Устройство обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах - RU2615868C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в общем относится к области родоразрешения и, в частности, к устройству обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Боль при родоразрешении (т. е. родовые схватки) находится на втором месте в общем рейтинге боли после жгучей боли. Сильные родовые схватки могут иметь негативное влияние на физическое и психическое здоровье роженицы и новорожденного. Многие роженицы выбирают кесарево сечение, которое приводит к нежелательным повреждениям тела, потому что они не в состоянии выдержать сильные родовые схватки, или даже потому, что они боятся родовых схваток. Существует множество причин, вызывающих боль при родоразрешении, например судорожное сокращение матки, растяжение или разрыв мышечных волокон матки и сжатие сосудов матки могут активировать центр боли в мозгу, что приводит к ощущению роженицей сильной боли. Когда плод проходит через родовые пути, плод может расширить родовые пути, особенно нижний сегмент матки, шейку матки, влагалище и промежность, в результате чего может произойти повреждение или растяжение, которое вызывает боль. Волнение, беспокойство или страх роженицы вызовет нейроэндокринные реакции в организме, что усилит боль.

Вследствие индивидуальных особенностей переносимость и ощущение боли являются различными для каждого человека. В соответствии с некоторыми статистическими данными приблизительно 44 процента женщин, рожающих в первый раз, могут ощущать, что боль при родоразрешении является невыносимой и даже, что «умирают от боли». Однако это может быть связано с психогенными факторами. Некоторые женщины, рожающие в первый раз, ощущают не такую невыносимую боль при родоразрешении, как представляют, и они могут ощущать лишь растяжение и боль в брюшном и пояснично-крестцовом отделах.

В настоящее время облегчение боли при родах осуществляется следующими способами: (1) лекарственное облегчение боли при родах (эпидуральная блокада), имеющее надежный обезболивающий эффект, но превращающее схватки из физиологического процесса в патологический процесс и требующее специального метода работы, который может повлиять на плод и увеличить схватки; (2) вдыхание закиси азота (т. е. N₂O), относящееся к общей анестезии, при которой роженица должна воздержаться от принятия пищи, что может подавить сердечно-сосудистую систему и центральную нервную систему плода и новорожденного; (3) дыхательная методика Ламаза в качестве психологического обезболивания, относящегося к ментальной и психологической терапиям; (4) родоразрешение с женщиной-сиделкой по уходу за роженицей со свободным положением тела; (5) облегчение боли при родах посредством чрескожной электрической стимуляции нервов (TENS), определенной клинической электрофизиологией и Американской психологической ассоциацией в качестве способа электрической стимуляции кожи для снижения боли. Теория блокаторов боли является одной из теоретических основ для TENS. TENS является неинвазивным способом, приводит к хорошему обезболиванию, не имеет побочных эффектов на материнский организм и плод и является одним из важных нефармакологических способов для облегчения боли при родах.

Было проведено множество исследований относительно метода неинвазивного облегчения боли при родах. В китайском патенте на полезную модель CN 202086950 U с датой публикации 26 сентября 2012 года раскрыта система для облегчения боли при родах, которая определяет степень боли роженицы в соответствии с сигналом от измеренного давления крови, отправляет импульсные сигналы различных ширины и мощности импульса для стимуляции желудка, чтобы успокоить нервную систему для обезболивания, и одновременно проигрывает музыку и видео для снятия нервного напряжения роженицы для снижения боли роженицы. В китайском патенте на полезную модель CN 202086950 U с датой публикации 28 декабря 2011 года раскрыто устройство для облегчения боли при родах, которое объединяет чрескожную электрическую стимуляцию нервов, импульсную терапию и музыкальную терапию, наряду с применением иглоукалывания и мокса-терапии для предоставления зеленого, безопасного и эффективного устройства для облегчения боли при родах. В китайском патенте на полезную модель CN 2737391 Y с датой публикации 29 сентября 2014 года раскрыто устройство для облегчения боли при родах, которая генерирует последовательность импульсов в соответствии с частотой, заданной пользователем, в которой мощность импульсов регулируется и импульсы усиливаются для вывода по отдельности посредством импульсного преобразователя для воздействия на конкретные участки организма для активации собственных обезболивающих веществ организма для достижения цели обезболивания. В китайском патенте на полезную модель CN 1148989 A с датой публикации 7 мая 1997 года раскрыто компьютерное устройство для облегчения боли при родах и мониторинга, которое содержит схему обезболивания, схему звука сердцебиения плода, схему давления матки и схему движения плода, а также имеет функцию обезболивания и мониторинга и может предоставить звуковое и световое оповещение, в котором вывод сигналов обезболивания разделен на три канала, включающие импульс, использующий импульсно-кодовую модуляцию (300-600 Гц), низкочастотный импульс (2-10 Гц) и среднечастотный импульс (2000-8000 Гц), которые могут быть выбраны посредством кнопки ручного выбора или автоматически управляться на основании силы сокращения матки. В китайском патенте на полезную модель CN 2216389 Y с датой публикации 3 января 1996 года раскрыто устройство для облегчения боли при родах и мониторинга с использованием компьютера, содержащее схему управления для управления мощностью вывода сигналов обезболивания, систему мониторинга, записи и оповещения для звука сердцебиения плода и систему мониторинга и записи для сокращения матки, которая может автоматически или вручную управлять мощностью вывода сигналов обезболивания в соответствии с сокращением матки. В патенте США на полезную модель US 7942818 B2 с датой публикации 7 мая 2011 года раскрыт способ определения времени, когда возникает боль родоразрешения, посредством сигналов сокращения матки.

