for continuous remote health monitoring
CN113925516A (en) Wearable 12-lead electrocardiograph device
Vuorinen et al. Printed, skin-mounted hybrid system for ECG measurements
EP3687393B1 (en) Device and system for providing physiological data monitoring of patients
CN211094088U (en) Wearable electrocardiogram monitoring device
RU220696U1 (en) WEARABLE DEVICE FOR CONTINUOUS CARDIAC MONITORING
US20250308696A1 (en) An artificial intelligence enabled wearable ecg skin patch to detect sudden cardiac arrest
EP4583764A1 (en) An artificial intelligence enabled wearable ecg skin patch to detect sudden cardiac arrest
CN120152656A (en) Cardiovascular monitoring device and related methods and systems
CN110638442A (en) Electrocardio monitoring system and electrocardio monitoring method
HK1222307B (en) Contactless electrocardiography

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181223

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20200902