Способ измерения артериального давления и устройство для его осуществления

 

1. Способ измерения артериального давления путем изменения давления в окклюзионной манжете, синхронной регистрации информационного сигнала и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, определения максимума информационного сигнала и измерения систологического давления на MOMetfT равенства информационного, сигнала половине etx максимального значения при давлении в окклюзионной ма жете выше давления, соответствующего мавгскмуыу информационного сигнала, о т ли чающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерений артериалЕгного давления, информационньШ сигнал ; формируют из сигналов тахоосцшшяций пропорционально сумме абсолю ткых значений площадей положительных и отр цательных участков каждой из осцилл5 ций , среднее aptepиaльнoe даБпение измеряют на момент максимума этого информационного сигнала, а двастолвчео .кое артериальное давление на момент равенства информационного) сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюзионной манжете ниже среднего артериального, 2.Устройство для осуществления спо« соба по п. 1, содержащее окклюзио1 ую манжету, блок пневматики блрк управления , блок памяти, датчики Давления и осцилляции, соединенные с окклюзионной манжетой, и последовательно сое дтгенные блок максимальных значений информационного сигнала, делитель, блок памяти, схему сравнения и регистрируюишй прибор, отличающее с я тем, что в него ввеаены последовательно соединенные блок фо| мирования тактовых импульсов и блок формирования информационного сигнала, вкл1о .ченные между датчиком осцилляции и блоком максимальных значений информационного сигнала и дополнетельно установленный блок коммутации, входы которого соединены с блоками памяти, управа ления и схемой сравнения, а выход - с i . регистрирующим прибором. 3.Устройство по п. 2, о т л в ч а ющ е е с я тем, что блок фсфмирования информационного сигнала выполнен в двух ключевых схем, соединенных непосредственно н инверт ф со схемой тактового интегрирования и иэмерителем нулевого доовня, причем взооцы обеих ключевых схем и измер1}теля нулевотю уровня соединены параллельно с выходом датчика осцилляции, а схема тактового ивт рирования соединена с блоком формнрсФания таковых имиульсов и блоком максимальных значеняй шкЬормационного сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОаЕЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09} . (И) 18 А

Зс5}} А 61 В 5/02

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 27 14752/28-13 (22) 06.02,79 (46) 23. 08.83, Бюл. N 31 (72) Т. И. Ершова, В. К. Задорожко, Л, В. Ларионов, В. И. Лундунен и А. Н. Пашковский (71) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики

Ленинградского ордена Ленина электротехнического института им. В. И. Ульянова (Ленина) (53) 615.471: 612.15 (088,8) (56) 1. Патент США N 4009709, кл. А 61 В 5/02, опублик. 1977,„ (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АРТЕРИАЛЕ .

НОГО ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ измерения артериального давления путем изменения давления в окклюэионной манжете, синхронной регистрации информационного сигнала и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, определения максимума информационного сигнала и измерения систологического давления на момент равенства информационного сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюэионной ма4жете выше давления, соответствующего максимуму информационного сигнала, о тл. и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений артериаль вого давления, информационный сигнал формируют из сигналов тахоосцилляций пропорционально сумме абсолютных значений площадей положительных и отри нательных участков каждой из осцилляций, среднее артериальное давление измеряют на момент максимума етого информационного сигнала, а диастолнчео.кое артериальное давление - на момент равенства информационного сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюзионной манжете ниже среднего артериального.

2, Устройство для осуществления спо соба по и. 1, содержащее окклюэиоЖую манжету, блок пневматики, блок управления, блок памяти, датчики давления и осцилляции, соединенные с окклюзионной манжетой, и последовательно соед}в}ениые блок максимальных значений информационного сигнала, делитель, блок памяти, схему сравнения и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в него введены поо- Я ледовательно соединенные блок формирования тактовых импульсов и блок формирования информационного сигнала, вклю,ченные между датчиком осцилляций и блоком максимальных значений информа- g} . цнонного сигнала и дополнительно установленный блок коммутации, входы которого соединены с блоками памяти, управ ( ления и схемой сравнения, а выход — с ф;) регистрирующим прибором. ф, }

3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования. . информационного сигнала выполнен в ви- 00 де двух ключевых схем, соединенных . непосредственно и через инвертор со схемой тактового интегрирования и измерителем нулевого уровня, причем. щвды обеих ключевых схем и измерителя ну левого уровня соединены параллельно с выходом датчика осцилляций, а схема тактового интегрирования соединена с йижом формирования тактовых импульсов и блоком максимальных значений инйормационного сигнала.