В вышеупомянутых патентных документах, относящихся к способам и устройству для облегчения боли при родах, степень боли при родоразрешении в общем определяется на основании силы сокращения матки, то есть чем сильнее сокращение матки, тем больше амплитуда волны для стимуляции. Также в вышеупомянутых патентных документах, относящихся к способам и устройству для облегчения боли при родах, выходная волна является обычным импульсным сигналом и изменяется лишь на основании изменения ширины, частоты или мощности импульса, и имеется один выходной сигнал, так что эффект обезболивания не является идеальным. Кроме того, живому организму легко осуществить сопротивление отдельной электростимуляции, которая воздействует на организм в течение длительного времени, так что обезболивающий эффект в начале эффективного обезболивающего сигнала стимуляции будет снижен или даже будет являться недостаточным после длительного времени.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На основании вышеизложенного основной целью настоящего изобретения является предоставление устройства обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах, которое может более точно определять степень боли при родоразрешении, выводить группу волн обезболивающей электростимуляции и одновременно осуществлять материнско-плодный многопараметрический мониторинг и облегчение боли при родах.

В соответствии с аспектом изобретения устройство обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах содержит станцию облегчения боли при родах и модуль вывода группы волн электростимуляции, при этом устройство дополнительно содержит модуль материнско-плодного мониторинга, датчик давления сжатой кисти, генератор группы волн электростимуляции и модуль вывода группы волн электростимуляции, при этом модуль материнско-плодного мониторинга, датчик давления сжатой кисти и генератор группы волн электростимуляции соединены соответственно со станцией облегчения боли при родах и генератор группы волн электростимуляции соединен с модулем вывода группы волн электростимуляции;

модуль материнско-плодного мониторинга выполнен с возможностью обнаружения материнско-плодного физического сигнала и передачи обнаруженного материнско-плодного физического сигнала на станцию облегчения боли при родах;

датчик давления сжатой кисти выполнен с возможностью преобразования степени боли, испытываемой роженицей, в значение давления сжатой кисти и передачи преобразованного значения давления сжатой кисти на станцию облегчения боли при родах;

станция облегчения боли при родах выполнена с возможностью регулирования параметра вывода группы волн электростимуляции, анализа значения давления сокращения матки в материнско-плодном физическом сигнале и значения давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти, а также вычисления параметра вывода группы волн электростимуляции в соответствии с анализом; при этом параметр вывода группы волн электростимуляции включает тип, частоту и амплитуду группы волн электростимуляции;

генератор группы волн электростимуляции выполнен с возможностью генерирования соответствующей группы волн электростимуляции в соответствии с параметром вывода группы волн электростимуляции, регулируемым станцией облегчения боли при родах; и

модуль вывода группы волн электростимуляции выполнен с возможностью вывода группы волн электростимуляции на организм роженицы.

Предпочтительно регулирование параметра вывода группы волн электростимуляции станцией облегчения боли при родах включает:

этап 1 обнаружение максимального значения давления сжатой кисти роженицы, F_max, посредством датчика давления сжатой кисти;

этап 2 обнаружение значения давления в реальном времени сокращения матки, TOCO, посредством модуля материнско-плодного мониторинга;

этап 3 обнаружение значения давления сжатой кисти роженицы в реальном времени, F, посредством датчика давления сжатой кисти; и

этап 4 первоначальное вычисление типа X_TOCO и амплитуды A_TOCO группы волн электростимуляции в соответствии с TOCO, обнаруженным на этапе 2, и

если TOCO>TOCO_порог, то для типа X_TOCO группы волн электростимуляции устанавливают обезболивающую группу волн, а если TOCOпорог, то тип X_TOCO группы волн электростимуляции является массажной группой волн, при этом TOCO_порог является болевым порогом давления сокращения матки; и

амплитуда A_TOCO группы волн электростимуляции является A_TOCO=K_TOCO *TOCO +A_умолч, при этом A_умолч является минимальной амплитудой A_min, и K_TOCO является пропорциональным коэффициентом амплитуды A_TOCO группы волн электростимуляции и значения давления сокращения матки TOCO в реальном времени;

этап 5 дополнительное вычисление типа X_F и амплитуды A_F группы волн электростимуляции в соответствии со значением F давления сжатой кисти в реальном времени, обнаруженным на этапе 3, и

если F< Fk_порог*F_max, то X_F устанавливают в качестве X_TOCO и амплитуда A_F группы волн электростимуляции является A_F=A_TOCO + K_F *F+A_умолч, при этом Fk_порог является болевым порогом значения давления сжатой кисти и соответствует Fk_порог>0, и K_F является пропорциональным коэффициентом амплитуды A_F группы волн электростимуляции и значения F давления сжатой кисти; и

если F> Fk_порог*F_max, то для X_F устанавливают обезболивающую группу волн, при этом если X_TOCO является массажной группой волн, то амплитуда A_F группы волн электростимуляции является A_F= K_F *F+A_умолч, и если X_TOCO является обезболивающей группой волн, то амплитуда A_F группы волн электростимуляции является A_F=A_TOCO + K_F *F+A_умолч;

этап 6 определение типа X и амплитуды A конечного вывода группы волн электростимуляции в соответствии с двумя вычислениями на этапе 4 и этапе 5 и синтезирование конечной группы волн электростимуляции в соответствии с конечными типом X и амплитудой A вывода; и

только в случае, если как X_TOCO, так и X_F являются массажными группами волн, то для типа X конечной группы волн электростимуляции устанавливают массажную группу волн; в остальных случаях для типа X устанавливают обезболивающую группу волн; и конечную амплитуду A вывода устанавливают в качестве A=A_F, при этом A меньше верхней границы безопасности амплитуды A_max, установленной системой.

