PL229747B1 - Modułowe urządzenie telemedyczne - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest modułowe urządzenie telemedyczne mające zastosowanie w długoterminowym monitorowaniu czynności życiowych pacjenta, w szczególności w badaniu holterowskim EKG.

Dolegliwości związane z pracą serca pacjenta takie jak bóle w klatce piersiowej, kołatanie serca, duszności, czy omdlenia są zwyczajowo diagnozowane za pomocą metod elektrokardiograficznych (EKG). Badanie to, przy niewielkiej inwazyjności, dostarcza informacji na temat aktywności elektrycznej mięśnia sercowego, co w rezultacie pozwala na zdiagnozowanie zawałów serca, arytmii, niedokrwienia mięśnia sercowego czy wrodzonych oraz nabytych wad serca. Standardowe badanie EKG jest wykonywane w stanie spoczynku. Na klatce piersiowej pacjenta oraz kończynach dolnych i górnych umieszcza się elektrody przewodzące sygnał elektryczny. Zapis aktywności elektrycznej mięśnia sercowego trwa zwyczajowo do kilku minut. Następnie zapis ten jest analizowany przez lekarza celem identyfikacji nieprawidłowości pracy mięśnia sercowego.

W niektórych przypadkach, gdy brak możliwości uzyskania wiarygodnych wyników badań podczas jednorazowego elektrokardiogramu, zalecane jest wykonywanie badania holterowskiego EKG. Badanie EKG metodą Holtera jest modyfikacją badania spoczynkowego EKG. Zasadniczą różnicą jest czas trwania badania. Badania holterowskie trwają od doby aż do kilku, kilkunastu dni. Celem tego badania jest monitorowanie pracy serca podczas całodobowej, normalnej aktywności pacjenta, zarówno w spoczynku, wysiłku, jak i we śnie. Oprócz diagnozy standardowych dolegliwości związanych z pracą serca oferowaną przez stacjonarne aparaty EKG, holter umożliwia również ocenę leczenia lekami przeciwarytmicznymi, czy ocenę sprawności pracy zamontowanego rozrusznika serca.

Systemy telemedyczne zyskują w ostatnich latach na popularności. Systemy takie pozwalają na dwustronną komunikację pomiędzy placówką medyczną i pacjentem, w tym wysyłanie badań i ich analizy, prowadzenie zdalnego wywiadu medycznego, żądanie kontaktu ze strony pacjenta. Placówka medyczna współpracująca z systemem ma możliwość wideokonsultacji z pacjentem, przesyłania wskazówek i informacji medycznych, diagnozy, a nawet programów edukacyjnych i profilaktycznych. Stała zdalna opieka przez wykwalifikowany personel medyczny pozwala na podjęcie w razie potrzeby stosownych działań - od podniesienia psychicznego komfortu pacjenta dzięki bezpośredniej komunikacji, poprzez nadzorowanie prawidłowości przebiegu leczenia, aż do podjęcia działań ratujących życie. Szczególnie miejsce znalazły urządzenia telemedyczne służące do przeprowadzania długoterminowych badań holterowskich EKG. To właśnie detekcja zaburzeń pracy serca i podjęcie natychmiastowych działań ratowniczych niejednokrotnie pozwala uratować życie pacjenta.

Zgłoszenie patentowe WO1994013198 ujawnia przenośny, modułowy monitor pacjenta. Przytoczony monitor medyczny składa się z przenośnego modułu zbierającego i wyświetlającego sygnały elektryczne przesłane z sensorów umieszczonych na pacjencie. Dzięki czemu pozwala na detekcję różnych czynności życiowych pacjenta, w tym detekcję sygnałów EKG. Przenośne urządzenie medyczne posiada baterię umieszczoną w osobnej obudowie, która przyłączana jest w sposób rozłączny do monitora. Ponadto urządzenie posiada dodatkową, wbudowaną, wewnętrzną baterię, która podtrzymuje pracę urządzenia na czas wymiany zewnętrznego modułu baterii. W analizowanym rozwiązaniu ładowanie baterii odbywa się w specjalnej stacji dokującej. Pamięć urządzenia przechowująca między innymi zebrane elektrokardiogramy, ma postać karty pamięci instalowanej w module akwizycji danych. Przytoczone urządzenie posiada osobne „moduły”: baterii, akwizycji i analizy i wyświetlania danych oraz pamięci. Ładowanie baterii wymaga dodatkowej specjalnej stacji dokującej, wysyłanie danych natomiast wymaga wyciągnięcia karty pamięci z urządzenia i umieszczenia jej w odpowiednim gnieździe komputera. W przypadku osób starszych, przeprowadzenie wielu czynności celem naładowania baterii oraz wymiany danych jest kłopotliwe, ze względu na zwiększoną liczbę operacji oraz konieczność mechanicznej manipulacji niewielkimi elementami składowymi, np. kartą pamięci. Ponadto urządzenie, mimo że mobilne, jest na tyle duże, że nie pozwala na ciągłe noszenie go ze sobą, a tym samym ciągłą, długotrwałą diagnozę chorób serca.