Кроме того, в устройство для осуществления способа измерения артериального давления введены последовательно соединенные блок формирования тактовых импульсов и блок формирования информационного сигнала, включенные ме жду датчиком осцилляций и блоком максимальных значений информацион55

1,10363

-Изобретение относигся к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствам.

Известен способ измерения артериаль ного давления путем измерения давления в окхлюэионной манжете, синхронной регистрации информационного сигнала и сигнала, пропорционального давлению в окклюэионной манжете, определения мах симума информационного сигнала и изме }р рения систологичесхого давления на мо. мент равенства информационного сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюэионной манжете выше давления, соответствующего максимуму информационного сигнала.

Устройство для осуществления извест»-. ного способа содержит окклюэионную ман.. жету, блок пневматики, блок управления, блок памжи, датчики давления и осцип- )р пяции, блок максимальных . значений информационного сигнала, делитель, блок памяти, схему сравнения и регистрирующий прибор (1 g.

Однако известный способ и устройст- 25 во для его осуществления не позволяют формировать информационный сигнал, пропорциональный сумме абсолютных значений положительных и отрицательных участков каждой из осцилляций. Этот недостаток не позволяет повысить точность измерения артериального давления.

Целью изобретения является повышение точности измерений артериального давления.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения артериального давления информационный сиг ч нал формируют иэ сигналов тахоосци4ъляций пропорционально сумме абсолютных 4р значений площадей положительных и отрицательных участков каждой иэ осциппяций, среднее артериальное давление измеряют на момент максимума этого информационного сигнала, а диастоличео- 45 кое артериальное давление - на момент равенства информационного сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюзионной манжете ниже . среднего артериального.

18 ) ного сигнала и дополнительно установленный блок коммутации, входы которого соединены с блоками памяти, управления и схемой сравнения, а выход — с регистрирующим прибором.

При этом блок формирования информационного сигнала выполнен в виде двух ключевых схем, соединенных непосредственно и через инвертор со схемой тактового интегрирования и измерителем ну левого уровня, причем входы обеих ключевых схем и измерителя нулевого уровня соединены параллельно с выходом . датчика осципляций, а схема тактового икгегрирования соединена с блоком фор» мирования тактовых иьатульсов и блоком максимальных значений информационного сигнала.

На фиг. 1 изображена счруктурная схема ус гройства для осуществления способа измерения артериального давления, на фиг. 2 - сгруктурная схема блока формирования информационного сигнала на фиг. 3 «осциллограммы, иллюстрирующие способ измерения артериально го давления.

Устройство состоиг иэ пневматичеоки соединенных между собой окклюзионной манжеты 1, датчика 2 давления, датчика 3 осцилляции и блока 4 пневматики

С выходом датчика 2 давления связан блок 5 памяти давления с двумя управляющими входами. Блок 5 предназначен для запоминания, по храйней мере, двух соседних тактовых значений сигналов, пропорциональных давЛению в оккпюэионной манжете. Эти тактовые сигналы формируются с помощью блока 6 формирования тактовых импульсов, частота их следования равна частоте пульса.

Поэтому вход блоха формирования так тов подключен к выходу датчика 3 оо цилляций, а выход - к первому управляющему входу блока 5 naMsrra давления. Второй управляющий вход блока S памяти давления соединен с дополнительным управлаошим выходом блока 7 управления. Блок управления предназначен дпя управления режимом измерения, в связи с этим выход его соединен также с бпо хом 4 пневматики. Блок 5 памяти давления через блок 8 коммутации, имеющий два управляющих Входа, связан с регион» рирующим прибором 9, Блок 8 преднаэ» начен для пересчета данных, запомненных в блоке 5 памяти давления, в соответствующие ячейки регистрирующего прибора 9. В простейшем случае он мо3 10363 жет представлять собой обычный трех позиционный нормаЛьно разомкнутый ключ. Коммутация блока 8 осуществляется с помощью сигналов, поступающих. с управлмошего выхода блока 10 максимальных значений информационного сигна ла и выхода схемы 11 сравнения. Эти сигналы формируются последовательно соециненной цепочкой блоков - блока 12 формирования информационного сигнала с управлюошим входом, блока 10 максимальных значений, делителя 13, блока 14 памяти с управляющим входом и схемы ll сравнения с дополнительным входом, соединенным с выходом блока 12 15 формирования информационного сигнала.

Выход схемы 11 сравнения соединен с вторым управляющим входом блока 8 коммутации, управляющим входом блока 14 памяти и входом блока 7 управления. Блок 12 формирования информационного сигнала предназначен для тактового интегрирования по модулю сигналов тахоосцилляций. Поэтому вход его подсоединен к выходу датчика 3 осцилляций, управляющий вход — к выходу блока 6 формирования тактовых импульсов.

Блок формирования информационного сигнала (фиг,2) состоит иэ aayx xylo- 30 чевых схем 15 и 16, инвертора 17, схемы 18 тахтового интегрирования с управляюшим входом и измерителя 19 нулевой линии. Причем входы ключевых схем 15 и 16, вход измерителя 19 нулевой линии и вход блока 6 соединены

35 друг с другом и подключены к выходу датчика 3 осиилляций, управляющие входы ключевых схем 15 и 16 связаны . с выходом измерителя 19 нулевой линии.

При этом выход схемы 15 непосредсч венно, а выход схемы 16 через инвентор 17- соединены с входом схемы 18 тактового интегрирования, управляющий вход которой подключен к выходу блэ45 ка 6 формирования тактовых импульсов. ! . Способ Осуществляется cBQA UtBM образом, Предварительно на пациента (например, на плечо) накладывают окклюэионную манжету 1, соединяют ее пневматическн с соответствующими датчиками 2 и 3 и блоком 4 пневматики, и задают с помощью блока 7 управления режим изменения давления в окклюэионной манж 55 те. Затем по команде с блока управления начинают первый цикл измерения. Йля этого посредством блока 4 пневматики

18 4 производят линейное повышение давления в окклюэионной манжете. Это изменение охклюзионного давления измеряют датчихом 2 давления, одновременно регистрируют датчиком 3 осцилляций сигналы тахоосцилляций артерии под манжетой, Иэ сигнала тахоосцилляций формируют два сигнала: тактовый - посредством блока 6 формирования, тактовых импуль сов и информационный — с помощью блоха 12 формирования информационного сигнала. Тактовый сигнал синхронизирует работу системы по частоте пульса и поэтому его подают на управляющие входы блока S памяти давления и блока 12 формирования информационного сигнала.

За счет этого сщ цала блок. Памжи давле ния производит последовательное текущее запоминание двух соседних значений сигналов, пропорциональных давлению в окхлюэионной манжете 1. Кроме того, тактовые сигналы управляют работой блока формирования информационного сигнала, а конкретно - схемы 18 тахтового интегрирования (фиг.2).

Блок формирования информационного сигнала работает следующим образом, По команде с блока 6 формирования тактовых импульсов начинает работать блок тактового интегрирования. При этом он интегрирует сигнал тахоосциь» ляций по модулю, суммируя плошади положительных и отрицательных волн тахо.» осцилляций, Эта операция происходит с помощью измерителя 19 нулевой линии, который связывает выход датчика. 3 осцилляций с входом схемы 18 тахтового интегрирования. При этом в зависи» мости от выходного напряжения связь эта осуществляется либо непосредственно, либо через инвертор 17. В результате на выходе схемы 18 тактового интегрирования и, следовательно, на выходе блока 12 формирования информационйого сигнала появляется информационный сигнал (кривая а, фиг.3), изменяющийся синхронно с выходным сигналом датчика 2 давления (кривая б, фиг.3). Из приве» денных кривых а и б видно, что по мере возрастания окклюзионного давления начи нает расти амплитуда информационного сигнала. Проведенные исследования и статическая обработка материалов покаси4вают, что максимальное значение а ли туды информационного сигнала Ц ® инФ м соответствует моменту времени, когда окклюзионное давление в манжете равно среднему артериальному давлению.