Группа волн электростимуляции на этапах 4, 5 и 6 может быть разделена в соответствии с разным клиническим эффектом на массажную группу волн и обезболивающую группу волн, при этом массажная группа волн является группой волн электростимуляции, основным эффектом которой является массирование, и обезболивающая группа волн является группой волн электростимуляции, основным эффектом которой является облегчение боли.

Группа волн электростимуляции относится к типу группы волн, объединенной посредством модулирования несущих волн различных частот (150 Гц -10 кГц) с рядом низкочастотных волн (имеющих частотный диапазон от 1 Гц до 150 Гц) различных типов форм волн и различных частотных характеристик.

Синтезирование на этапе 6 включает:

этап 31 установка параметров профиля каждой объединенной базовой формы волны группы волн низкочастотной модуляции;

этап 32 установка последовательности объединения каждой объединенной базовой формы волны группы волн низкочастотной модуляции;

этап 33 установка продолжительности каждой объединенной базовой формы волны группы волн низкочастотной модуляции, объединение объединенных базовых форм волн в базовую группу волн, т. е. сигнал низкочастотной модуляции;

этап 34 установка соответствующей несущей частоты для получения несущего сигнала;

этап 35 модулирование несущего сигнала на этапе 34 с базовой группой волн на этапе 33 для получения группы волн первого порядка;

этап 36 повторение этапов 31-35 для получения нескольких групп волн первого порядка различных характеристик; и

этап 37 выбор от трех до шести групп волн первого порядка, полученных на этапе 35, и установка последовательности объединения и продолжительности для получения группы волн второго порядка в качестве группы волн электростимуляции.

Параметры профиля на этапе 31 включают тип и частоту. Тип базовой формы волны включает трапецеидальную волну и синусоидальную волну, а частота базовой формы волны имеет частотный диапазон от 1 Гц до 150 Гц. Последовательность объединения базовых форм волн на этапе 32 означает, что несколько базовых волн различных частот и различных типов объединяется поочередно. Объединение базовых групп волн может быть разделено в соответствии с их характеристиками и эффектами на массажную группу волн и обезболивающую группу волн. Продолжительность каждой объединенной базовой формы волны устанавливается с учетом ощущения и состояния организма относительно базовых форм волн различных частот. Форма волны несущей волны на этапе 34 имеет форму синусоидальной волны или прямоугольной волны с частотным диапазоном от 150 Гц до 10 кГц. Группа волн первого порядка на этапе 35 получена посредством модуляции несущего сигнала высокой частоты (150 Гц-10 кГц) с низкочастотным сигналом. Разница между группами волн первого порядка различных характеристик на этапе 36 включает объединение базовых групп волн и частоту несущей волны. Последовательность объединения на этапе 37 означает, что несколько групп волн первого порядка различных несущих частот объединяется поочередно.

Предпочтительно по меньшей мере две группы волн электростимуляции двух типов предварительно сохраняется в соответствии с параметрами реализации на этапах 31-37 в генераторе группы волн электростимуляции и станция облегчения боли при родах проводит комплексный анализ в соответствии со значением давления сокращения матки от модуля материнско-плодного мониторинга и значением давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти для вычисления типа вывода, частоты и амплитуды группы волн электростимуляции.

В одном предпочтительном варианте осуществления генератор группы волн электростимуляции содержит блок хранения выборочных данных о форме волны, блок хранения частоты, блок хранения амплитуды, блок считывания данных, цифроаналоговый преобразователь и усилительную управляющую схему, при этом блок хранения выборочных данных о форме волны выполнен с возможностью сохранения выборочных данных периода несущего сигнала; блок хранения частоты выполнен с возможностью сохранения частоты в реальном времени группы волн электростимуляции; блок хранения амплитуды выполнен с возможностью сохранения амплитуды в реальном времени группы волн электростимуляции; блок считывания данных выполнен с возможностью периодического считывания блока хранения выборочных данных о форме волны с частотой, сохраненной в блоке хранения частоты, и последовательного периодического вывода выборочных данных о форме волны; цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью преобразования выборочных данных о форме волны в аналоговый сигнал и усилительная управляющая схема выполнена с возможностью регулирования группы волн электростимуляции, подлежащей выводу в соответствии с амплитудой, сохраненной в блоке хранения амплитуды.

