Способ измерения артериального давления и устройство для его осуществления

Способ измерения артериального давления и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1Ц 940740 ф Г с л ев е (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.03.79 (21) 2729476/28-13 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (51)М.Кл.з А 61 В 5,/02

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 615.475 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Ахутин, С. П. Балицкий, Н. В. Вавилрв, P. К. Михайлов и В. H. Хропот

Особое конструкторское бюро биологичес ой„:,... и медицинской кибернетики Ленииградск о электротехнического института им. В. И. Ульянов (JIe ),: .. (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АРТЕРИАЛЬНОГО

ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствам.

Известен способ измерения артериального давления (1). Согласно этому способу производят программное изменение давления в окклюзионной манжете, синхронную регистрацию сигналов осцилляций артерии под окклюзионной манжетой, сигналов периферических осцилляций артерии и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, осуществляют формирование информационного сигнала из сигналов осцилляций артерии под окклюзионной манжетой и сигналов периферических осцилляций как разностный сигнал между осцилляциями, обнаруживают характерные признаки в информационном сигнале и производят измерения сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете, на момент обнаружения характерных признаков. При этом систоличвское артериальное давление регистрируют на момент пропадания периферических осцилляций артерии в режиме повышения давления в окклюзионной манжете и на момент их появления в режиме понижения давления, а диастолическое артериальное давление — на момент превыше ния информационным сигналом исходного амплитудного порогового уровня.

Устройство для осуществления способа состоит из пневматически соединенных окклюзионной манжеты, периферической окклюзионной манжеты, блока пневматики, датчика давления, датчика осцилляции,. датчика периферических оацилляций и двух пневмофильтров, расположенных между пневмоблаком и соответствующими манжетами. Устройство содержит также коммутирующее устройство с двумя выходами и двумя управляющими входами, компаратор, вход которого соединен с вы15 ходом датчика периферических осцилляций, а выход — с одним из управляющих входов коммутирующего устройства, регистрирующее устройство, подключенное к выходам коммутирующего устройства, 20 дифференциальный усилитель, два уравнивателя, входы которых соединены соответственно с выходами датчика осцилляций и датчика периферических осцилляций, а выходы — с входами дифференциального

25 усилителя, и устройство сравнения с входом задания амплитудного порога,подключенного входом к выходу дифференциального усилителя, а выходом — ко второму управляющему входу коммутирующего устройства.

Э40740

20

Однако как и при осцилляторных способах в качестве характерного признака используются «амплитудные» свойства осцилляций, которые черезвычайно чувствительны к движениям пациента при измерениях и различным артефактам.

Формирование информационного сигнала в виде разностного сигнала осцилляций требует уравнивания амплитуд осцилляиий, например, за счет использования системы автоматического регулирования усиления Эта система инерционна. В результате возникает погрешность измерений, приводящая к снижению помехоустойчивости, а следовательно, наде?кности измерений.

Целью изобретения является повышепие помехоустойчивости и надежности измерения.

Постановленная цель достигается тем, что при осуществлении предложенного способа измерения артериального давления, ин формационный сигнал формиру.ст з вн е последовательности импульсов, длительность каждого из которых равна временному сдвигу между передними фронтами сигнала осцилляцни артерии под окклюзиопной манжетой и сигнала перифериче ской осцилляции артерии одного сердечного цикла, и дополнительно измеряют диастолическое артериальное давление на момент пересечения информационным сигналом исходного временного порогового уровня.

Кроме того, устройство для осуществления способа измерения артериального давления снабжено блоком памяти давления с управляющим входом, включенным ме?кду выходом датчика давления и входом коммутирующего устройства, двумя блоками формирования переднего фронта осцилляций, устройством измерения исходного временного порогового уровня с двумя входами, блоком формирования информационного сигнала с двумя входами и сравнивающим устройством с двумя входами. Входы блоков формирования переднего фронта осцилляций связаны соответственно с выходами датчика осцилляций и датчика периферических осцилляций, а выходы — с входами устройства измерения исходного временного порогового уровня н входами блока формирования информационного сигнала. Выход блока формирования информационного сигнала и выход устройства измерения исходного порогового уровня соединены с соответствующими входами сравнивающего устройства„ выход которого присоединен ко второму управляющему входу коммутирующего устройства. Управляющий вход блока памяти давления соединен с выходом одного из блоков формирования переднего фронта осцилляций.

60 б5

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для осуществления способа измерения артериального давления; на фиг. 2 — эпюры напряжений, иллюстрирующие способ измерения, где: кривая а — сигналы осцилляций артерии под окклюзионной манжетой; кривая б — сигналы периферических осцилляций артерии; точки в и г соответствуют моментам обнаружения характерных признаков, по которым регистрируют систолическое и диастолическое артериальное давление; кривач д — изменение сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете; е и ж — импульсы, сформированные по передним фронтам сигналов осцилляций артерии под окклюзионной манжетой и сигklHлов периферических осцилляций; и — информационные сигналы, к — сигналы, длительность которых равна исходному временному пороговому уровню; л — управляющий импульс, соответствующий моменту регистрации диастолического артериального давления.

Устройство состоит из пнсвматически соединенных окклюзионной манжеты 1, периферической Окклюзионной ман?кеты 2, блока 3 пневматики, датчика 4 давления, датчика 5 осцилляций и двух пневмофильтров б и 7. Все эти блоки предназначены для осуществления программного изменения давления в обоих манжетах 1 н 2 и регистрации сигналов.

Наличие в устройстве двух пнев»офильтров 6 и 7, расположенных между блоком 3 пневматики и соответствующими манжетами 1 и 2, необходимо для развязки измерительных цепей манжет и блока 3 пневматики по постоянному и переменному уровням. С выходом датчика 4 давления связан блок 8 памяти давления с управляющим входом. Этот блок 8 предназначен для запоминания, по крайней мере, двух соседних тактовых значений сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете. В качестве тактовых сигналов в устройстве используются импульсы (сигнал е фиг. 2), сформированные по переднему фронту осцилляций артерии под окклюзионной манжетой (кривая а).

В результате управляющий вход блока 8 памяти давления подсоединен к выходу блока 9 формирования переднего фронта осцилляций. Блок 8 памяти давления через коммутирующее устройство 10 с двумя управляющими входами соединен с регистрирующим устройством 11, Коммутирующее устройство 10 предназначено для перезаписи данных, запомненных в блоке 8 памяти давления, в регистрирующее устройство 11. Коммутация этого устройства 10 осуществляется в соответствии с сигналами, поступающими на его управляющие входы с выходов сравнивающего устройства 12 или компаратора 13 с входом 14 по940740

65 рогового уровня. Компаратор 13 предназначен для определения момента достижения заданного порогового уровня (в частности, нулевого) сигналом периферической осцилляции. Поэтому вход его подсоединен к выходу датчика 15 периферических осцилляций артерий, а выход — к одному из управляющих входов коммутирующего устройства 10. Сравнивающее устройство

12 имеет два входа, один из которых связан с выходом блока 16 формирования информационного сигнала, а другой — с выходом устройства 17 измерения исходного временного порогового уровня. В устройстве 12 определяется момент пересечения информационным сигналом заданного исходного временного порогового уровня.

Блок 16 формирования информационного сигнала и устройство 17 измерения исходного временного порогового уровня имеют по два входа, которые подключены соответственно к выходам блока 9 и блока 18 формирования переднего фронта осцилляций. Входы блоков 9 и 18 соединены соответственно с выходом датчиков 5 и 15.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно на пациента (например, на плечо) накладывают окклюзионную манжету 1 и ниже ее (относительно така крови, например, на локоть) на расстоянии 5 — 10 см периферическую окклюзионную манжету 2. Манжеты соединяют пневматически через пневмофильтры 6 и 7 с блоком 3 пневматики и непосредственно с датчиками 4, 5 и 15.

Далее по команде с блока 3 пневматики начинают цикл измерений. Для этого одновременно подают на обе манжеты линейно возрастающее давление (кривая д— фиг. 2). Это изменение давления в манжете 1 измеряют датчиком 4 с синхронной регистрацией с помощью датчиков 5 и 15 (кривые а и б фиг. 2). Из этих сигналов кривые а и б формируют информационный сигнал. Для этого предварительно формируют импульсы (сигналы е и ж), соответствующие моментам появления передних фронтов сигналов осцилляций. С помощью этих импульсов в блоке 16 формирования информационного сигнала получают последовательность импульсов (сигнал и), длительность каждого из которых равна временному сдвигу между импульсами сигналов е и ж. Полученные сигналы и сравнивают в сравнивающем устройстве 12 с импульсами сигналов к, длительность которых равна исходному временному пороговому уровню. Сравнению подлежат длительности импульсов сигналов и и л. В момент времени (точка г), соответствующий равенству окклюзионного давления (кривая д) уровню диастолического давления (Р„„„) происходит резкое (приблизительно в 1,5 раза на один сердечный цикл) 5

40 изменение длительности импульсов информационного сигнала. Такое изменение длительности, будучи зафиксированным, позволяет измерить уровень диастолического давления. В момент времени (точка г) появляется на выходе сравнивающего устройства 12 импульс сигнала к, который управляет коммутирующим устройством 10 и переписывает величину сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, в регистрирующее устройство.

