Способ определения артериального давления по температуре дистальных фаланг пальцев

Способ определения артериального давления по температуре дистальных фаланг пальцев

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к медицине, а именно к безманжетным способам определения артериального давления.

Известен способ определения артериального давления (Патент РФ №2291663 МПК А61В 5/02, опубл. 20.01.2007, Бюл. №2), заключающийся в регистрации пульсограммы исследуемого участка тела и вычислении систолического и диастолического артериального давления по следующим формулам:

P_s=a×A,

где P_s - систолическое артериальное давление, мм рт.ст.;

а - эмпирический коэффициент датчика пульсометрии, получаемый с помощью контрольного определения артериального давления тонометром, мм рт.ст.;

А - амплитуда пульсовой волны, абс. ч.;

P_d=(P_s/e^β),

где P_d - диастолическое артериальное давление, мм рт.ст.;

е - постоянная, равная 2,718271;

,

где ЧСС - частота сердечных сокращений, уд. в мин;

ЧСС=(t×ν)×60/t,

t - интервал времени, за который осуществлено измерение, с;

ν - частота пульсовой волны, с^-1.

Недостатком данного метода является низкая точность определения артериального давления.

За прототип выбран метод определения артериального давления [1] (см. фиг.1), включающий измерение с помощью датчика средней температуры дистальных фаланг пальцев за интервал времени 3 минуты, измерение систолического и диастолического артериального давления эталонным тонометром, вычисление среднего артериального давления Р_эт, вычисление отношения непрерывное измерение средней температуры дистальных фаланг пальцев TFP_cp(t), умножение TFP_cp(t) на k_проп.

Недостатком данного метода является низкая точность определения артериального давления.

Техническая сущность заявленного способа заключается в компенсации влияния окружающей среды и индивидуальных параметров кожи на результаты измерения за счет введения измерения усредненного значения температуры области пальца с малым кровенаполнением.

Медико-технический результат - повышение точности определения артериального давления по температуре дистальных фаланг пальцев за счет компенсации влияния температуры окружающей среды и индивидуальных параметров кожи.

Медико-технический результат достигается тем, что способ определения артериального давления, включающий измерение датчиком температуры дистальных фаланг пальцев (точка 1), измерение систолического и диастолического артериального давления эталонным тонометром, вычисление среднего артериального давления дополнен тем, что из тепловизионного изображения находится область пальца с малым кровенаполнением (точка 2), в которой размещается второй датчик температуры, в течение 3 мин измеряется температура в точках 1 и 2, по результатам измерений вычисляются среднее значение температуры в точке 1 и среднее значение температуры в точке 2,затем после вычисления Р_эт производится вычисление значения после чего производится непрерывное измерение температуры в точках 1 и 2, а также частоты сердечных сокращений ЧСС(t) и одновременное выполнение следующих вычислений: вычисление усредненного значения температуры в точке 1 (TFP_уср(t)) и в точке 2 (TP_ycp(t)), вычисление среднего артериального давления Р_ср(t)=[TFP(t)-TP_уср(t)]⋅k1_проп, после чего по значениям P_cp(t) и ЧСС(t) вычисляются значения систолического P_s(t) и диастолического P_d(t) давлений с использованием следующей системы уравнений:

Конечным результатом измерений и вычислений, производимых в процессе осуществления способа, является определение трех основных показателей уровня артериального давления - среднего P_cp(t), систолического P_s(t) и диастолического P_d(t).

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

В области дистальных фаланг пальцев(точка 1) располагается первый датчик температуры. Из тепловизионного изображения находится область пальца с малым кровенаполнением (точка 2), в которой размещается второй датчик температуры. В течение 3 мин с интервалом 10 с измеряется температура в точках 1 и 2, по результатам измерений вычисляются среднее значение температуры в точке 1 и среднее значение температуры в точке 2. После чего измеряется систолическое и диастолическое артериальное давление эталонным тонометром, вычисляются среднее артериальное давление и значение коэффициента пропорциональности

Процесс измерения артериального давления осуществляется следующим образом. Производится непрерывное измерение температуры в области дистальных фаланг пальцев TFP(t), непрерывное измерение температуры пальца в области с малым кровенаполнением TP(t). Методом скользящего среднего вычисляются усредненные значения температур TFP_уср(t) и TP_ycp(t). Вычисляются разница TFP_уср(t)-TP_ycp(t), по которой находится среднее значение артериального давления P_cp(t)=(TFP_ycp(t)-TP_ycp(t))⋅k_проп.