Предпочтительно выборочные данные по меньшей мере двух групп волн электростимуляции двух типов предварительно сохраняются в генераторе группы волн электростимуляции; станция облегчения боли при родах проводит комплексный анализ в соответствии со значением давления сокращения матки от модуля материнско-плодного мониторинга и значением давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти для вычисления типа вывода, частоты и амплитуды группы волн электростимуляции.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления генератор группы волн электростимуляции содержит последовательно соединенные базу выборочных данных о группе волн, микрокомпьютерную систему, цифроаналоговый преобразователь и усилительную управляющую схему, при этом база выборочных данных о группе волн предоставлена на носителе данных и выполнена с возможностью сохранения выборочных данных по меньшей мере двух из групп волн электростимуляции; микрокомпьютерная система выполнена с возможностью последовательного считывания выборочных данных о группе волн соответствующего типа из базы выборочных данных о группе волн с выборочной частотой группы волн электростимуляции в соответствии с типом вывода группы волн электростимуляции, вычисленным станцией облегчения боли при родах; цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью преобразования выборочных данных о группе волн в группу волн электростимуляции; и усилительная управляющая схема выполнена с возможностью регулирования группы волн электростимуляции, подлежащей выводу в соответствии с амплитудой вывода группы волн электростимуляции, вычисленной станцией облегчения боли при родах.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления генератор группы волн электростимуляции содержит последовательно соединенные память для хранения выборочных данных о группе волн, схему автоматического сканирования, цифроаналоговый преобразователь и усилительную управляющую схему, при этом память для хранения выборочных данных о группе волн выполнена с возможностью сохранения выборочных данных по меньшей мере двух из групп волн электростимуляции; схема автоматического сканирования выполнена с возможностью генерирования адресной информации посредством цифровой логической схемы и сканирования блока хранения данных о форме волны соответствующего типа с выборочной частотой группы волн электростимуляции для вывода в свою очередь памятью выборочных данных о группе волн в соответствии с типом вывода группы волн электростимуляции, вычисленным станцией облегчения боли при родах; цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью преобразования выборочных данных о группе волн в группу волн электростимуляции; и усилительная управляющая схема выполнена с возможностью регулирования группы волн электростимуляции, подлежащей выводу в соответствии с амплитудой вывода группы волн электростимуляции, вычисленной станцией облегчения боли при родах.

По сравнению с известным уровнем техники, настоящее изобретение имеет следующие преимущества и эффекты.

Во-первых, датчик давления сжатой кисти может более точно непрерывно отражать у роженицы ощущение и способность переносить боль, и, по сравнению с существующим техническим решением регулирования коэффициента усиления усилителя посредством кнопки, он является более практичным и эффективным. Поскольку совершенно естественным является то, что роженица может сжимать свои ладони, когда она ощущает боль, сигнал давления может непрерывно и точно отражать ощущение роженицей боли.

Во-вторых, группа волн электростимуляции выводится с учетом различных ощущений людьми импульсов электростимуляции различных частот и форм волн для получения лучшего эффекта. Базовые формы волн поочередно изменяющихся частот объединяются в базовую группу волн; базовая группа волн модулирует несущие сигналы различных частот для получения группы волн первого порядка; и несколько групп волн первого порядка поочередно изменяющихся несущих частот объединяется в группу волн второго порядка, т. е. группу волн электростимуляции.

В-третьих, по сравнению с известным уровнем техники, определение боли при родоразрешении в соответствии с изобретением учитывает разнообразие ощущений роженицей боли. Изобретение может более точно оценить степень ощущения роженицей боли посредством анализа на основании синтеза сокращения матки роженицы и сигнала обратной связи давления от датчика давления сжатой кисти, и степень ощущения в качестве биологической обратной связи будет классифицирована для иерархического управления для получения лучшего результата обезболивания и преодоления сопротивления отдельной электростимуляции, которая воздействует на роженицу в течение длительного времени.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

На прилагаемых графических материалах проиллюстрирован один или несколько вариантов осуществления изобретения, и вместе с письменным описанием они способствуют пояснению принципов изобретения. По мере возможности одинаковые номера ссылочных позиций использованы на всех графических материалах для ссылки на одинаковые или подобные элементы варианта осуществления.

На фиг. 1 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая устройство обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая способ регулирования параметров устройства обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 3 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая процесс реализации группы волн электростимуляции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 4 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая процесс реализации базовой формы волны в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая несколько базовых групп волн, объединяющих группу волн первого порядка, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 6 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая процесс реализации группы волн второго порядка в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая генератор группы волн электростимуляции в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 8 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая генератор группы волн электростимуляции в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 9 показана схематическая диаграмма, иллюстрирующая генератор группы волн электростимуляции в соответствии с дополнительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления

В следующем описании вариантов осуществления осуществляется ссылка на прилагаемые графические материалы, которые образуют его часть и на которых показаны в качестве иллюстрации конкретные варианты осуществления изобретения, которые могут быть применены на практике. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты осуществления и структурные изменения могут быть осуществлены без отступления от объема раскрытых вариантов осуществления.

Пример 1

Как показано на фиг. 1, устройство обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах содержит модуль материнско-плодного мониторинга, датчик давления сжатой кисти, генератор группы волн электростимуляции, модуль вывода группы волн электростимуляции, модуль ввода и отображения и станцию облегчения боли при родах, при этом модуль материнско-плодного мониторинга, датчик давления сжатой кисти, генератор группы волн электростимуляции и модуль ввода и отображения соединены соответственно со станцией облегчения боли при родах и генератор группы волн электростимуляции соединен с модулем вывода группы волн электростимуляции.

Модуль материнско-плодного мониторинга выполнен с возможностью обнаружения физического сигнала матери и плода (называемого далее материнско-плодным физическим сигналом) и передачи обнаруженного материнско-плодного физического сигнала на станцию облегчения боли при родах. Материнско-плодный физический сигнал выбирается из группы, состоящей из электрокардиосигнала, давления крови, насыщения оксигемоглобином, пульса, температуры тела, дыхания, частоты сердечных сокращений плода и значения давления сокращения матки;

датчик давления сжатой кисти выполнен с возможностью преобразования степени боли, испытываемой роженицей, в значение давления сжатой кисти и передачи преобразованного значения давления сжатой кисти на станцию облегчения боли при родах;

станция облегчения боли при родах выполнена с возможностью регулирования параметра вывода группы волн электростимуляции, анализа значения давления сокращения матки в материнско-плодном физическом сигнале и значения давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти, а также вычисления параметра вывода группы волн электростимуляции в соответствии с анализом;

параметр вывода группы волн электростимуляции включает тип, частоту и амплитуду группы волн электростимуляции;

генератор группы волн электростимуляции выполнен с возможностью генерирования соответствующей группы волн электростимуляции в соответствии с параметром вывода группы волн электростимуляции, регулируемым станцией облегчения боли при родах; и

модуль вывода группы волн электростимуляции выполнен с возможностью вывода группы волн электростимуляции на организм роженицы.

Модуль ввода и отображения выполнен с возможностью взаимодействия с оператором или устройством, включая ввод параметров модуля материнско-плодного мониторинга, ввод параметров генератора группы волн электростимуляции и отображение материнско-плодных физических параметров и их форм волн. Параметры ввода модуля материнско-плодного мониторинга включают установку оповещения модуля материнско-плодного мониторинга и установку на ноль давления сокращения матки. Параметры ввода генератора группы волн электростимуляции включают тип, частоту и амплитуду группы волн электростимуляции.

В варианте осуществления модуль вывода группы волн электростимуляции содержит электрод вывода группы волн электростимуляции и кабель, соединенный с генератором группы волн электростимуляции.

Как показано на фиг. 2, регулирование параметра вывода группы волн электростимуляции станцией облегчения боли при родах в устройстве обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах включает:

этап 1 обнаружение максимального значения давления сжатой кисти роженицы, обозначенного F_max, посредством датчика давления сжатой кисти;

этап 2 обнаружение значения давления в реальном времени сокращения матки, обозначенного TOCO, посредством модуля материнско-плодного мониторинга;

этап 3 обнаружение значения давления сжатой кисти роженицы в реальном времени, обозначенного F, посредством датчика давления сжатой кисти; и

этап 4 первоначальное вычисление типа X_TOCO и амплитуды A_TOCO группы волн электростимуляции в соответствии с TOCO, обнаруженным на этапе 2; и

если TOCO>TOCO_порог, то для типа X_TOCO группы волн электростимуляции устанавливается обезболивающая группа волн, тогда как если TOCOпорог, то тип X_TOCO группы волн электростимуляции является массажной группой волн, при этом TOCOпорог является болевым порогом давления сокращения матки; и

амплитуда A_TOCO группы волн электростимуляции является A_TOCO=K_TOCO *TOCO +A_умолч, при этом A_умолч является минимальной амплитудой A_min, и K_TOCO является пропорциональным коэффициентом амплитуды A_TOCO группы волн электростимуляции и значения давления сокращения матки TOCO в реальном времени.

этап 5 дополнительное вычисление типа X_F и амплитуды A_F группы волн электростимуляции в соответствии со значением F давления сжатой кисти в реальном времени, обнаруженным на этапе 3; и

если F< Fk_порог*F_max, то X_F устанавливается в качестве X_TOCO и амплитуда A_F группы волн электростимуляции является A_F=A_TOCO + K_F *F+A_умолч, при этом Fk_порог является болевым порогом значения давления сжатой кисти и соответствует Fk_порог>0, и K_F является пропорциональным коэффициентом амплитуды A_F группы волн электростимуляции и значения F давления сжатой кисти; и

если F> Fk_порог*F_max, то для X_F устанавливается обезболивающая группа волн, при этом если X_TOCO на данный момент является массажной группой волн, то амплитуда AF группы волн электростимуляции является A_F= K_F *F+A_умолч, и если X_TOCO является обезболивающей группой волн, то амплитуда A_F группы волн электростимуляции является A_F=A_TOCO + K_F *F+A_умолч;

этап 6 определение типа X и амплитуды A конечного вывода группы волн электростимуляции в соответствии с двумя вычислениями на этапе 4 и этапе 5 и синтезирование конечной группы волн электростимуляции в соответствии с конечными типом X и амплитудой A вывода; и

только в случае, если как X_TOCO, так и X_F являются массажными группами волн, то для типа X конечной группы волн электростимуляции устанавливается массажная группа волн; в остальных случаях для типа X устанавливается обезболивающая группа волн; и конечная амплитуда A вывода устанавливается в качестве A=A_F, при этом A меньше верхней границы амплитуды A_max, установленной системой.

Группа волн электростимуляции на этапах 4, 5 и 6 может быть разделена в соответствии с отличным клиническим эффектом на массажную группу волн и обезболивающую группу волн, при этом массажная группа волн является группой волн электростимуляции, основным эффектом которой является массирование, и обезболивающая группа волн является группой волн электростимуляции, основным эффектом которой является облегчение боли.

Группа волн электростимуляции относится к типу группы волн, объединенной посредством модулирования несущих волн различных частот (150 Гц -10 кГц) с рядом низкочастотных волн (имеющих частотный диапазон от 1 Гц до 150 Гц) различных типов форм волн и различных частотных характеристик.

Вычисление и/или выбор типа и амплитуды группы волн электростимуляции на этапах 4-6 может быть реализован станцией облегчения боли при родах. Станция облегчения боли при родах также передает тип и амплитуду для конечного вывода на генератор группы волн электростимуляции.

Как показано на фиг. 3, процесс реализации группы волн электростимуляции включает:

этап 31 установка параметров профиля каждой объединенной базовой формы волны группы волн низкочастотной модуляции;

этап 32 установка последовательности объединения каждой объединенной базовой формы волны группы волн низкочастотной модуляции;

этап 33 установка продолжительности каждой объединенной базовой формы волны группы волн низкочастотной модуляции, объединение объединенных базовых форм волн в базовую группу волн, т. е. сигнал низкочастотной модуляции;

этап 34 установка соответствующей несущей частоты для получения несущего сигнала;

этап 35 модулирование несущего сигнала на этапе 34 с базовой группой волн на этапе 33 для получения группы волн первого порядка;

этап 36 повторение этапов 31-35 для получения нескольких групп волн первого порядка различных характеристик; и

этап 37 выбор от трех до шести групп волн первого порядка, полученных на этапе 35, и установка последовательности объединения и продолжительности для получения группы волн второго порядка в качестве группы волн электростимуляции.

Параметры профиля на этапе 31 включают тип и частоту. Тип базовой формы волны включает трапецеидальную волну и синусоидальную волну, и частота базовой формы волны имеет частотный диапазон от 1 Гц до 150 Гц. Последовательность объединения базовых форм волн на этапе 32 означает, что несколько базовых волн различных частот и различных типов объединяется поочередно. Объединение базовых групп волн может быть разделено в соответствии с их характеристиками и эффектами на массажную группу волн и обезболивающую группу волн. Продолжительность каждой объединенной базовой формы волны устанавливается с учетом ощущения и состояния организма относительно базовых форм волн различных частот. Форма волны несущей волны на этапе 34 имеет форму синусоидальной волны или прямоугольной волны с частотным диапазоном от 150 Гц до 10 кГц. Группа волн первого порядка на этапе 35 получена посредством модуляции несущего сигнала высокой частоты (150 Гц-10 кГц) с низкочастотным сигналом. Разница между группами волн первого порядка различных характеристик на этапе 36 включает объединение базовых групп волн и частоту несущей волны. Последовательность объединения на этапе 37 означает, что несколько групп волн первого порядка различных несущих частот объединяется поочередно.

Как показано на фиг. 4, в варианте осуществления профиль базовой формы волны на этапе 31 имеет форму трапецеидальной волны и параметры формы волны представлены продолжительностью t1 верхнего края, продолжительностью t2 высокого уровня, продолжительностью t3 нижнего края и продолжительностью t4 низкого уровня. Многообразие базовых форм волн различных частот и типов может быть получено в соответствии с длиной каждой продолжительности.

Как показано на фиг. 5, в варианте осуществления установки группы 3 волн первого порядка на этапах 32 и 33 могут быть представлены в качестве: n₁ (первая базовая форма волны) + n₂ (вторая базовая форма волны) + n₃ (третья базовая форма волны) + n₄ (четвертая базовая форма волны) + n₅ (пятая базовая форма волны), что означает, что базовая группа 1 волн объединена посредством n₁ первых базовых форм волн, n₂ вторых базовых форм волн, n₃ третьих базовых форм волн, n₄ четвертых базовых форм волн и n₅ пятых базовых форм волн, где n₁, n₂, n₃, n₄ и n₅ являются целыми. На фиг. 5 показан цикл базовой формы волны. Продолжительность базовой формы волны определена частотой и количеством базовых форм волн. Частота несущей волны 2 установлена на этапе 34, и несущая волна 2 модулируется посредством базовой группы 1 волн для получения группы 3 волн первого порядка на этапе 35.

Как показано на фиг. 6, в варианте осуществления установки группы 4 волн второго порядка на этапах 36 и 37 могут быть представлены в качестве: m₁ (первая группа волн первого порядка) + m₂ (вторая группа волн первого порядка) + m₃ (третья группа волн первого порядка) + m₄ (четвертая группа волн первого порядка) + m₅ (пятая группа волн первого порядка), что означает, что группа волн второго порядка объединена посредством n₁ первых групп волн первого порядка, n₂ вторых групп волн первого порядка, n₃ третьих групп волн первого порядка, n₄ четвертых групп волн первого порядка и n₅ пятых групп волн первого порядка, где n₁, n₂, n₃, n₄ и n₅ являются целыми. На фиг. 6 показан цикл группы волн первого порядка.

В варианте осуществления существует следующий набор параметров группы волн для хорошего обезболивающего эффекта. Для базовой формы волны продолжительность t1 верхнего края и продолжительность t3 нижнего края равняются нулю, а продолжительность t2 высокого уровня и продолжительность t4 низкого уровня равняются половине соответствующего периода. Существует восемь базовых форм волн различных частот, включая 2 Гц, 5 Гц, 10 Гц, 20 Гц, 25 Гц, 50 Гц, 75 Гц и 100 Гц, и соответствующими периодами соответственно являются 500 мс, 200 мс, 100 мс, 50 мс, 40 мс, 20 мс, 13,3 мс и 10 мс. Обезболивающие группы волн, выводимые на руки и талию роженицы, реализованы посредством различных групп волн первого порядка, но для того, чтобы ощущения на руках и талии были одинаковыми, несущие частоты, выводимые на руки и талию, должны быть одинаковыми в одно и то же время.

Первая базовая группа волн: общая продолжительность: 15 секунд; и несущая частота: 1 кГц.

Талия: 10 (2 Гц) + 192 (5 Гц) + 128 (50 Гц) + 64 (25 Гц) + 255 (100 Гц).

Рука: 10 (2 Гц) + 192 (75 Гц) + 128 (50 Гц) + 64 (25 Гц) + 255 (100 Гц).

Вторая базовая группа волн: общая продолжительность: 11,6 секунды; и несущая частота: 2,5 кГц.

Талия: 15 (5 Гц) + 80 (5 Гц) + 10 (2 Гц) + 80 (100 Гц) + 20 (10 Гц).

Рука: 15 (2 Гц) + 40 (50 Гц) + 10 (2 Гц) + 40 (50 Гц) + 20 (10 Гц).

Третья базовая группа волн: общая продолжительность: 21 секунда; и несущая частота: 2,5 кГц.

Талия: 20 (2 Гц) + 300 (75 Гц) + 99 (25 Гц) + 200 (100 Гц) + 50 (50 Гц).

Рука: 20 (2 Гц) + 200 (50 Гц) + 990 (25 Гц) + 50 (100 Гц) + 125 (50 Гц).

Четвертая базовая группа волн: общая продолжительность: 9,5 секунды; и несущая частота: 2,5 кГц.

Талия: 10 (2 Гц) + 50 (20 Гц) + 198 (100 Гц).

Рука: 10 (2 Гц) + 50 (20 Гц) + 99 (50 Гц).

Пятая базовая группа волн: общая продолжительность: 28 секунд; и несущая частота: 1 кГц.

Талия: 30 (2 Гц) + 300 (75 Гц) + 99 (25 Гц) + 300 (100 Гц) + 90 (50 Гц).

Рука: 30 (2 Гц) + 300 (75 Гц) + 990 (25 Гц) + 80 (100 Гц) + 200 (50 Гц).

Шестая базовая группа волн: общая продолжительность: 9,5 секунды; и несущая частота: 1 кГц.

Талия: 10 (2 Гц) + 50 (20 Гц) + 198 (100 Гц).

Рука: 10 (2 Гц) + 50 (20 Гц) + 99 (50 Гц).

Посредством модулирования соответствующих несущих волн с вышеизложенными первой-шестой базовыми группами волн могут быть получены две лучшие группы волн электростимуляции, как представлено далее.

Первая группа волн второго порядка: 42 (третья группа волн первого порядка) + 38 (четвертая группа волн первого порядка) + 56 (пятая группа волн первого порядка) + 24 (вторая группа волн первого порядка) + 45 (первая группа волн первого порядка).

Вторая группа волн второго порядка: 42 (третья группа волн первого порядка) + 38 (шестая группа волн первого порядка) + 24 (вторая группа волн первого порядка) + 56 (пятая группа волн первого порядка) + 38 (четвертая группа волн первого порядка) + 45 (первая группа волн первого порядка).

По меньшей мере две группы волн электростимуляции двух типов предварительно сохраняются в соответствии с параметрами реализации на этапах 31-37 в генераторе группы волн электростимуляции, и станция облегчения боли при родах проводит комплексный анализ в соответствии со значением давления сокращения матки от модуля материнско-плодного мониторинга и значением давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти для вычисления типа вывода, частоты и амплитуды группы волн электростимуляции.

В варианте осуществления, как показано на фиг. 7, генератор группы волн электростимуляции содержит блок хранения выборочных данных о форме волны, блок хранения частоты, блок хранения амплитуды, блок считывания данных, цифроаналоговый преобразователь и усилительную управляющую схему. Частота и амплитуда в реальном времени группы волн электростимуляции вычисляются на основании типа вывода и амплитуды группы волн электростимуляции, вычисленных станцией облегчения боли при родах, как указано далее (1). Частота в реальном времени группы волн электростимуляции вычисляется на основании параметров реализации группы волн электростимуляции в соответствии с типом вывода группы волн электростимуляции, вычисленным станцией облегчения боли при родах, то есть частота в реальном времени группы волн электростимуляции равняется частоте в реальном времени несущего сигнала, предварительно сохраненного на этапе 34; и (2) амплитуда в реальном времени группы волн электростимуляции вычисляется на основании параметров реализации группы волн электростимуляции в соответствии с типом вывода группы волн электростимуляции, вычисленным станцией облегчения боли при родах, и на основании амплитуды вывода амплитуды, вычисленной станцией облегчения боли при родах, то есть амплитуда в реальном времени группы волн электростимуляции вычисляется на основании параметров профиля, сохраненных на этапе 31, последовательности объединения, сохраненного на этапе 32, и продолжительности, предварительно сохраненной на этапе 33, и амплитуда в реальном времени группы волн электростимуляции равняется амплитуде в реальном времени базовой группы волн, умноженной на предварительно сохраненную амплитуду группы волн электростимуляции. Блок хранения выборочных данных о форме волны выполнен с возможностью сохранения выборочных данных периода несущего сигнала; блок хранения частоты выполнен с возможностью сохранения частоты в реальном времени группы волн электростимуляции; блок хранения амплитуды выполнен с возможностью сохранения амплитуды в реальном времени группы волн электростимуляции; блок считывания данных выполнен с возможностью периодического считывания блока хранения выборочных данных о форме волны с частотой, сохраненной в блоке хранения частоты, и последовательного периодического вывода выборочных данных о форме волны; цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью преобразования выборочных данных о форме волны в аналоговый сигнал; и усилительная управляющая схема выполнена с возможностью регулирования группы волн электростимуляции, подлежащей выводу в соответствии с амплитудой, сохраненной в блоке хранения амплитуды.

