Устройство для проверки измерителей артериального давления

Устройство для проверки измерителей артериального давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскив

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050977 (21) 2527223/28-13 (51) М. Кл.

2 с присоединением заявки М (23) Приоритет

А 61 В 5/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.0480. Бюллетень ¹ 15 (53) УДК615. 471:

:616 ° 12-08 (088,8) Дата опубликования описания 260480 (72) Авторы изобретения

A.Ñ. КаУфман и Л.А, Амаева

Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ

АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к медицинЧкой технике, а именно к устройствам для проверки измерителей артериального давления, и может быть использовано в медицинском приборостроении, а также при исследованиях, новых разработках и проверках приборов для измерения артериального давления.

Известно устройство для проверки измерителей артериального давления содержащее генератор импульсов, формирователь шумоподобного сигналат электромеханический преобразователь, эадатчик пределов измерения, контактный манометр, схему управления, выходной повторитель, манометр текущего значения давления, ряд функциональных преобразователей, ряд полосовых фильтров и сумматор (1).

Однако иэ-эа отсутствия в нем средств формирования длительности и огибающей подаваемого на испытуемый измеритель тона в зависимости от текущего значения давления, как это имеет место в реальных условиях работы измерителя, невозможно проверять точность измерителя в условиях имитации .различных патологий биологического объекта „иэ-за отсутствия средств для имитации помех нельзя проверять точность измерителя в условиях помех, Белью изобретения является обеспечение воэможности проверки измерителей в условиях имитации помех или различных патологий биологического объекта.

Это достигается тем, что в устройстве имеются имитатор помех, фор-. мирователь опорного сигнала, формирователь длительности тонат формирователь огибающей тона и блок логики, причем имитатор помех соединен с электромеханическим преобразователем, формирователь опорного сигна2О ла соединен с выходом генератора импульсов, а формирователь длительности тона соединен с выходом генератора импульсов, со входом формирователя шумоподобного сигнала и

25 входами формирователя огибающей тона и блока логики, выходы которых также соединены со входами формирователя шумоподобного сигнала.

Кроме того, имитатор помех выпол

ЗО нен в виде блока магнитной записи.

728836

При этом формирователь опорного сигнала выполнен в виде цепочки последонательно включенных схемы задержки, ждущего мультивибратора и сумматора, параллельно которой включен второй ждущий мультивибратор.

Формирователь длительности тона выполнен в виде последовательно соединенных управляемой схемы задержки и ждущего мультивибратора.

Формиронатель огибающей тона выполнен в виде последовательно соединенных R С-цепи и управляемого активного сопротивления, Блок логики выполнен в виде последовательно соединенных компаратoра ин вертора и схемы сонпадени я, второй вход которой соединен со вторым компаратором.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для проверки из— мерителей артериального давления; на фиг. 2 — структурная схема формирователя опорного сигнала; на фиг., 3 — структурная схема форми— ронателя длительности тона; на фиг. 4 — структурная схема формирова. теля огибающей тона; на Фиг,. 5 структурная схема блока логики „

Устройство содер>сит генератор 1 импульсов (см. фиг, 1), формирователь 2 шумопо.",обного сигнала .. который включает стохастический генератор 3, блок 4 фильтров, блок 5 функциональных преобразоватеяей, сумматор б и схему 7 управления; а также электромеханический преобразователь 8, эадатчик 9 пределон измерения, например, в виде источника напряжения и двух подключенных к нему регулируемых реэнсторных делителей напряжения и манометр

l0, Э устройстве имеются имитатор 11 помех, формирователь 12 опорного сигнала, формиронатель 13 длительности тона, формирователь 14 огибающей тона и блок 15 логики, причем имитатор 11 помех соединен с электромеханическим преобразователем 8, формирователь 12 опорного сигнала соединен.с выходом генератора 1 импульсов, а формирователь

13 длительности тона соединен с выходом генератора 1 импульсов, со нходом формирователя 2 шумоподобного сигнала и входами формирователя

14.огибающей тона и блока 15 логики, выходы которых также соединенысо входами формирователя 2 шумоподобного сигнала, Датчик испытуемого измерителя 16 артериального давления подключен к выходу электромеханического преобразователя 8, пневмосистема измерителя 16 — к манометру 10 а корреляцчонный вход измерите я 16 - к выходу формирователя

12 опорного сигнала.