Значения P_cp(t) и ЧСС(t) используются для непрерывного вычисления значений систолического P_s(t) и диастолического P_d(t) давления путем численного решения системы (2) уравнений [2, 3] при условии, что :

Конечным результатом измерений и вычислений, производимых в процессе осуществления способа, является определение трех основных показателей уровня артериального давления - среднего P_cp(t), систолического P_s(t) и диастолического P_d(t).

Для оценки эффективности предлагаемого способа проанализируем, от чего зависит P_cp(t). Из [2] известно, что

Аналогично можно записать выражение для средней температуры в области с малым кровенаполнением:

где b(t) - параметр кровенаполнения, связанный с пульсацией крови и артериальным давлением, имеющий значение меньше 1;

а - параметр кровенаполнения, связанный с кровенаполнением ткани, имеющий значение меньше 1;

TK - температура крови;

- обобщенный индивидуальный параметр кожи;

α - коэффициент теплоотдачи;

L - толщина кожи;

λ - коэффициент теплопроводности.

Отсюда находим

где b* - усредненное значение параметра кровенаполнения, связанного с пульсацией крови и артериальным давлением, во время измерения артериального давления эталонным тонометром.

С учетом выражения (1) работу прототипа можно описать выражением

Произведем расчет систолического и диастолического давления из системы уравнений (2). С учетом начальных условий получаем P_s=100,37 мм рт.ст., P_d=65,55 мм рт.ст., а полученные опытным путем значения P_s=115 мм рт.ст., P_d=81 мм рт.ст.

В таком случае погрешность при определении систолического артериального давления будет достигать 14%, а для диастолического артериального давления - 23%.

Таким образом, предлагаемый способ характеризуется повышенной точностью определения артериального давления по температуре дистальных фаланг пальцев за счет компенсации влияния температуры окружающей среды и индивидуальных параметров кожи.

Литература

1. Истомина А.И. Метод определения артериального давления по температуре дистальных фаланг пальцев // Магистратура ТГТУ. Сборник научных статей. Выпуск 24. - Тамбов: ОАО «Тамбовская типография «Пролетарский светоч», 2011. С. 127-129.

2. Циммерман М. Физиология человека: в 3 т. Т. 2. / М. Циммерман, В. Ениг, В. Вутке, X. Вайс, В. Елькман, X. Антони, Э. Вицлеб, Г. Тевс, Й. Гроте / пер. с англ. под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. - М.: Мир. 1996. - 313 с.

3. Комякович А.П. Формула расчета среднего гемодинамического давления для условий покоя и физической нагрузки / А.П. Комякович, А.А. Семенович. - Науч. - практ. реценз. журнал «Военная медицина», №2 (19), 2011, С 96-97.

Способ определения артериального давления, включающий измерение датчиком температуры дистальных фаланг пальцев (точка 1), измерение систолического P_s и диастолического P_d артериального давления эталонным тонометром, вычисление среднего артериального давления Р_эт, отличающийся тем, что из тепловизионного изображения находят область пальца с малым кровенаполнением (точка 2), в которой размещается второй датчик температуры, в течение 3-х минут измеряют температуру в точках 1 и 2, по результатам измерений вычисляют среднее значение температуры в точке 1 и среднее значение температуры в точке 2, затем после вычисления Р_эт производят вычисление значения , после чего производят непрерывное измерение температуры в точках 1 и 2, а также частоты сердечных сокращений ЧСС(t) и одновременно выполняют следующие вычисления: вычисление усредненного значения температуры в точке 1 (TFP_ycp(t)) и в точке 2 (TP_ycp(t)) и вычисление среднего артериального давления P_cp(t)=[TFP_уср(t)-TP_ycp(t)]⋅k1_проп, после чего по значениям P_cp(t) и ЧСС(t) вычисляют значения систолического P_s(t) и диастолического P_d(t) давлений с использованием следующей системы уравнений: