Электрокардиофон «Волна-3»
Электрокардиофон «Волна-3» имеет акустическую связь с используемой линией, легко подключается к телефонной трубке или к микрофону-манипулятору малогабаритной радиостанции . В системе «Волна-3» используется частотная модуляция первой несущей частоты 1400 Гц. При использовании радиоканала получается классическая для радиотелеметрии система модуляции 2ЧМ. Приемный пульт ЭКГ (рис. 4) рассчитан на постоянное подключение двух телефонных и одной радиолинии связи, обеспечивает прием ЭКГ, ее регистрацию на теплочувствительной бумаге, выделение полезного сигнала на фоне помех и самоконтроль правильности функционирования. Последнее качество в условиях скорой помощи особенно важно. Входящие в комплект системы «Волна-3» радиосредства позволяют вести передачу из любого места, вне зависимости от того, установлен там телефон или нет. Однако на практике стараются пользоваться радиоканалами пореже, чтобы не мешать соседним бригадам скорой помощи.
По прибытии на место вызова, например в квартиру многоэтажного дома, который по какой-либо причине не подключен к городской телефонной сети, фельдшер или врач в считанные секунды устанавливает связь по схеме электрокардиофон—малогабаритная радиостанция «Кактус»—автоматический коммутатор—передатчик «Гранит» машины «Скорой помощи»—стационарный приемник «Гра-нит» диспетчерской станции скорой помощи—телефонная проводная линия—приемный пульт ЭКГ в центре дистанционной кардиологической диагностики. Затем следует передача стандартных отведений ЭКГ и сопутствующих данных о больном. После расшифровки ЭКГ диагноз и рекомендации по неотложной помощи передаются из диагностического центра к месту происшествия по той же цепи в обратном порядке, причем весь цикл приемопередачи занимает 5... ...10 мин.
Следует отметить, что простейшие одноканальные устройства для передачи -ЭКГ по телефонным каналам неожиданно получили еще одно широкое поле деятельности: их используют при дистанционной проверке правильности функционирования и ресурса источника питания имплантированных (вживленных) кардиостимуляторов. Надо сказать, что подобная регулярная проверка основных параметров кардиостимулятора дает возможность увеличить продолжительность его устойчивой работы на 30...40% без увеличения угрозы для здоровья пациента, что помимо значительной экономии освобождает пациента от необходимости в определенное время быть «привязанным» к лечебному учреждению и сокращает число травмирующих вмешательств при частой замене кардиостимулятоов. Что касается развития многоканальных систем для передачи ?КГ, ориентированных на автоматизированную обработку и диагностику, то практика показала перспективность их ориентации на использовании цифровых способов передачи информации, которые действительно обеспечивают необходимую точность передачи ЭКГ, обладают повышенной помехоустойчивостью и гибкостью. Одна из подобных отечественных систем («Волна-4») позволяет одновременно передавать три отведения ЭКГ, закодированные данные о пациенте и сигналы управления. Передвижное передающее устройство представляет по сути дела целый измерительный комплекс с памятью, всеми действиями которого управляет встроенный микропроцессор, соединенный по линии связи с центральной ЭВМ, занятой решением основных диагностических задач.
Венгерские ученые создали аналогичный, ориентированный на ЭВМ ЕС-1010 комплекс САС-1, отличающийся тем, что все входящие в него устройства стационарны, а для передачи по линиям связи трех синхронных сигналов применяется стандартное устройство для передачи данных — модем. Развитие биотелеметрии в СССР не ограничивается передачей ЭКГ по каналам связи для неотложной диагностики. Имеются ради отелеметрические устройства, позволяющие проводить интересные исследования в области спортивной и трудовой медицины, в области изучения процессов выздоравливания и реабилитации больных. В качестве примера можно привести биотелеметрическую систему «Тюльпан», имеющую оригинальное конструктивное решение. Система состоит из прибора пациента и прибора исследователя. Наиболее интересен прибор пациента, который собирается из трех отдельных блоков, помещенных в специальных кожаных чехлах, укрепляемых ремнями на спине.
Отличительной особенностью этой системы является возможность одновременной передачи четырех параметров с помощью следующих заранее скоммутированных блоков: усилителей-преобразователей ЭКГ, усилителей-преобразователей ЭЭГ, усилителей-преобразователей электромиограммы (ЭМГ), усилителей-преобразователей кожно-гальванического рефлекса (КГР), датчиков-преобразователей температуры тела, датчика-преобразователя функции внеш- него дыхания (ФВД), датчика-преобразователя реографического (РЕО).
Программная коммутация (набор любых четырех блоков из семи возможных) осуществляется без каких-либо инструментов, быстро и легко. Применение комбинированной широтно-импульсной (коммутатор) и амплитудно-импульсной (передатчик) модуляции позволили получить значительный выигрыш перед другими многоканальными системами в экономичности и размерах. Кроме того, основой всех электронных узлов являются цифровые интегральные микросхемы, устойчивость которых к неблагоприятным условиям работы намного выше, чем у аналоговых схем.
Для устранения влияния работы передатчика на чувствительные входы усилителей-преобразователей между ними исключены все гальванические связи. Передатчик получает предназначенную для излучения в антенну информацию в виде кодированной последовательности вспышек света разной длительности по световоду, представляющему собой жгут из тончайших нитей специального оптического стекла.
Система «Тюльпан» удобна тем, что исследователь может с помощью микрофона передавать пациенту любые сигналы голосом, инструктировать, давать ему различные задания. Наличие в носимом комплекте чувствительного супергетеродинного ЧМ приемника позволило, кроме того, организовать телекалибровку всех измерительных каналов, которая производится по желанию исследователя нажатием соответствующей кнопки на пульте. При этом передатчик прибора исследователя передает сигнал на включение калибровочного устройства, размещенного в коммутаторе. Этот сигнал воспринимается, выделяется и усиливается приемником пациента, передается по световоду в коммутатор, где формирует последовательность прямоугольных импульсов строго одинаковой амплитуды (1 мВ), которая подается на вход усилителей-преобразователей и далее как обычный сигнал уже известным путем попадает на приемную антенну прибора исследователя с тем, чтобы оказаться на экране осциллоскопа или на диаграммной ленте. Телекалибровка намного-повышает точность телеизмерений и дает возможность исследователю в любой момент оперативно проверить правильность функционирования любого блока и всей системы.
Можно было бы еще многое рассказать об аппаратуре, методах и сферах применения биотелеметрии, однако такой рассказ потребовал бы значительного расширения рамок данной работы. Поэтому позволим себе остановиться еще на одном, последнем классе электронных медицинских приборов, которые, вообще говоря, могут быть отнесены к средствам биотелеметрии. Речь пойдет о носимых магнитных регистраторах физиологических данных — электрокардио-магнитографах.
Если мгновенная расшифровка биотелеметрической информации: не требуется, применение носимых регистраторов гораздо предпочтительнее, поскольку они: не требуют специальной радиочастоты; не подвержены радиопомехам; не мешают другим радиосредствам;, не ограничены радиусом действия; не связаны с условиями прохождения радиоволн и могут работать в совершенно «заэкранированных» условиях (под землей, под водой, в транспорте и т. д.).