Устройство экстренной медицинской сортировки пострадавших

Устройство экстренной медицинской сортировки пострадавших

Реферат

 

Использование: изобретение относится к области техники экстремальной медицины и может быть использовано при ликвидации последствий стихийных бедствий, аварий и катастроф. Сущность: устройство позволяет одновременно и своевременно осуществлять автоматизированную медицинскую сортировку пострадавших непосредственно на первом уровне ликвидации медицинских последствий стихийных бедствий, аварий и катастроф путем оценки и прогноза тяжести психофизиологического состояния, выживаемости, исходов и продолжительности травматического шока при механических и термических (ожоговых) повреждениях, выдачу правильных рекомендаций по проведению инфузионно-трансфузионной терапии с использованием необходимых кровезаменителей, оперативного принятия оптимальных сортировочных решений по спасению и эвакуации пострадавших и оказания им первой медицинской, доврачебной и первой врачебной помощи по неотложным показаниям. Более того, заявляемое устройство позволяет осуществлять формирование, запись, считывание, хранение и обработку индивидуальной учетной информации о пострадавших (раненых), а также отображение, регистрацию и выдачу на печать медицинских данных учета, обобщенных справок и сводок о пострадавших. Новым является введение комплекта сортировки, распределяющего пострадавших на группы по признаку нуждаемости в однородных лечебно-профилактических и эвакуационных мероприятиях в зависимости от медицинских показаний и конкретных условий обстановки (с учетом вида и установленного объема медицинской помощи). Комплект сортировки позволяет ускорить осуществление реанимационных и противошоковых мероприятий. 2 ил., 6 табл.

Изобретение относится к области техники экстремальной медицины и может быть использовано при ликвидации медицинских последствий стихийных бедствий, аварий и катастроф.

Известны аналоги устройства сбора, обработки и выдачи сортировочной и учетной медицинской информации различного профиля. Из известных устройств, наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству, является выбранное в качестве прототипа микропроцессорное устройство оценки тяжести и прогнозирования исходов шока пострадавших при механических и термических повреждениях [1] Прототип содержит микропроцессор, соединенный с клавиатурой, контроллером ввода-вывода, контролером дисплея, присоединенным к дисплею и формирователю напряжения, причем контролер ввода-вывода через шину адреса соединен с 1-м и 2-м постоянным запоминающим устройством ПЗУ 1 и ПЗУ 2, нулевым, 1-м и 2-м оперативным запоминающим устройством ОЗУ, ОЗУ 1 и ОЗУ 2, а через шину данных с контроллером дисплея. Кроме того, известное устройство содержит индивидуальные перфокарты пострадавших, опто-электронное устройство ввода данных с перфокарт, блок питания от бортовой автомобильной сети, сетевой блок питания, аккумуляторы, зарядный блок аккумуляторов, защитную заглушку считывателя и спецвычислитель, состоящий из блока ввода программ с ПЗУ и блока ручного ввода данных с клавиатуры. Прототип представляет собой малогабаритную специализированную ЭВМ, имеющую габаритные размеры 165х75х12 мм. Ввод информации и управление может осуществляться с клавиатуры, состоящей из клавиш, расположенных в двух зонах и выключателя питания, расположенного слева под индикатором. В правой зоне находятся клавиши, с помощью которых осуществляется ввод цифровых данных о пострадавшем и выбирается для работы одна из нескольких записанных в память программ. На жидкокристаллическом матричном индикаторе типа ИЖВ1-12 с регулируемой контрастностью одновременно могут отображаться до 12-ти букв, цифр или символов. Ручка переменного сопротивления регулировки контрастности индикатора расположена в правом торце корпуса прибора.

Конструктивно прибор-прототип выполнен на одной двухсторонней печатной плате. Цепи ввода информации коммутируются контактными парами на основе токопроводящего эластомера. Память вычислителя энергонезависима, т.е. ее содержание сохраняется неопределенно долгое время при установленных элементах питания, а также в течении 15-ти минут после их извлечения для замены. В качестве элементов питания использованы малогабаритные дисковые аккумуляторы. При потребляемой мощности 20 мВт от встроенных элементов питания обеспечивается непрерывная работа устройства в течении 200 часов, а в режиме непрерывной обработки информации в течении 80-ти часов. Для подзаряда встроенных аккумуляторов и для работы с устройством в стационарных условиях в конструкции прототипа предусмотрена возможность подключения сетевого источника питания, для чего на левом торце корпуса установлен малогабаритный разъем для его подключения. Сетевой блок питания выполнен в корпусе из ударопрочного полистирола в виде вилки с габаритными размерами 75х51х58 мм, массой 0,24 кг. Длина соединительного шнура составляет 150 см. Выходное напряжение сетевого источника питания 5,5 В, номинальный ток нагрузки 0,01 А, пульсации не более 0,2 В.

Индивидуальная первичная медицинская перфокарта пострадавшего (ИПП) содержит 14 дорожек с перфорациями: 3 синхродорожки, имеющие отверстия во всех позициях, 1 маркерную и 10 информационных. В верхнем левом углу поля ИПП выделены строки для записи даты и времени занесения информации на ИПП, личного номера, фамилии, имени и отчества пострадавшего. Материал этого участка перфокарты позволяет производить запись карандашом, шариковой, перьевой авторучкой или фломастером. В верхнем углу ИПП расположена стилизованная фигура человека с явно выделенными участками тела, внутренними органами и находящимися на них направляющими перфорационными отверстиями. Слева в нижней части фигуры человека расположены три отверстия, которые перфорируют при наличии проникающих повреждений, скальпированной раны и обширной гематомы. В средней части ИПП расположены поля для занесения информации о возрасте пострадавшего, частоте пульса, систологическом артериальном давлении и частоте дыхания. Эти данные заносятся в общепринятых единицах измерения и двоично-десятичной системе счисления. Далее расположена строка для отметки вызвавшего ожог вида термического воздействия (излучение, пламя). Площади поверхностного и глубокого ожогов вычисляются в-х к общей поверхности тела и заносятся также в двоично-десятичной системе. В графе "Наличие" прокалыванием соответствующего отверстия регистрируется наличие респираторного усилия, сопутствующих декомпенсированных заболеваний, наличие ожогов дыхательных путей (ОДП) и наличие анурии. В графе "Открытие глаз" отмечается, каким образом пострадавший открывает глаза: самостоятельно, по реакции на голос, на боль, либо вообще не открывает. В графе "Словесный ответ" отмечается: ориентированный, спутанный, бессвязные слова, непонятные звуки, либо ответ вообще отсутствует. В графе "Двигательный ответ" отмечается: "вып. команд."-выполнение команд, "осмысл. на боль"- осмысленный на боль, "отдергив." отдергивание, "сгибание", "разгибание", "нет" отсутствие двигательного ответа. В графе "Алгоритм" закодирован номер алгоритма, по которому автоматизированное устройство-прототип оперативной сортировки травмированных и обожженных людей должно обрабатывать вводимую в него ИПП о пострадавших с механическими и ожоговыми повреждениями. Код алгоритма заносится на перфокарту при ее производстве. Расположенные в правой части три колонки прозрачных отверстий служат для синхронизации опроса при считывании перфокарты и исключения сбоев считывания при ее неравномерном протягивании в оптоэлектронном устройстве считывания с перфокарт.

В соответствии с организацией ИПП оптоэлектронное устройство ввода данных с перфокарт имеет 14-ть расположенных на одной линии каналов с фотодатчиками, каждый из которых содержит инфракрасный светоизлучающий диод и расположенный напротив него светочувствительный элемент-фотодиод.

Основными недостатками известного устройства-прототипа являются: отсутствует система объективной количественной оценки тяжести травм пострадавших, что снижает качество экстренной догоспитальной медицинской помощи и эвакуации, делает результаты сортировки не только несопоставимыми, но и вносят в них значительную долю субъективизма; недостаточно точное соотношение кодов травм и их тяжести, а при расчете суммарной балльной оценки не учитываются возможности наличия парных и сочетанных повреждений, что также увеличивает субъективность оценки, прогноза исходов и сортировки в целом; нет наглядного представления полной информации о пострадавшем без проведения промежуточных расчетов перед вводом данных в вычислитель; значительное количество ошибок при вводе информации с клавиатуры и низкая надежность вычислителя из-за наличия блока ввода-клавишной клавиатуры, имеющего малую наработку на отказ; недостаточная производительность вычислителя, вследствие значительного времени ввода информации, требующая увеличения потребного количества вычислителей и персонала, обученного работе с ними; ограниченная область применения, заключающаяся в том, что прототип позволяет осуществлять полный учет санитарных потерь, учет медицинского имущества, лекарственных форм и растворов в различных отделениях медицинского отряда, не дает возможности получать оперативную (в реальном масштабе времени) и статистическую информацию о состоянии медицинского обеспечения очага катастрофы, а также осуществлять корректировку учетных данных, их обобщение и выдачу как индивидуальных, так и обобщенных справок, сводок и донесений.