Формирователь 12 опорного сигнала выполнен в виде цепочки последовательно включенных схемы 17 задержки, ждущего мультивибратора 18 и сумматора 19, параллельно которой включен второй ждущий мультинибратор 20 (см, фиг 2), Формирователь 13 длительности тона выполнен в виде последовательно соединенных управляемой схемы

21 задержки и ждущего мультивибра-. тора 22 (см. фиг. 3), 10

Формирователь 14 or è бающей тона выполнен в виде последовательно соединенных Р С-цепи 23 и управляемого активного сопротивления 24 (см, Фиг, 4) .

Блок 15 логики выполнен в виде последовательно соединенных компаратора 25, инвертора 26 и схемы

27 совпадения второй вход которой

20 соединен со вторым компаратором 28 (см. фиг. 5), Устройство работает следующим образом, Генератор 1 вырабатывает импульсы с частотой, равной частоте пульса. Эти импульсы поступают н а вход формирователя 13 длительности тона и на вход формирователя 12 опорного сигнала, В формирователе 13 импульс задерживается с помощью управляемой схемы 21 и после задержки запускает управляемый ждущий мультивибратор 22.

Время задержки и длительность формируемого мультивибратором 22 импульса зависят от величины сигнала с выхода манометра 10, т,е. onределяются данлением н пневмосистеме испытуемого измерителя 16 артериального давления.

Соответствующий выбор вида эависимо сти длительности Формируемого импульса от текущего значения давления позволяет имитировать различалые виды патологий, в частности бесконечный тон, а изменение времени задержки в зависимости от текущего значения давления позволя-ет воспроизводить изменяющийся фа(пульсовым колебанием) и шумовым импульсом (тоном Короткова), что необходимо при проверке блока корреляционной обработки сигнала испытуемого измерителя 16 артериального давления, С выхода формирователя 13 длительности тона импульс поступает на форьжрователь 14 огибающей тона и один из входов схемы 27 совпадения (см. фиг. 5) блока 15 логики„. на другие входы которой подаются сигналы с компаратора 28 и инвертора 26, на вход которого поступает сигнал с выхода компаратора 25..(3 зоный сдвиг между опорным сигналом

72 8836

На один из входов компараторов

25 и 28 подаются опорные уровни с реэисторных делителей напряжения задатчика 9 пределов измерения, .причем опорный уровень на входе компаратора 28 задает требуемое нижнее значение давления, подлежащее фиксации испытуемым измерителем 16, а опорный уровень на входе компара тора 25 задает требуемое верхнее значение давления, подлежащее фиксации испытуемым измерителем 16.

На другие входы компараторов 25 и 28 подается сигнал с манометра

10, Пока давление в пневмосистеме измерителя 16 не превышает значения нижнего давления, задаваемого с помощью задатчика 9, на выходе компараторов 25 и 28 поддерживается низкий уровень напряжения, который запирает схему 27 совпадения по входу, связанному с выходом компаратора 28, После достижения давлением в пневмосистеме испытуемого измерителя 16 значения заданного нижнего давления на выходе компаратора 28 возникает высокий уровень напряжения, Таким образом, на входы схемы

27 совпадения, связанные с компаратором 28 и инвертором 26, воздействуют высокие уровни напряжения и импульс с выхода формирователя 13 длительности тона проходит на выход схемы 27 совпадения.

Когда давление в пневмосистеме достигает значения заданного верхнего давления, на к ходе компаратора 25 появляется высокий уровень напряжения, На выходе инвертора 26 напряжение падает и запирает схему

27 совпадения, прекращая тем самым ,прохождение импульсов с формирователя 13 на выход схемы 27 совпадения.

В итоге на выходе схемы 27 совпадения появляются импульсы только тогда, когда значение давления в пневмосистеме измерителя 16 находится в пределах заданных верхнего и нижнего уровней, Длительность этих импульсов равна длительности импульсов с выхода формирователя ,13 и зависит от текущего значения давления в пневмосистеме.

С выхода формирователя 13 импульс также поступает в формирователь 14 огибающей тона (см. фиг.-2) z на вход ЙС-цепи 23, на выходе которой воз ни кает и мпул ь с н апр яж ени я колоколообразной формы, поступающий на управляемое активное сопротивле« ние 24 (например, на полевой транзисторр), Сигналы с выходов управляемого сопротивления 24 и блока 15 логики поступают соответственно на один ° из входов сумматора б (си, фиг. 1) и схему 7 управления формирователя

40.

2 шумоподобного сигнала, в котором стохастический генератор 3 вырабатывает непрерывный шумовой сигнал, поступающий на вход блока 4 фильтров, на управляющие входы которого подаются сигналы с выходов блока 5 функциональных преобразователей.

