Накожный зонд, устройство и способ для неинвазивного определения состояния здоровья - RU2005103835A

Реферат

1. Зонд для наложения на выбранный участок кожи субъекта, покрывающей часть тела, причем, выбранный участок служит местом измерения на нем изменений пульсового артериального кровонаполнения, при этом зонд содержит основание для наложения на выбранный участок кожи субъекта в упомянутом месте измерения, нажимной аппликатор, опирающийся на основание, для прикладывания статического давления к коже субъекта в упомянутом месте измерения, когда упомянутое основание наложено на упомянутое место, и датчик, опирающийся на упомянутый нажимной аппликатор, для восприятия изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутом месте измерения, когда на упомянутое место наложено основание, причем нажимной аппликатор выполнен с возможностью приложения к упомянутому месту измерения, когда на упомянутое место наложено основание, статическое давление, достаточное по величине для частичного ослабления напряжения стенок, но без перекрытия артерий в упомянутом месте измерения, упомянутый нажимной аппликатор имеет форму, обеспечивающую возможность, по существу, предотвращать расширение вен и депонирование венозной крови в упомянутом месте измерения прикладыванием внешнего противодавления, достаточного, чтобы эффективно сжимать нижележащие вены и ограничивать локальный переток венозной крови в артериальный кровоток, и одновременно допускать свободный венозный отток в упомянутом месте измерения через ткани, окружающие упомянутое место измерения.

2. Зонд по п.1, в котором упомянутый нажимной аппликатор имеет форму, обеспечивающую возможность прикладывания упомянутого статического давления к относительно ограниченному участку кожи субъекта, при этом участок занимает относительно небольшую долю периметра поверхности соответствующей части тела в упомянутом месте измерения, чтобы тем самым допускать свободный венозный отток из упомянутого места измерения через широкую зону неограниченных проходов, окружающую место измерения.

3. Зонд по п.1, в котором упомянутый нажимной аппликатор выполнен с возможностью прикладывать к упомянутому месту измерения статическое давление, которое выше локального венозного давления субъекта и немного ниже диастолического давления субъекта.

4. Зонд по п.1, в котором упомянутый нажимной аппликатор содержит камеру текучей среды и внешний источник текучей среды для прикладывания упомянутого статического давления к упомянутому месту измерения.

5. Зонд по п.1, в котором упомянутый нажимной аппликатор содержит камеру текучей среды с, по меньшей мере, одной эластичной стенкой, выполненной с возможностью использования закона Лапласа, и содержащую изолированную текучую среду для прикладывания упомянутого статического давления к упомянутому месту измерения так, чтобы уровень давления, прикладываемого упомянутым зондом, по существу, находился вне зависимости от механических характеристик нижележащих тканей.

6. Зонд по п.1, в котором упомянутый нажимной аппликатор содержит камеру, включающую в себя пружину для прикладывания упомянутого статического давления к упомянутому месту измерения.

7. Зонд по п.6, в котором упомянутая пружина для прикладывания упомянутого статического давления к упомянутому месту измерения имеет относительно большую длину в несжатом состоянии, так что фактическое давление, развиваемое пружиной в сжатом состоянии, по существу, не зависит от относительно небольших изменений длины в сжатом состоянии, обусловленных механическими характеристиками нижележащих тканей.

8. Зонд по п.1, в котором упомянутый нажимной аппликатор содержит упругий эластомерный материал для прикладывания упомянутого статического давления к упомянутому месту измерения.

9. Зонд по п.8, в котором упомянутый упругий эластомерный материал для прикладывания упомянутого статического давления к упомянутому месту измерения имеет относительно большую длину в несжатом состоянии, так что фактическое давление, развиваемое упомянутым упругим эластомерным материалом в сжатом состоянии, по существу, не зависит от относительно небольших изменений длины в сжатом состоянии, обусловленных механическими характеристиками нижележащих тканей.

10. Зонд по п.1, в котором упомянутое основание выполнено из относительно нерастяжимого материала и служит опорой для упомянутого нажимного аппликатора и датчика в центре упомянутого основания.

11. Зонд по п.1, в котором упомянутое основание содержит адгезивный слой на поверхности, обращенной к нажимному аппликатору и датчику, для приклеивания основания к коже субъекта в месте измерения.

12. Зонд по п.1, в котором упомянутый зонд содержит оптический датчик для восприятия уровня насыщения крови кислородом.

13. Зонд по п.12, в котором упомянутый зонд содержит также электрод для восприятия электрического потенциала, например, электрокардиографического (ЭКГ) сигнала субъекта.

14. Зонд по п.1, в котором упомянутый зонд содержит также электрод для восприятия электрического потенциала, например, электрокардиографического (ЭКГ) сигнала субъекта.

15. Зонд по п.1, в котором упомянутый зонд содержит также акустический датчик для восприятия звукового сигнала субъекта.

16. Зонд по п.12, в котором упомянутый зонд содержит также акустический датчик для восприятия звукового сигнала субъекта.

17. Зонд по п.1 в сочетании с прижимным устройством для прикладывания прижимного усилия к упомянутому основанию зонда, при наложении на упомянутое место измерения, и противодействующего усилия к соответствующей части тела субъекта с противоположной стороны от упомянутого места измерения.

18. Устройство для определения и индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта, содержащее зонд по п.1 для наложения на место измерения на коже субъекта и для формирования выходного сигнала, соответствующего измеренным изменениям пульсового артериального кровонаполнения в упомянутом месте, и систему обработки данных для использования упомянутых измеренных изменений для определения и индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

19. Устройство по п.18, в котором упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений пульсового артериального кровонаполнения для индикации периферического артериального тона субъекта.

20. Устройство по п.18, в котором упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений пульсового артериального кровонаполнения для индикации изменений системного артериального давления субъекта.

21. Устройство по п.18, в котором упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений для индикации частоты пульса субъекта.

22. Устройство по п.18, в котором упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений пульсового артериального кровонаполнения для индикации уровня сосудистого тонуса в месте измерения.

23. Устройство по п.18, в котором упомянутый датчик является оптическим датчиком, и упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений пульсового артериального кровонаполнения для формирования замера уровня насыщения крови кислородом.

24. Устройство по п.18, в котором упомянутое устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один дополнительный зонд по п.1 для наложения на одно дополнительное место измерения на коже субъекта и для измерения изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутом месте, и упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования изменений, измеренных обоими упомянутыми зондами, для определения и индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

25. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на места измерения, в которых сосудистые русла имеют разные уровни активности или реактивности вегетативной нервной системы.

26. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на места измерения, в которых сосудистые русла содержат, в основном, соответственно, канальные (эластичного типа) артерии и капиллярные сосудистые русла.

27. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на места измерения, в которых пульсовый объем сосудистых русел преимущественно зависит, соответственно, от активности вегетативной нервной системы или от уровня системного артериального давления.

28. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на места измерения, в которых пульсовый объем сосудистых русел преимущественно зависит, соответственно, от активности вегетативной нервной системы или от уровня системного артериального давления, причем упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью сравнения выходных сигналов упомянутых зондов для индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

29. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на места измерения, в которых пульсовый объем сосудистых русел неравно зависит от активности вегетативной нервной системы, причем упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью сравнения выходных сигналов упомянутых зондов для индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

30. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на места измерения, в которых пульсовый объем сосудистых русел преимущественно зависит, соответственно, от неравных уровней активности вегетативной нервной системы, причем упомянутый процессор данных выполнен с возможностью сравнения выходных сигналов упомянутых зондов для индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

31. Устройство по п.24, в котором упомянутые зонды выполнены с возможностью наложения на два или более места измерения на известном расстоянии друг от друга, причем упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования выходных сигналов упомянутых зондов для индикации скорости распространения пульса.

32. Устройство по п.24, в котором, по меньшей мере, один из упомянутых зондов содержит электрод для восприятия электрокардиографического (ЭКГ) сигнала объекта, причем упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений пульсового артериального кровонаполнения и упомянутый ЭКГ-сигнал для определения время прохождения пульса и/или скорости распространения пульса.

33. Способ для определения и индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта, содержащий следующие этапы: прикладывают зонд по п.1 на место измерения на коже субъекта для измерения изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутом месте, и используют упомянутые измеренные изменения для определения и индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

34. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта, по существу, покрывающий артерию от среднего до большого размера.

35. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта, который относительно интенсивно заполнен сосудами с артериовенозным анастомозом.

36. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта, который относительно слабо заполнен сосудами с артериовенозным анастомозом.

37. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта на лбу объекта.

38. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта на предплечье субъекта.

39. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта на запястье субъекта.

40. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают на относительно ограниченный участок кожи субъекта на ладони или на подошве стопы субъекта.

41. Способ по п.33, в котором упомянутый датчик является оптическим датчиком, и упомянутая система обработки данных использует упомянутые измеренные изменения пульсового артериального кровонаполнения для формирования замера уровня насыщения крови кислородом.

42. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают поверх поверхностной артерии для оценки эндотелиальной функции субъекта.

43. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают поверх кожной зоны, преимущественно содержащей капиллярные кровеносные сосуды, для оценки эндотелиальной функции субъекта.

44. Способ по п.33, в котором, по меньшей мере, один дополнительный зонд прикладывают на, по меньшей мере, одно дополнительное место измерения на коже субъекта для измерения на нем пульсового артериального кровонаполнения, при этом измерение дополнительным(и) зондом(ами) в дополнительном(ых) месте(ах) измерения также используют для определения и индикации состояния здоровья или изменения физиологического состояния субъекта.

45. Способ по п.44, в котором упомянутые зонды прикладывают на места измерения, в которых сосудистые русла имеют разные уровни реактивности на возбуждение вегетативной нервной системы.

46. Способ по п.44, в котором упомянутые зонды прикладывают на места измерения, в которых сосудистые русла имеют разные реакции на рефлексогенные явления.

47. Способ по п.44, в котором, по меньшей мере, два из упомянутых зондов, соответственно, содержат электрод для восприятия электрокардиографического (ЭКГ) сигнала субъекта, и при этом упомянутые зонды прикладывают на места измерения на известном расстоянии друг от друга, и изменения, измеренные упомянутыми зондами, используют для индикации времени прохождения пульса и скорости распространения пульса.

48. Способ по п.44, в котором один из упомянутых зондов прикладывают на поверхность тела субъекта, покрывающую поверхностную артерию эластичного типа, а другой из упомянутых зондов прикладывают на поверхность тела субъекта, покрывающую преимущественно капиллярное сосудистое русло.

49. Зонд по п.1, в котором зонд выполнен с возможностью восприятия изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутом месте измерения, представляющих собой изменение давления в упомянутом нажимном аппликаторе.

50. Зонд по п.1, в котором имеются множество разных датчиков для восприятия изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутом месте измерения.

51. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают поверх кожной зоны, преимущественно содержащей капиллярные кровеносные сосуды, для получения сигнала для входа биорегулирования с обратной связью.

52. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают поверх кожной зоны, покрывающей поверхностную артерию эластичного типа для получения сигнала для входа биорегулирования с обратной связью.

53. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают поверх кожной зоны, преимущественно содержащей капиллярные кровеносные сосуды, для получения сигнала в ответ на физический, медикаментозный фактор или психический стрессогенный фактор.

54. Способ по п.33, в котором упомянутый зонд прикладывают поверх кожной зоны, покрывающей поверхностную артерию эластичного типа, для получения сигнала в ответ на физический, медикаментозный фактор или психический стрессогенный фактор или раздражитель.

55. Способ по п.33, в котором упомянутое определение включает в себя наблюдение за временной зависимостью сигнала периферического артериального тона.

56. Способ по п.33, в котором упомянутое определение включает в себя наблюдение за изменениями сигнала периферического артериального тона.

57. Способ по п.44, в котором множество разных датчиков используют для определения изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутых местах измерения.

58. Способ по п.44, в котором определение изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутых местах измерения выполняют для получения сигнала для входа биорегулирования с обратной связью.

59. Способ по п.44, в котором определение изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутых местах измерения выполняют для получения сигнала в ответ на физический, медикаментозный фактор или психический стрессогенный фактор или раздражитель.

60. Способ по п.44, в котором определение изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутых местах измерения включает в себя наблюдение за временной зависимостью сигнала периферического артериального тона.

61. Способ по п.45, в котором определение изменений пульсового артериального кровонаполнения в упомянутых местах измерения включает в себя наблюдение за изменениями сигнала периферического артериального тона.

62. Зонд по п.1, в котором зонд выполнен с возможностью распространения давления, прикладываемого упомянутым нажимным аппликатором, на область за зоной упомянутого датчика для расширения фактической границы поля давления, покрывающего зону зондирования, и, по существу, для предотвращения расширения вен и депонирования венозной крови в упомянутых местах измерения и в расширенных фактических границах поля давления прикладыванием внешнего противодавления, достаточного, чтобы эффективно сжимать нижележащие вены и ограничивать локальный переток венозной крови в артериальный кровоток, и одновременно допускать свободный венозный отток в упомянутом месте измерения через ткани, окружающие упомянутое место измерения.

63. Устройство по п.18, дополнительно содержащее датчик сна/бодрствования, в котором упомянутая система обработки данных выполнена с возможностью использования упомянутых измеренных изменений для индикации состояния сна/бодрствования объекта.