Целью изобретения является сокращение уровня летальности пострадавших путем одновременного принятия сортировочных решений, выдачи рекомендаций по экстренному оказанию помощи, введения индивидуального и обобщенного учета медицинских данных.

Поставленная цель достигается тем, что заявляемое устройство экстренной медицинской сортировки пострадавших позволяет одновременно осуществлять автоматизированную медицинскую сортировку, индивидуальный учет и обобщение данных о пострадавших непосредственно на первом уровне ликвидации медицинских последствий стихийных бедствий, аварий и катастроф путем оценки и прогноза тяжести психофизиологического состояния, выживаемости, исходов и продолжительности травматического шока при механических и термических (ожоговых) повреждениях, выдачи правильных рекомендаций по проведению инфузионно-трансфузионной терапии с использованием необходимых кровезаменителей, оперативного принятия оптимальных сортировочных решений по спасению и эвакуации пострадавших и оказания им первой медицинской, доврачебной и первой врачебной помощи по неотложным показаниям. Заявляемое устройство позволяет также осуществлять формирование, запись, считывание, хранение и обработку индивидуальной и обобщенной учетной информации о пострадавших (раненых), отображение, регистрацию и выдачу в линию связи медицинских данных учета, справок, сводок, донесений и заявок-отсчетов о пострадавших потерях в целом, лекарственных средствах и медицинском имуществе.

Цель изобретения реализована путем дополнительного введения в состав устройства комплекса сортировки пострадавших, который содержит прибор измерения физиологических параметров, соединенный с датчиком частоты пульса, частоты дыхания и систолического артериального давления, микропроцессор, подключенный к блоку ввода данных и микроструктуру, индивидуальные носители информации (ИНИ) с пострадавших, узел записи/считывания, включающий в себя контактный элемент, блок записи, соединенный с блоком ввода данных и дисплеем, блок поиска и выдачи по запросу в микропроцессор архивной информации (архива), подключенного к банку архива, блок считывания, вход которого соединен с выходами ИНИ, а выход подключен к дисплею, банку архива и микропринтеру, блок модема, вход которого соединен с выходом блока считывания и прибором (прототипом) оценки тяжести и прогнозирования исходов шока, а выход модема подключен к связной радиостанции, интерфейс для преобразования аналоговых сигналов в последовательный цифровой код, содержащий большую интегральную схему (БИС) для преобразования аналого-параллельного кода и БИС для преобразования параллельного цифрового кода в последовательный код, причем вход интерфейса соединен с выходом прибора измерения физиологических параметров, а выход интерфейса подключен одновременно к микропроцессору, входам блока определения вида поражения и блока видеозаписи отображения на экране дисплея изменения всех физиологических параметров, при этом предусмотрен дополнительный выход интерфейса для подключения прибора оценки тяжести и прогнозирования исходов шока пострадавших, а выходы блоков оценки определения вида поражения и видеозаписи-отображения соединены с микропринтером и дисплеем комплекса сортировки, подключенного к блоку питания из стационарной или аварийной электросети.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема прибора оценки тяжести и прогнозирования исходов шока пострадавших при механических и термических повреждениях; на фиг. 1 приведена функциональная блок-схема устройства экстренной медицинской сортировки пострадавших.