На вход блока 5 функциональных преобразователей подается сигнал с выхода манометра 10. Коэффициенты передачи фильтров определяет амплитудно-частотный спектр шумов, подаваемых на сумматор б, они изменяются в зависимости от текущего значения давления °

Конкретный вид этой зависимости определяется характеристиками блока 5 функциональных преобразователей в виде, например, диодно-резисторных сеток.

Сигнал с выхода управляемого сопротивления 24 воздействует на сумматор 6, выполненный, например, на операционном усилителе, изменяя коэффициент передачи последнего.

Это приводит к тому, что огибающая шумов на выходе сумматора 6 изменяется не только в зависимости от значения давления в пневмосистеме, но также имеет периодическую (с частотой пульса) амплитудную иодуляцию.

Непрерывный шумовой сигнал с вы-. хода сумматора 6 подается на вход схемы 7 управления, на другой вход которой подается импульс (если давление в пневмосистеме находится между з аданными нижним и верхним уровнями) с выхода схемы 27 совпадения блока 15 логики, Схема 7 управления открывается на время действия на ее управляющий вход импульса с выхода схемы 27 совпадения.

Таким образом на выходе схемы

7 управления формируется импульсный шумоподобный сигнал имитирующий тон Короткова, амплитудно-частотный спектр которого зависит от текущего значения давления в пневмосистеме, а так как фориирователь:14 огибающей тона работает синхронно с формирователем l" длительности тона, то огибающая шумового импульса имеет колоколообразную форму и хорошо.апроксимирует формУ огибающей тона Короткова.

Шумовые импульсы с выхода схемы

7 управления подаются на электромеханический преобразователь 8, на который также подаются сигналы с выхода имитатора 11 помех.

Имитатор 11 помех воспроизводит предварительно записанную фонограмму помех (тризно-, вибро- и акустических шумов) имеющих место при измерении давления в реальных условиях работы измерителя.

Регулировкой уровня воспроизведения имитатора 11 устанавливают гребуемое соотношение сигнал/помеха., 728836

Реэультируюший сигнал с выхода электромеханического преобразователя 8 в механической форме поступает на датчик испытуемого измерителя

16 артериального давления.

Импульсы с выхода генератора 1, поданные на формирователь 12 опор- ного сигнала, запускают ждущий мультивибратор 20 (см. фиг. 2) формирующий импульс с экспоненциальным фронтом и спадом, и после вносимой схемой 17 задержки запускают ждуШий мультивибратор 1 8, также формирующий импульс с экспоненциальными фронтом и спадом. Время, на которое схема 1 7 з адержи вает импульс, выбирается равным требуемому времени задержки между началом пульсового колебания и началом дикротической волны. Длительность импульса, формируемого ждущим мультивибратором 20, равна длительности пульсового колебания, а длительность фронта этого импульса равна длительности систолического подъема. Длительность импульса, формируемого ждущим мультивибратором

18, равна требуемой длительности импульса дикротической волны. Импульсы с выходов мультивибраторов

18 и 20 поступают на входы сумматора 19 на выходе которого образуется суммарный сигнал, имитирующий нульсо колебание. С выхода формирователя 12 опорного сигнала импульсы подаются на корреляционный вход. испытуемого иэмерителя 16 артериального давления„

Таким образом, цикл работы устройства при проверке автоматического измерителя 16 артериального давления сводится к следующему.

С помощью задатчика 9 пределов измерения устанавливается требуемое значение верхнего и нижнего пределов давления, а с помошью имитатора 11 помех — требуемое соотношение сигнал/помеха.

Устанавливается необходимый вид зависимости длительности тона от величины давления (регулировкой управляемых схемы 21 задержки и ждушего мультивибратора 22, входящих в состав формирователя 13 длительности тона) .

Устанавливаются необходимые амплитуды участков пульсового колебания (опорного сигнала) . Затем устанавливается вид зависимости амплитудно-частотного спектра от величины давления регулировкой блока 5 функциональных преобразователей.

Запускается подключенный к устройству испытуемый измеритель 16 артериального давления. Начинается процесс компрес ии, в результате чего поднимается давление в мачометре

10 и его выходной сигнал возрастает.