Пример 2

Пример подобен примеру 1, за исключением того, что выборочные данные самой группы волн электростимуляции предварительно сохраняются в генераторе группы волн электростимуляции и выбираются для вывода в соответствии с действительной необходимостью, как указано далее. По меньшей мере две группы волн электростимуляции двух типов предварительно сохраняются в генераторе группы волн электростимуляции и станция облегчения боли при родах проводит комплексный анализ в соответствии со значением давления сокращения матки от модуля материнско-плодного мониторинга и значением давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти для вычисления типа вывода, частоты и амплитуды группы волн электростимуляции.

Как показано на фиг. 8, генератор группы волн электростимуляции содержит последовательно соединенные базу выборочных данных о группе волн, микрокомпьютерную систему, цифроаналоговый преобразователь и усилительную управляющую схему. База выборочных данных о группе волн предоставлена на носителе данных, выбранном из группы, состоящей из магнитного диска, оптического диска, флэш-диска USB, CF-карты и SD-карты, и выполнена с возможностью сохранения выборочных данных по меньшей мере двух из групп волн электростимуляции; микрокомпьютерная система выполнена с возможностью последовательного считывания выборочных данных о группе волн соответствующего типа из базы выборочных данных о группе волн с выборочной частотой группы волн электростимуляции в соответствии с типом вывода группы волн электростимуляции, вычисленным станцией облегчения боли при родах; цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью преобразования выборочных данных о группе волн в группу волн электростимуляции; и усилительная управляющая схема выполнена с возможностью регулирования группы волн электростимуляции, подлежащей выводу в соответствии с амплитудой группы волн электростимуляции, вычисленной станцией облегчения боли при родах.

Пример 3

Пример подобен примеру 1, за исключением того, что выборочные данные самой группы волн электростимуляции предварительно сохраняются в генераторе группы волн электростимуляции и выбираются для вывода в соответствии с действительной необходимостью, как указано далее. По меньшей мере две группы волн электростимуляции двух типов предварительно сохраняются в генераторе группы волн электростимуляции и станция облегчения боли при родах проводит комплексный анализ в соответствии со значением давления сокращения матки от модуля материнско-плодного мониторинга и значением давления сжатой кисти от датчика давления сжатой кисти для вычисления типа вывода, частоты и амплитуды группы волн электростимуляции.

Как показано на фиг. 9, генератор группы волн электростимуляции содержит последовательно соединенные память для хранения выборочных данных о группе волн, схему автоматического сканирования, цифроаналоговый преобразователь и усилительную управляющую схему. Память для хранения выборочных данных о группе волн выбирается из группы, состоящей из ROM, PROM, PROM, E²PROM и флэш-памяти, и выполнена с возможностью сохранения выборочных данных по меньшей мере двух из групп волн электростимуляции; схема автоматического сканирования выполнена с возможностью генерирования адресной информации посредством цифровой логической схемы и сканирования блока хранения данных о форме волны соответствующего типа с выборочной частотой группы волн электростимуляции для того, чтобы память в свою очередь выводила выборочные данные о группе волн в соответствии с типом вывода группы волн электростимуляции, вычисленным станцией облегчения боли при родах; цифроаналоговый преобразователь выполнен с возможностью преобразования выборочных данных о группе волн в группу волн электростимуляции; и усилительная управляющая схема выполнена с возможностью регулирования группы волн электростимуляции, подлежащей выводу в соответствии с амплитудой вывода группы волн электростимуляции, вычисленной станцией облегчения боли при родах.

В других вариантах осуществления параметры реализации группы волн электростимуляции или тип, частота и амплитуда группы волн электростимуляции также могут быть установлены вручную, и устройство в соответствии с примерами 1-3 выводит группу волн электростимуляции.

Вышеизложенные варианты осуществления выбраны и описаны с целью пояснения принципов изобретения и их практического применения, чтобы мотивировать других специалистов в данной области техники для использования изобретения. Альтернативные варианты осуществления будут понятны специалистам в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, без отступления от его сущности и объема. Соответственно, объем настоящего изобретения определен прилагаемой формулой изобретения, нежели вышеизложенным описанием и приведенными в качестве примера вариантами осуществления, которые в нем описаны.

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике. Раскрыто устройство обратной связи биологического типа для облегчения физической боли при родах, содержащее модуль материнско-плодного мониторинга, датчик давления сжатой кисти, генератор группы волн электростимуляции, модуль вывода группы волн электростимуляции и рабочую станцию облегчения боли при родах. Генератор группы волн электростимуляции регулирует группу волн электростимуляции и выводит ее на поверхность материнского организма посредством модуля вывода группы волн электростимуляции и электродов. Настоящее изобретение способно предоставить своевременное регулирование параметров вывода группы волн электростимуляции, сигналов группы волн электростимуляции с учетом ощущаемого физического восприятия различных частот и форм волн импульсов электростимуляции. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Формула