Заявляемое устройство содержит процессор 1, первый вход которого соединен первым сигнальным каналом 2 с первым выходом контроллера 3 ввода-вывода, второй вход процессора 1 подключен вторым сигнальным каналом 4 к второму выходу контроллера 3 ввода-вывода, третий вход процессора 1 соединен третьим сигнальным каналом 5 с третьим выходом контроллера 3 ввода-вывода, четвертый вход процессора 1 подключен четвертым сигнальным каналом 6 к четвертому выходу контроллера 3 ввода-вывода, пятый и шестой входы процессора 1 соединены пятым сигнальным каналом 7 с пятым выходом контроллера 3 ввода-вывода, седьмой вход процессора 1 подключен шестым сигнальным каналом 8 к шестому выходу контроллера 3 ввода-вывода, восьмой вход процессора 1 соединен седьмым сигнальным каналом 9 с седьмым выходом контроллера 3 ввода-вывода, девятый вход процессора 1 подключен первой информационной шиной 10 к девятому выходу контроллера 3 ввода-вывода, десятый вход которого соединен с выходом первого блока считывания 11, первый вход которого подключен к индивидуальной первичной перфокарте 12 пострадавшего, десятый вход процессора 1 соединен каналом прерывания 13 со вторым входом первого блока считывания 11, одиннадцатым выходом контроллера 3 ввода-вывода, первый информационный вход которого подключен к блоку ручного ввода 14 данных с клавиатуры 15, при этом вход блока ручного ввода 14 данных соединен со вторым входом первого блока считывания 11, каналом прерывания 13 и входом внешнего постоянного запоминающего устройства ПЗУ 16, выход которого подключен ко второму информационную входу контроллера 3 ввода-вывода, двенадцатый выход которого с помощью шины адреса 17 соединен с адресными входами первого ПЗУ 18, второго ПЗУ 19, первого оперативного запоминающего устройства ОЗУ 20, второго ОЗУ 21 и третьего ОЗУ 22, входы синхронизации которых подключены восьмым сигнальным каналом 23 к тринадцатому выходу контроллера 3 ввода-вывода, а информационные выходы которых через шину данных 24 соединены с третьим информационным входом контроллера 3 ввода-вывода и первым информационным входом контроллера 25 дисплея, второй вход которого подключен к выходу формирователя 26 напряжений, первый выход контроллера 25 дисплея соединен одиннадцатым сигнальным каналом 27 дисплея с четвертым входом контроллера 3 ввода-вывода и одиннадцатым входом процессора 1, второй выход контроллера 25 дисплея подключен двенадцатым сигнальным каналом 28 с двенадцатым входом процессора 1, третий и четвертый выходы контроллера 25 дисплея второй и третьей информационными шинами соединены с соответствующими входами 29, 30 жидкокристаллического индикатора 31 типа бегущей строки, причем все вышеуказанные элементы устройства 1 31 объединены в прибор 32 оценки тяжести и прогнозирования исходов шока пострадавших.

Устройство экстренной медицинской сортировки пострадавших дополнительно включает в свой состав комплект сортировки 33, который содержит прибор измерения физиологических параметров 34, соединенный с датчиками 35 частоты пульса, частоты дыхания и систолического артериального давления, микропроцессор 36, подключенный к блоку ввода 37 информации и микропринтеру 38, индивидуальные полупроводниковые носители информации 39 для медицинского учета поступающих пострадавших, узел записи/считывания 40, включающий в свой состав контактный элемент 41, блок записи 42, соединенный с блоком ввода 37 информации с дисплеем 43, блок анализа и выдачи архива 44 по запросу, соединенный с банком 45 архива, второй блок считывания 46, вход которого соединен с выходом индивидуальных носителей информации 39, а выход подключен к дисплею 43, банку 45 архива и микропринтеру 38, блок модема 47, вход которого соединен с выходом второго блока считывания 46, а выход подключен к связной радиостанции 48, интерфейс 49 для преобразования сигналов в последовательный цифровой код, содержащий большую интегральную схему БИС 50 для преобразования аналого-параллельного кода и БИС 51 для преобразования параллельного цифрового кода в последовательный код, причем вход интерфейса 49 соединен с выходом прибора 34 измерения физиологических параметров, а выход интерфейса 49 подключен к микропроцессору 36, входом блока оценки состояния поражения 52 и блока видеозаписи и отображения 53 на экране дисплея 43 изменений всех физиологических параметров, а выходы блоков оценки состояния 52 и видеозаписи/отображения 53 соединены с микропринтером 38, дисплеем 43 и входом банка 45 архива комплекта сортировки 33, подключенного к блоку питания 54 от электросети. При этом прибор оценки тяжести и прогнозирования исходов шока 32 подключен ко входу второго блока считывания 46 устройства.

Оценку функционального состояния и медицинскую сортировку пострадавших при их массовом поступлении на первом этапе ("в очаге" катастрофы) осуществляют с помощью приборов 32 оценки тяжести и прогнозирования исходов шока пострадавших, а на втором этапе ("у очага" катастрофы) с использованием комплектов 33 сортировки путем вычисления и индикации на дисплее 43 показателей прогноза и оценки состояния пострадавших (раненых).