3 1036318 6 ую точку в {фиг,3), Равный -2М,„„, „, „, . Схема сравнения симально амплитуде начинает работать,, сравнивая это напря ала (кривая а, фиг.3) жение с текущими значениями информам точки г и д, ционного сигнала. Как только информавине максимальной $ ционный сигнал станет меньше онного сигнала, 4у ц„ф,,, на выходе схемы сравне раметров артериаль йия йоявляется импульс напряжения. т на обнаруженные В этот момент времени (точка д, фиг,3) чкив, r идпо в регистрирующий прибор переписываначу, пропорциональ- 10 ется сигнал, пропорциональный давлезионной манжете, нию в окклюзионной манжете в предьщуиальное давление шем такте. Это значение с заданной времени 1с„(точ- точностью соответствует систолическоартериальное дав- му артериальному давлению. Кроме тоени 1 „,©. (точка д) И го, сформированный на выходе схемы зионной манжете сравнения импульс напряжения сбрасыального, а диасто- ° вает память блока 14 памяти, меняет с е давление на момент помощью блока 7 управления режим иэчка r) при давле- менения давления, т.е. начинает снианжете ниже сред- 20 жать давление в окклюзионной манжеавления. те 1, и с помощью блока 7 управления мума информаиион- сбрасывает память блока 5 памяти давиляют в блоке 10, ления. В результате начинается второй оторого появляется полуцикл измерения, аналогичный описаньный величине этого 25 ному, т,е. сначала отыскивается максияющем выходе - мум информационного сигнала, который и момент времени делится пополам, запоминается и опрема. Этот импульс деляется момент, когда информационный щий вход блока 8 сигнал становится меньше 0 тате значение сиг" 30 Значение памяти блока пам Рги давления оке 5 памяти дав- переписывается в регистрирующий прия в регистрирующий бор 9. Однако это значение равно уже я в последнем как диастолическому артериальному давледавление. На этом нию. На этом заканчивается весь цикл, канчивается, окклю З is по команде с блока 7 управления модолжает повышаться . жет начаться новый.

Находят характерн соответствующую мак информационного сиги

® 4 к )е соответствующие поло амплитуды информаци

Искомые значения па ного давления измеряю моменты времени - то кривой б, т.е. по сиг ному давлению в окклю

Причем среднее артер измеряют на момент ка в}, систолическое ление на момент врем при давлении в окклю выше среднего артери лическое артериально вРемени 1л <„с (то нии в окклюзионной м него артериального д

Определение макси ного сигнала осущест на основном выходе к сигнал, пропорционал максимума, а на управл импульс, фиксирующи достижения максиму поступает на управля.о коммутации. В резуль нала, записанное в бл ления, переписываетс прибор 9 и фиксируетс среднее артериальное цикл измерения не за зионное давление про с прежней скоростью. В качестве харак терного признака для определения остальных параметров выбирают моменты обнару жения половины максимальной амплитуды 40 информационного сигнала, т.е. — О „, 1

Дл я этого значение информационйого сигнала, равное максимуму, делят s де.лителе 13 пополам и запоминают в блоке 14 памятие Запоминание происходит 4> ао поступлении управляющего сигнала с управляющего выхода блока 10, Таким образом, на одном входе схемы 11 сравнения появляется сигнал, Таким образом предлагаемый спо соб и устройство для его осуществления обеспечивают формирование инфор мационного сигнала, пропорционального сумме абсолютных значений площадей положительных и отрицательных волн каждоЦ из тахоосцилляций, что позволяет формализовать информационный сигнал, обнаружить простые характерные признаки, обеспечивающие возможность надежного и достоверного измерения параметров артериального давления.

l036318

1036318

Составитель Л.. Соловьев

Редактор А. Шишкина Техред М,Надь . Корректор А. Дэятко

Закаэ 5876/4 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП» Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4