Z kolei dokument US5678562A przedstawia urządzenie do monitorowania czynności życiowych pacjenta posiadające wymienny dysk oraz modem WI-FI. Urządzenie posiada modułową budowę, osobny moduł baterii jest podłączany do obudowy urządzenia. Urządzenie posiada również miniaturowy dysk magnetyczny, na którym zapisywane są wyniki badań. Analiza wyników wymaga wyciągnięcia dysku i podłączenia go do komputera do specjalnego gniazda lub poprzez odpowiednią przejściówkę.

PL 229 747 B1

W analizowanym urządzeniu, celem kontynuacji badania przy przepełnieniu pamięci i rozładowaniu baterii, konieczne jest wykonanie dwóch operacji, wyciągnięcia modułu baterii i podłączenia go do ładowarki oraz wyciągnięcia miniaturowego magnetycznego dysku i podłączenia go do komputera. W przypadku ludzi starszych, u których występują zaburzenia ruchu, wykonanie większej liczby operacji staje się kłopotliwe. Ponadto wyciągnięcie dysku może przysporzyć dodatkowych problemów, ze względu na dość skomplikowaną procedurę i delikatną budowę miniaturowego magnetycznego dysku.

Zgłoszenie patentowe US20120190969 dotyczy wszczepianego urządzenia kardiologicznego. Szczelna obudowa, neutralna biologicznie jest wszczepiana do ciała pacjenta. W obudowie znajdują się obwody detekcji rytmu serca oraz krążenia oraz obwody terapii kardiologicznej dostarczające sygnałów terapeutycznych (sygnały defibrylacyjne). Obudowa zawiera również urządzenia wykrywające orientację ciała pacjenta (wertykalna, horyzontalna). Urządzenie posiada ponadto sensory analizujące sygnał EKG oraz detekujące wszelkie nieprawidłowości akcji serca. Urządzenie zawiera kartę pamięci przechowującą software do obsługi urządzenia oraz dane zebrane z czujników. Ponadto obudowa może posiadać kilka wewnętrznych obudów do przechowywania źródeł zasilania, np. podstawowa bateria znajduje się w jednej obudowie, druga, ładowalna bateria w drugiej obudowie (wymienialnej). Ładowanie baterii nie może odbywać się na pacjencie celem uniknięcia potencjalnego porażenia elektrycznego. Pamięć może znajdować się w osobnej obudowie, natomiast sczytanie danych pomiarowych do komputera wymaga ściągnięcia całego urządzenia, a tym samym przerwanie badania i/lub terapii.

Problemem technicznym do rozwiązania pozostaje zaproponowanie takiej konstrukcji urządzenia telemedycznego monitorującego sygnały EKG, która będzie chroniła pacjenta przed porażeni em elektrycznym w trakcie ładowania urządzenia, będzie posiadała szybkie łącze komunikacyjne, pozwoli na samodzielną i jednoczesną wymianę modułu baterii i pamięci bez konieczności zatrudnienia wykwalifikowanego personelu technicznego, będzie posiadała zabezpieczenia umożliwiające ładowanie baterii, gdy urządzenie znajduje się bezpośrednio na pacjencie, zapewni nieprzerwaną pracę urządzenia przy długoterminowej diagnozie, a przy tym obniży wymagania stawiane ładowarkom pod względem izolacji galwanicznej. Nieoczekiwanie wspomniane problemy techniczne rozwiązał prezentowany wynalazek.

Przedmiotem wynalazku jest modułowe urządzenie telemedyczne zawierające: źródło zasilania bateryjnego, nośnik danych, układ ładowania i zabezpieczania baterii, układ interfejsu USB oraz moduł analizy danych i sterowania, Źródło zasilania bateryjnego, nośnik danych, układ ładowania i zabezpieczania danych, układ interfejsu USB są połączone ze sobą i stanowią osobny moduł zasilania i danych wymieniany jednocześnie przy rozładowaniu baterii i/albo przepełnieniu nośnika danych. Blokada modułu zasilania i danych realizowana jest za pomocą rygla. Rozwiązanie charakteryzuje się tym, że rygiel zawiera układ przełącznika identyfikujący moment rozłączenia/przełączenia modułu zasilania i danych.

Korzystnie, modułowe urządzenie techniczne posiada panel zasłaniający gniazda komunikacji danych i ładowania baterii podczas połączenia modułów.

Modułowe urządzenie telemedyczne według wynalazku, dzięki połączeniu źródła zasilania bateryjnego, nośnika danych, układu ładowania i zabezpieczania baterii oraz układu interfejsu USB w jeden moduł zasilania i danych, łączonego za pomocą rygla z modułem analizy danych i sterowania, pozwala na szybką, nie wymagającą wykwalifikowanego personelu wymianę źródła zasilania i nośnika pamięci w jednej operacji przy rozładowaniu baterii i/lub przepełnieniu nośnika pamięci. Panel zasłaniający gniazda komunikacja danych i ładowania baterii podczas połączenia modułów i zamontowaniu na pacjencie uniemożliwia podłączenie urządzenia do komputera i/lub ładowarki, co eliminuje niebezpieczeństwo porażenia prądowego. Rozdzielenie modułów i uniemożliwienie podłączenia urządzenia znajdującego się na pacjencie obniża również wymagania stawiane ładowarkom pod względem izolacji galwanicznej oraz umożliwia zamontowanie interfejsu USB o prędkości przesyłu danych 480 Mbps. Umieszczenie układu przełączenia w ryglu mocującym i zabezpieczającym moduł zasilania i danych pozwala z kolei na identyfikację momentu rozłączenia baterii, a tym samym zatrzymanie pracy urządzenia w bezpiecznym i stabilnym stanie zanim zaniknie napięcie zasilające.

Przykładowe realizacje wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rzut z przodu modułu analizy danych i sterowania, fig. 2 przedstawia rzut z przodu modułu zasilania, fig. 3 przedstawia rzut z przodu łączenia modułów analizy danych i sterowania oraz zasilania, fig. 4 przedstawia rzut z przodu połączonego modułu analizy danych i sterowania z modułem zasilania, fig. 5 przedstawia rzut z góry modułu analizy danych i sterowania, fig. 6 przedstawia widok od spodu modułu zasilania, fig. 7 przedstawia rzut z boku łączenia modułów analizy danych i sterowania oraz zasilania, fig. 8 przedstawia widok mechanizmu ryglującego wraz z przełącznikiem.

PL 229 747 B1

P r z y k ł a d

Na fig. 1 i fig. 5 przedstawiono odpowiednio rzuty: z przodu i z góry modułu analizy danych i sterowania. Dodatkowo fig. 1 przedstawia widok panelu zasłaniającego gniazda 2 komunikacji danych 6 i ładowania 4, widoczne są również gniazda 1 do których podłącza się dodatkowe akcesoria, np. moduły detekcji sygnałów EKG. Fig. 2 oraz fig. 6 przedstawiają moduł zasilania w rzutach: z przodu oraz z dołu. Dodatkowo fig. 2 przedstawia miejsce gniazd ładowania 4 i gniazda komunikacji USB 6, a fig. 6 położenie układu rygla 5 służącego do złączenia modułów. Fig. 3 oraz fig. 7 przedstawiają ponadto sposób łączenia modułów przedstawiony w rzutach bocznych. Po złożeniu oba moduły (analizy danych i sterowania oraz zasilania i danych) tworzą zamkniętą wodoodporną bryłę przedstawioną w rzucie z przodu na fig. 4, pod warunkiem obsadzenia gniazd wtyczką akcesorium 7 bądź zaślepką 8. Złożenie modułów powoduje, że gniazda zasilania 4 i danych 6 są zasłonięte panelem 1 i nie ma fizycznej możliwości podłączenia do urządzenia zasilacza i/lub kabla danych bez fizycznego rozłączenia modułów. Sposób zamknięcia (złączenia i blokady) modułów oparty jest o dwa zaczepy 3 i rygiel 5 obracający się w zakresie kąta 90° jak to przedstawiono na fig. 2, 6, 7 i 8. Dodatkowo poprawne zamknięcie rygla sygnalizowane jest przez przełącznik krańcowy 9, który w przypadku sygnalizacji rozłączenia może inicjować odpowiedni program służący np. zatrzymaniu w stabilnym stanie całego urządzenia telemedycznego, oraz w przypadku sygnalizacji połączenia może inicjować odpowiedni program służący np. do wznowienia przerwanego wcześniej badania. Fig. 8 przedstawia rysunek przekrojowy, który przedstawia otoczenie mechanizmu ryglującego, wraz z przełącznikiem 9. Zakończenie rygla 5 ma profil klina, który w ostatniej fazie zamknięcia zapewnia mocniejszy docisk obu połówek obudowy jak to przedstawiono na fig. 7. Pewne zamknięcie to nie tylko warunek wodoodpornej konstrukcji, ale również pewnego połączenia elektrycznego między modułem zasilania i danych, a modułem analizy danych i sterowania. Przedstawione w przykładzie wykonania modułowe urządzenie telemedyczne dzięki swojej konstrukcji, w szczególności panelowi zasłaniającemu 2 gniazda komunikacji danych 6 i ładowania 4, uniemożliwia ładowanie urządzenia gdy znajduje się ono na pacjencie. Ładowanie urządzenia jest możliwe dopiero po zdjęciu urządzenia telemedycznego, rozłączeniu modułu analizy danych i sterowania oraz modułu zasilania, które spowoduje odsłonięcie gniazda ładowania 4. Dzięki temu wyeliminowano ryzyko porażenia pacjentów podczas konieczności ładowania urządzenia telemedycznego. Taka konstrukcja urządzenia zmniejszyła również wymagania stawiane ładowarkom pod względem izolacji galwanicznej ze względu na konieczność ściągnięcia urządzenia z pacjenta na czas ładowania. Analogicznie, dzięki konieczności ściągnięcia urządzenia z pacjenta i rozłączenia go celem odkrycia gniazda danych 6, w tym przykładzie gniazda komunikacyjnego USB, możliwe było zastosowanie interfejsu o prędkości przesyłu danych do 480 Mbps, co nie jest możliwe w przypadku izolowanych galwanicznie interfejsów. Wymiana modułu baterii odbywa się za pomocą rygla 5 znajdującego się na tylnej ściance modułu zasilania i polega na przekręceniu rygla o 90° do pozycji otwarcia. Rygiel 5 ponadto posiada w swej konstrukcji przełącznik 9 identyfikujący moment rozłączenia oraz połączenia urządzenia w celu zatrzymania pracy urządzenia telemedycznego w bezpiecznym i stabilnym stanie lub wznowienia badania, dzięki czemu wymiana modułu jest łatwa do wykonania i bezpieczna dla pacjentów oraz nie wymaga zatrudniania wyspecjalizowanego personelu.

Claims (2)

1. Modułowe urządzenie telemedyczne zawierające: źródło zasilania bateryjnego, nośnik danych i zabezpieczenia baterii, układ interfejsu USB oraz moduł analizy danych i sterowanie, przy czym źródło zasilania bateryjnego, nośnik danych, układ interfejsu USB są połączone ze sobą i stanowią osobny moduł zasilania i danych wymieniany jednocześnie przy rozładowanie baterii i/albo przepełnieniu nośnika danych, przy czym blokada modułu zasilania i danych realizowana jest za pomocą rygla, znamienne tym, że rygiel (5) zawiera układ przełącznika (9) identyfikujący moment rozłączenia/przełączenia modułu zasilania i danych

2. Modułowe urządzenie telemedyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada panel (2) zasilający gniazda komunikacji danych (6) i ładowania baterii (4) podczas łączenia modułu.