Заявляемое устройство позволяет сначала принять комплект 33 сортировки как средство текстового микропроцессора 36 для составления медицинского документа о сортировочном решении, затем переходить к банку 45 архивных данных для поиска необходимых материалов, а через некоторое время переносить в текстовый документ значения определенных и найденных величин из микропроцессора 36 и блока 45 архива. На первом этапе медицинской сортировки на пострадавших заводятся индивидуальные первичные перфокарты 12, а на втором этапе медицинской сортировки ("у очага") на каждого пострадавшего оформляются индивидуальные полупроводниковые носители информации, в которые заносятся конкретные учетные медицинский данные о пострадавшем в виде текстовых таблиц.

Индивидуальные носители учетной медицинской информации (ИНИ) 39 изготовлены на элементной базе КМОП-технологии БИС и выполнены в виде электрически стираемого перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства (ЭСППЗУ), размещенного в планарном жетоне с внутренними контактными гнездами и носимого на шее или на руке пострадавшего. Одновременно в контактный элемент 41 может быть вставлено ИНИ 39 и с помощью клавиатуры блока 37 ввода данных и блока записи 42 программатора в память каждого ИНИ 39 заносится следующая учетная информация о пострадавшем: фамилия, имя и отчество, место и дата рождения, наименование медицинского пункта, какая медицинская помощь оказана пострадавшему, оценка тяжести его травм, диагноз ранения (поражения), а также его физиологические параметры (значения ЧП, ЧД, САД), измеренные датчиками 35 и прибором 34.

Подключение ИНИ 39 к комплекту 33 сортировки осуществляется с помощью контактного элемента 41, выполненного в виде каскадно-магистральной системы ввода-вывода, в которой подключение того или иного ИНИ 39 выполняется через отдельные буферные регистры (порты), управляемые контроллером (на фиг. 2 буферные регистры и контроллер не показаны), служащим для организации сопряжений микропроцессора 36 с группой (три штуки) однотипных ИНИ 39. В функции контроллера входит: дешифрация адреса носителя 39, передача информации о состоянии носителя и кода операции, управление процессом передачи данных между носителями 39, микропроцессором 36 и его ПЗУ через общую магистраль - шину. Микропроцессор 36 выполнен на основе биполярного секционного комплекса БИС с 16-разрядным арифметико-логическим устройством.

Заявляемое устройство предназначено для осуществления медицинской сортировки и оказания экстренной помощи пострадавшим при массовых поражениях в очаге катастрофы путем первой медицинской, доврачебной и первой врачебной помощи и у очага (на втором этапе эвакуации) путем первой врачебной и квалифицированной медицинской помощи.

Устройство позволяет распределить пострадавших на следующие группы по принципу нуждаемости в однородных профилактических, лечебно-эвакуационных, реанимационных и противошоковых мероприятиях: безнадежно и смертельно пораженные; тяжело и опасно раненные, требующие безотлагательной помощи (кровотечение, шок, травмы черепа, груди и живота); тяжело раненные, требующие "неотлагательного, но более предохранительного пособия" (Н.И. Пирогов), помощь которым показана вслед за ранеными 2-ой сортировочной группы; раненые, хирургическое пособие которым необходимо только для того, чтобы обеспечить дальнейшую эвакуацию; легко раненные, помощь которым ограничивается перевязкой или "извлечением поверхностно расположенной пули".

Основными вопросами при медицинской сортировке пострадавших являются: 1) Каким окажется исход травматического шока? Выживет или погибнет пострадавший? 2) Какой будет продолжительность шока в часах при благоприятном его исходе? 3) Какой будет продолжительность жизни в часах при неблагоприятном исходе? Заявленное устройство позволяет ответить на эти вопросы, а также определить сроки, последовательность и характер оперативных вмешательств, производимых в остром периоде травматической болезни пострадавших на втором этапе ("у очага" катастрофы).

Устройство экстренной медицинской сортировки пострадавших работает следующим образом.