Это значение регистрируют как диастолическое артериальное давление.

Систолическое артериальное давление определяют на момент (точка в) пропадания сигналов периферических осцилляций артерии. Обнаружение этого характерного признака осуществляют с помощью компаратора 13 с входом 14 задания порогового уровня. Как только сигнал периферических осцилляций (кривая б) упадет ниже заданного порогового уровня (в частности, нулевого}, на выходе компаратора, 13 появляется сигнал, управляющий работой коммутирующего устройства 10. В результате в регистрирующее устройство 11 переписывается значение сигнала, пропорциональное искомой величине систолического артериального давления.

Таким образом, способ измерения артериального давления и устройство для ега осуществления обеспечивают повышение. помехоустойчивости измерений и надежности измерений за счет перевода измерений из амплитудной области во временную. Это исключает воздействие амплитудных артефактов, связанных с движениями пациента, наличием дыхательных волн в кривой осцилляций, а также иных амплитудных нестационарностей анализи °

p>емой кривой

Формула изобретения

1. Способ измерения артериального давления путем программного изменения давления в окклюзионной манжете, синхронной регистрации сигналов осцилляций артерии под окклюзионной манжетой, сигналов периферических осцилляций артерии и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, формирования информационного сигнала из сигналов, осцилляций артерии под окклюзионной манжетой и сигналов периферических осцилляций артерии, измерения сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете, на момент обнаружения характерных признаков и регистрации систолитического артер ального .авления на момент пропадания перифсрических осцилляций артерии в режиме повышения давления в окклюзионной манжете пли на момент их появления в режиме понижения давления, отличающийся тем, 940740 что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности измерения, информационный сигнал формируют в виде последовательных импульсов, длительность каждого из которых равна временному сдвигу между передними фронтами сигнала осцилляции артерии под окклюзионной манжетой и сигнала периферической осцилляции артерии одного сердечного цикла, и дополнительно измеряют диастолическое артериальное давление на момент пересечения информационным сигналом исходного времеííorо порогового уровня.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее пневматическп соединенные окклюзионную манжету, периферическую окклюзионную манжету, блок пневматики, датчик давления, датчик осцилляций, датчик периферических осцилляций и два пневмофильтра, расположенных между блоками пневматики и соответствующими манжетами, а также коммутирующее устройство с двумя управляющими входами, компаратор, вход которого соединен с выходом датчика периферических осцилляций, а выход — с одним из управляющих входов коммутирующего устройства, регистрирующее устройство, подключенное к выходам коммутирующего устройства, отл ич а ющееся тем, что оно снабжено блоком памяти давления с управляющим входом, включенным между выходом датчика давления и входом коммутирующего устройства, двумя блоками формирования переднего фронта ос5 цилляций, устройством измерения исходного временного порогового уровня с двумя входами, блоком формирования информационного сигнала с двумя входами и сравнивающее устройство с двумя входа10 ми, при этом входы блоков формирования переднего фронта осцилляций связаны соответственно с выходами датчика осцилляций и датчика периферически.; осцилляций, а выходы — с входами устройства из1 мерения исходного временного порогового. уровня и входами блока формирования информационного сигнала, выход блока формирования информационного сигнала и выход устройства измерения исходного порогового уровня соединены с соответствующими входами сравнивающего устройства, выход которого присоединен к второму управляющему входу коммутирующего устройства, кроме того, управляющий вход блока памяти давления соединен с выходом одного из формирователей переднего фронта осцилляций.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3348534, кл. А 61 В

5/02, опубл. l967 (прототип).

940740 !! (!! !

Ъл

IP

Puz. L

Составитель Л. Соловьев

Редактор Л. Утехина Техред А. Камышникова Корректор С, Файн

Заказ 682/531 Изд. № 174 Тираж 717 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и п-.t ".û-.пй

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

Тнп. Хальк. фил. пред. «Патент»