На датчик измерителя 16 воздействует помеха заданной интенсивности вырабатываемая имитатором 11 помех, а на корреляционный вход измерителя 16 воздействует пульсовое колебание с выхода формирователя 12 опорного сигнала. По достижении давлением в пневмосистеме эначения установленного нижнего предела срабатывает компаратор 28,открывается (() схема 27 совпадения и начинается по поступление импульсов на управляюший вход схемы 7 управления,на выходе которой возникают шумовые импульсы, длительность и амплитудно-частотный спектр которых соответствует текущему значению давления, Эти импульсы, как и помеха с имитатора

11, преобразуются в механическую форму электромеханическим преобразователем 8 н воздействует вместе с помехой на датчик испытуемогo измерителя 16 °

Процесс компрессии продолжается, Звуковой сигнал, поступаюший на датчик измерителя 16, изменяется со25 ответственно уровню компрессии KBK по амплитудно-частотному спектру, так и по длительности. После достижения давлением в пневмосистеме заданного верхнего значения сраба— тывает компаратор 25, в результате чего закрывается схема 27 совпадения и тем самым прерывается дальнейшее поступление шумовых сигналов на электромеханический преобразователь 8 и соответственно на датчик испытуемого измерителя 16. Начинается процесс декомпрессии. При сни— женин давления в пневмосистеме до заданного верхнего значения срабатывает компаратор 25, снова открывается схема 27 совпадения и шумовые сигналы начинают поступать на датчик испытуемого измерителя 16, Момент поступления первого тона определяет значение верхнего давления, подлежашего фиксации испытуемым измерителем 16. Процесс декомпрессии продолжается.

Амплитудно-частотный спектр тонов и их длительность изменяются согласно заданному закону; в зависимости от текущего значения компрессионного давления происходит смена фаз токов Короткова.

При достижении нижнего давления срабатывает компаратор 28, закрывается схема 27 совпадения и тем самым определяется момент исчезновения тонов, что указывает на соответствие давления в пневмосистеме заданному значению нижнего дав6(ления, подлежащего фиксации испытуемым измерителем 16.

По разности значений между задаваемыми эадатчиком 9 и фиксируемыми испытуемым измерителем 16 соответственно уровнями нижнего и верхне728836

ro давлений производится оценка точности. испытуемого измерителя в условиях, адекватных условиям реальной работы последнего.

Таким образом, при работе устройства воспроизводится шумовой импульс, параметры которого (спектрр длительность, огибающая) соответствуют параметрам реального тона Короткова, имитируются помехи, действующие на измеритель в реальных условиях работы последнего, формируется опорное колебание, причем фазовый сдвиг между опорным колебанием и шумовым импульсом изменяется в зависимости от текущего значения давления. Все зто позволяет проверять измерители в условиях имитации помех или различных патологий биологического объекта.

Устройство обеспечивает возможность испытаний различных измерителей артериального давления, а также повышенную точность и информативность этих испытаний. Калибровка измерителей артериального давления с помощью устройства повышает точность последующего определения артериального давления у пациентов с различными патологиями, что позволяет более эффективно диагностировать состояние сердечно-сосудистой системы пациента и повысить качество лечебного процесса. формула изобретения

1. Устройство для проверки измернтелей. артериального давления, содержащее генератор импульсов, формирователь шумоподобного сигнала, электромеханический преобразовательр задатчик пределов измерений и мрнометрр о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью проверки измерителей в условиях имитации помех или различных патологий биологического объектар в нем меются имитатор помех, формирователь опорного сигналар формирователь длительности тона, формирователь огибающей тона и блок логикир причем имитатор помех соединен с электромеханическим преобразователем, формирователь

5 опорного сигнала соединен с выходом генератора импульсов, а формирователь длительности тона соединен с выходом генератора импульсов, со входом формирователя шумоподобного сигнала и входами Формирователя огибающей тона и блока логикир выходы которых также соединены со входами формирователя шумоподобного сигнала.

2. Устройство по п, 1р о т л и15 ч а ю щ е е,с я тем, что имитатор помех выполнен в виде блока магнитной записи.

3. Устройство по и. l р о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь опорного сигнала выполнен в виде цепочки последовательно включенных схемы задержки, ждущего мультивибратора и сумматора, параллельно которой включен второй ждущий Мультивибратор.

4, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь длительности тона выполнен в виде последовательно соединенных управляемой схемы задержки и ждущего мульти ни брат ора .

5, Устройство по п. 1р о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь огибающей тона выполнен в ниде последовательно соединенных

RC-цепи и управляемого активного сопротивления.

6, Устройство по и. ) р о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок ло40 гики выполнен в виде последовательно соединенных компаратора, инвертора и схемы совпадения, второй вход которой соединен со вторым компаратором, 45 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР рр 596221р кл, А Fl В 5/02р 1976, 728836

Составитель А, Соловьев

Техред Н.Ковалева Корректор В. Синицкая

Редактор А, Бер

Филиал ППП Патент > r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Эакаэ 1857/5 Тираж 673 Подписное

t1ttHHt1H Государственного комитета СССР по делам иэорретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5