Процессор 1 устройства реализован на основе однокристального микропроцессора и комплекта интерфейсных КМДП БИС (фиг. 1). Он представляет собой 16-ти разрядный микропроцессор, изготовленный по КМОП технологии и предназначенный для обработки цифровой информации. Система счисления для чисел и команд двоичная. Разрядность для чисел и команд 16 двоичных разрядов. Система команд безадресная, одноадресная, двухадресная. Все адресации - регистровая, косвенно-регистровая, автоинкрементная, косвенно-инкрементная, индексная, косвенно-индексная. Число регистров общего назначения 8. Число каналов передачи информации 1. Число команд 72. Объем адресуемой памяти - 64 Кбайт. Максимальная тактовая частота 2 МГЦ. Шина адреса 17 данных 24 представляет собой 16 входов и выходов системной магистрали, совмещенной по адресам и данным. Использование одних и тех же выходов для передачи адресов и данных достигается путем разделения по времени. Передаче "Лог. 1" соответствует низкий уровень сигнала на этих выводах. Синхронизация обмена данными между процессором 1 и запоминающими (оперативными и постоянными) устройствами 18 22 осуществляется при помощи первого (2), (второго (4), третьего (5), четвертого (6) и седьмого (9) сигнальных каналов. Шестой сигнальный канал (8) является входом сигнала запроса на прямой доступ памяти. Пятый (7) и двенадцатый (28) сигнальные каналы-входы, используемые для начального запуска процессора 1. Канал прерывания 13 вход прерывания выполнения программы.

Контроллер 3 ввода-вывода изготовлен по КМОП технологии и выполняет следующие функции: обмен данными между процессором 1 и накопителями ОЗУ ПЗУ 18 22, регенерацию данных для формирования на ЖКИ 31, ввод данных с клавиатуры 15, приостанов процессора 1 во время ожидания ввода для экономии энергии элементов питания.

Адресное пространство с размером 18 Кбайт распределяется следующим образом: ПЗУ 1 (18) 0.17777, ПЗУ 2 (19) 20000.37777, ОЗУ (20) 40000.43777, причем область ОЗУ (20) 40000.40137 предназначена для хранения изображения, формируемого на индикаторе 31 (экранное ОЗУ). По адресам 40140.41471 располагается системная область. ОЗУ (21) пользователя, расположенное по адресам 41472. 43777, позволяет хранить программы длиной 1221 шаг. Для увеличения объема хранимых программ предусмотрена возможность расширения ОЗУ (22) пользователя до 47777 (7365 шагов) и до 77777 (15557 шагов) при использовании соответственно одной (21) или двух (22) микросхем ОЗУ с организацией 8К/8.

Обмен данными между контроллером 3 ввода-вывода и памятью происходит по 8-ми разрядной шине данных 24. На один обмен 16-ти разрядными данными по системному каналу процессора 1 приходится два обмена 8-ми разрядными данными по шине 24 данных ОЗУ (20) или ПЗУ (18, 19). Адресация обменов осуществляется по отдельной шине 17 адреса и синхронизируется сигналами управления.

Для ввода в процессор 1 данных с клавиатуры 15 в контроллер 3 встроен 11-ти разрядный регистр, доступный по чтению. Информация в этом регистре хранится все время нажатия любой клавиши. Через каждые 0,4 мс контроллер 3 низким уровнем сигнала DMR(8) тормозит выполнение программы процессора 1, требуя прямого доступа к памяти. Автоматически на шине адреса 17 контроллер 3 ввода-вывода формирует серию адресов определенной части ОЗУ (20 22), сигнал CERAMI и сигнал CEHG (синхронизирующий данные, формирующие изображения на МКИ 31) для каждого адреса. Таким образом, контроллер 3 является управляющим узлом в процедуре регистрации изображения на индикаторе 31. Контроллер дисплея 25 изготовлен также по КМОП технологии и предназначен для управления ЖКИ 31 матричного типа с организацией 30/16 элементов разложения, работающего в мультиплексном режиме, генерации тактового сигнала с частотами 250, 500 кГц и 2 МГц, формирование сигнала запуска 28 DCLO процессора 1.

В зависимости от данных, приходящих на входной регистр, микросхема контроллера 25 дисплея формирует на выходе комбинацию сигналов, которые позволяют получать на ЖКИ 31 информацию о выходных сигналах. В начальный момент работы все узлы микросхемы 25 переводятся в исходное состояние низким уровнем напряжения формирователя 26. С появлением высокого уровня на этом выводе БИС 25 переходит в рабочий режим, включается тактовый генератор, через 2048 тактов схемой RDCLO формируется высокий уровень напряжения на выводе, (DCLO) 28 снимается высокий уровень с входов R_вах триггеров схемы.

При появлении низкого уровня сигнала CE на входе БИС 25 во входном регистре ID захлопываются данные с входов D0.Д4. По срезу импульсов CE (высокий уровень) в одной из шести CODU захлопываются данные, записанные перед этим в ID. Этот процесс происходит поочередно со всеми частями CODU, т. е. с приходом первого сигнала сопровождения данных CE выбирается первая часть и т.д. Имеющийся в CODU счетчик до шести наполняется по фронтам сигнала CE так, что по седьмому сигналу данные будут описаны в первую часть и т.д. После записи данных в последнюю шестую часть CODU вырабатывается сигнал управления коммутатором строк CH и формируется сигнал выбора первой строки. Каждая следующая строка выбирается после очередного заполнения CODU. Счетчик до 16-ти в узле CH аналогично счетчику в CODU наполняется по фронту сигнала управления коммутатором строк CH так, что после 16-й строки будет выбрана первая строка. Кроме того, по фронту 16-го сигнала управления коммутатором строк CH узел управления фазой выходных напряжений CF меняет фазу выходных напряжений на противоположную. Коммутатор выходных напряжений COU работает по сигналам, поступающим с узлов CF, CH и ODU, а также использует аналоговые сигналы (1 5) В для формирования импульсов, служащих для непосредственного управления ЖКИ 31.

При высоком уровне на выводе FORCE тактовый генератор (тактовый генератор на фиг. 1 не показан) формирует на выводе CLCO меандр частотой 250 или 500 кГц в зависимости от значения данных, сопровождаемых каждым 16-м сигналом CE, начиная с первого. В этом случае, если D4 0 (низкий уровень), формируется меандр 250 кГц; если D4 1-меандр 500 кГц. Переключение с одной частоты на другую происходит без проколов и выбросов на выводе CLCO. При низком уровне на выводе FORCE тактовый генератор формирует на выводе CLCO меандр частотой 250 кГц или 2 МГц в зависимости от значения данных, сопровождаемых каждым 16-м сигналом CE, начиная с первого. При переключении вывода FORCE возможно кратковременное появление изменений скважности на выводе CLCO.

ПЗУ (18 19) представляет собой две микросхемы, изготовленные по КМОП-технологии с организацией 8К/8, ОЗУ (20 22) КМОП микросхема статического типа с организацией 2К/8.

ЖКИ 31 работает в мультиплексном режиме со степенью мультиплексирования 1 16. Такой матричный режим адресования по сравнению со статическим режимом, когда каждый элемент индикатора управляется индивидуально, позволяет значительно сократить число необходимых управляющих элементов. Основной принцип такого адресования состоит в том, что на строке X1, X2, XN матрицы N/M последовательно, через равные промежутки времени T/N подаются однополярные импульсы с амплитудой U1. Одновременно на столбцы Y1, Y2, YM подаются однополярные импульсы с амплитудой U2. Элемент матрицы переходит во включенное состояние (выбранное), если на него подано напряжение U0 U1 + U2, и остается выключенным (полувыбранное состояние) при напряжении U1 U2.

Для считывания информации ИПП 12 вставляется в направляющий паз в корпусе устройства и вручную протаскивается в продольном направлении (перпендикулярном линии расположения фотодатчиков), при этом отверстия на дорожках модулируют световой поток соответствующих диодов, что позволяет получить развернутую во времени картину состояния фотоприемников от первой до последней позиции по всем дорожкам. Когда между светодиодом и фотодиодом датчика расположено отверстие перфокарты, световой поток, действующий на фотодиод, приводит к сильному уменьшению его обратного сопротивления (или возрастанию обратного тока) по сравнению с затемненным состоянием. Т.о. напряжение на выходе делителя, одним из плеч которого является фотодиод, включенный в обратном направлении, а другим постоянный резистор нагрузки, сильно зависит от освещенности фотодиода. Если темное сопротивление фотодиода значительно превышает сопротивление нагрузки, а его сопротивление в освещенном состоянии значительно меньше сопротивления нагрузки, то напряжение на нагрузке будет меняться от нуля до напряжения питания, и усилитель сигнала фотодатчика в этом случае не нужен, в противном случае необходимо использовать усилитель фотодатчика, в качестве которого удобен транзисторный каскад с общим эмиттером. Импульсы с фотодатчика центральной синхродорожки задают моменты (точнее, интервалы) времени, когда с датчиков информационных дорожек и маркера можно считывать достоверную информацию о наличии отверстий в данной позиции ИПП 12. Дополнительные синхродорожки выдают аналогичные последовательности импульсов, но одна с опережением, другая с запаздыванием относительно основной, центральной. Анализируя очередность появления сигналов на синхродорожках, можно определять направление движения ИПП 12, функционировать в случае немонотонности направления протяжки, возможные при ручном вводе, тем самым, повышая надежность считывания информации. Устройство ввода построено, исходя из требований минимального энергопотребления и максимальной простоты аппаратной реализации. Для сокращения числа линий связи и экономии тока питания светодиодов все каналы разделены на 3 коммутируемые группы: 2 информационные по 5 бит и одна синхрогруппа (синхродорожки и маркер) 4 бит. Большую часть функций устройство выполняет программно, используя возможности процессора.

Выбор соответствующей коммутируемой группы производится сигналами SEL0 SEL2, устанавливаемыми процессором через порт вывода.

Светодиоды выбранной группы записываются через соответствующий ключ, остальные не излучают, фотоприемники трех групп не коммутируются, а соединяются параллельно по 3 (или 2) на входах пяти транзисторных усилителей, выходы которых через буферные инверторы DDI подаются на линии D0 D4 порта ввода данных в процессор. Поскольку светодиоды невыбранных групп не излучают, фотодиоды этих групп затемнены, и почти не влияют на режим транзисторов, т. е. не искажают сигналов выбранной группы вне зависимости от наличия отверстий на ИПП в данной позиции других групп.

Поскольку напряжение на светодиоде 2В, при питании от 6В можно включить последовательно до 2-х светодиодов, что позволяет сэкономить две из пяти цепей или 40% мощности источника (фотоприемники и буферы потребляют очень мало).

Сопротивления нагрузки фотодиодов R9 R13 (в базовых цепях усилительных транзисторов) выбираются максимально возможными для увеличения чувствительности приемников, при чем ограничивающим фактором является темновой ток фотодиодов, утрачиваемый за счет параллельного соединения.

Максимальное сопротивление нагрузки RMAX UBE/(IntVy3), где UBE пороговое напряжение эмиттер-база усилительного транзистора (порядка 0,7 В), IntVy наибольший в рабочем диапазоне температур темновой ток фотодиода.

Сопротивление коллекторной нагрузки тоже выгодно увеличивать для увеличения чувствительности (усиления), и точно также ограничивающим фактором является обратный ток транзистора, создающий падение напряжения при отсутствии входного сигнала.

RKMAX VOMAX/IKO, где VOMAX максимально допустимый уровень "0" на входе буферного каскада (около 0,8 В), IKO начальный ток коллектора усилительного транзистора (порядка 0,5 мкА).

Необходимо также иметь в виду, что увеличение сопротивления нагрузки фотодиодов и транзисторного каскада уменьшает быстродействие усилителя за счет паразитных емкостей. Балластные сопротивления R1 R8 выбираются, исходя из необходимого тока светодиодов, который должен быть не менее минимального: IMIN E/RK/BMIN/K, где E напряжение питания усилителя фотоприемника, RK сопротивление коллекторной нагрузки каскада, BMIN минимальный коэффициент усиления по току транзистора, K коэффициент передачи тока пары светодиод фотодиод, зависящий от их типов и конструкции считывателя. Обычно этот коэффициент не превышает нескольких Для организации квазипараллельной работы по считыванию сигналов с 14 дорожек в 3 этапа необходимо определить быстродействие системы. Если принять максимальную скорость протяжки перфокарты равной 0,5 м/с, а допустимое перемещение за время опроса групп 0,1 мм, допустимое время обработки составит 0,2 мс. Ограничивающими факторами являются быстродействие процессора и время перезаряда паразитных емкостей нагрузок. Первый фактор можно считать несущественным, так как даже при относительно малой скорости 200000 оп/с, за это время можно выполнить 40 команд, что явно достаточно. Второй фактор более важен, так как за счет паразитной емкости база-коллектор при сопротивлении нагрузки порядка сотен Ком постоянная времени каскада составит десятки микросекунд, что близко к пределу для данного случая.

Программное обеспечение устройства прототипа с клавиатурным вводом информации состоит из 3-х независимых программ следующего назначения: программа вычисления оценки выживаемости пострадавшего; программа вычисления оценки исхода и продолжительности травматического шока при механических повреждениях; программа вычисления прогноза при ожоговых поражениях и выдачи рекомендаций по проведению инфузионной терапии.

Программы составлены на языке "Бейсик" и записаны в память устройства-прототипа.

Работа с программой вычисления оценки выживаемости пострадавшего осуществляется в следующей последовательности: 1) Включить движковым выключателем электропитание устройства путем перемещения его вправо до появления на его панельке красной точки. На индикаторе 31 появляется сообщение "READY-O".

2) Нажать клавишу "S".

3) Нажать клавишу "1". На индикаторе 31 появится сообщение "TRISS".