Устройство для проверки измерителей артериального давления

 

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано для проверки метрологических характеристик измерителей артериального давления крови. Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователь 2 длительности тона, формирователь 3 огибающей тона, формирователь 4 шумоподобного сигнала, электромеханический преобразователь 5, имитатор 6 помех, задатчик 7 пределов измерения, блок 8 логики, формирователь 9 опорного сигнала и манометр 10. Для формирования испытательного сигнала тонов Короткова, имитирующего аускультаторный провал, что приближает процесс проверки к реальным условиям измерения артериального давления на пациенте и тем самым повышает достоверность проверки измерителей артериального давления. В устройство введены детектор 11 экстремума, триггер 12, элемент И 13, счетчик 14 импульсов и задатчик 15 кода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (191 (11) (51)4 А 61 В 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 728836 (21) 4256458/28-14 (22) 04.06.87 (46) 30,12.89. Бил. 1(- 48 (72) А.В. Чащин (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

728836, кл. А 61 В 5/02,, 1977.

Ф (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЕИ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для проверки метрологических характеристик . измерителей артериального давления крови. Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователь

2 длительности тона, формирователь з огибающей тона, формирователь 4 шумоподобного сигнала, электромеханический преобразователь 5, имитатор 6 помех, задатчик 7 пределов измерения, блок 8 логики, формирователь 9 опорного сигнала и манометр 10. Лпя формирования испытательного сигнала тонов Короткова, имитирующего аускультаторный провал, что приближает процесс проверки к реальным условиям измерения артериального давления на пациенте и тем самым повыщает достоверность проверки измерителей артериального давления, в устройство введены детектор 11 экстремума, триггер Е

12, элемент И 13, счетчик 14 импульсов и задатчик 15 кода. 2 ил.

153198) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для контроля состояния медицинской измерительной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение достоверности проверки путем формирования испытательного сигнала с

45 аускультаторным провалом.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для проверки измерителей артериального давления, на фиг.2 — структурная электрическая схема блока логики.

Устройство для проверки измерителей артериального давления (фиг.1) содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, формирователи

2 длительности тона, 3 огибающей тона, 4 шумоподобного сигнала и элект- 2р ромеханический преобразователь 5, к

ВторОму вхОду котОрОго подключен ими татор 6 помех, последовательно соединенные задатчик 7 пределов измерения и блок 8 логики, второй вход которо- 25 го подключен к выходу формирователя

2 длительности тона, а первый выход— к второму входу формирователя 4 шумоподобного сигнала. формирователь

9 опорного сигнала, вход которого подключен к выходу генератора импульсон, последовательно соединенные манометр 10, детектор 11 экстремума, триггер 12, элемент И 13 и счетчик

14 импульсов выход «оторого подклюЭ

35 чен к я-орому входу триггера 12, выход которого соединен с входом за" датчика 7 пределов измерения, и задатчик 15 копа, подключенный к нторОму входу счетчика 14 импульсов» 40 третий вход которого соединен с выходом детектора 11 экстремума, второй нхоq которого подключен к второму выходу блока 8 логики, первый выход . которого соединен с вторым входом элемента И 13, а третий вход — o выходом манометра 10, с вторим xogo.÷ формирователя 2 длительности тона и с третьим входом формирователя 4 шумоподобного сигнала.

Испытуемый измеритель 16 артериального давления подключается к устройству таким образом (фиг,1), что его датчик тонов Короткова соединен с выходом электромеханического пре55 образователя 5, корреляционный нх >д— с выходом формиранателя 9 опорного сигнала, а пненмосистема — с входом манометра 10.

В предпочтительном варианте выполнены устройства формирователь 4 шумоподобного сигнала содержит (фиг.1) последовательно соединенные стохастический генератор 17, блок 18 фильтров, сумматор 19, второй вход которого является первым входом формирователя 4 шумоподобного сигнала, и схему 20 управления, выход и второй вход которой являются соответственно выходом и вторым входом формирователя

4 шумояодобного сигнала, и блок 21 функциональных преобразователей, выход которого подключен к второму входу блока 18 фильтров, а вход является третьим входом формирователя 4 шумоподобного oигнала.

Блок 8 .логики (фиг.?) может быть выполнен, например, в виде последовательно соединенных первого компаратора 22, инвертора 23 и элемента 24 совпадения, к второму входу которого подключен второй компаратор 25, причем выход элемента 24 совпадения и выход первого компаратора 22 являются соответственно первым и вторым выходами блока 8 логики, а первые входы первого 22 и нторого 25 компараторов третий вход элемента 24 совпадения и вторые входы первого 22 и второго 25 компараторов являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока 8 логики.

У-тройство для проверки измерите.;.ей артериального давления работает следуюцим образом.

Перед проведением проверки измерителя 16 артериального давления в устройстве с помоцью задатчика 15 кода устанавливается необходимое значение числа тонов Короткова, предшествующих аускультаторному провалу, С по" моцью задатчика 7 пределон измерения устанавливаются требуемые значения первого и второго верхнего и нижнего уровней артериального давления. Формирователем 9 опорного сигнала задаются необходимые амплитуды и длительности участков сигнала, имитирующего пульсовые колебания, Формирователем

2 длительности тока устанавливается требуемый нид зависимости длительности тона от величины давления. С помощью блока 21 функциональных преобразователей устанавливается вид заъисимости спектра тонов Короткова от величины артериального давления, à с помоцью имитатора 6 помех — требуе83 6 ния, задаваемого с помощью эадатчика 7 пределов измерения, на выходе компараторов 22 и 25 поддерживается низкий уровень напряжения, который запирает элемент 24 совпадения по его второму входу, связанному с выходом второго компаратора 25. После достижения давлением значения заданного нижнего давления на выходе второго компаратора 25 возникает высокий уровень напряжения, Следовательно, на первый и второй входы элемента

24 совпадения, связанные с вторым компаратором 25 и с инвертором 23, воздействуют высокие уровни напряжения, и импульсы с выхода формирователя 2 длительности тона проходят на первый выход блока 8 логики, Когда давление в пневмосистеме достигает значения заданного верхнего цавления, на выходе первого компаратора

22 появляется высокий уровень напряжения. На выходе инвертора 23 напряжение падает и запирает элемент 24 совпадения, блокируя тем самым прохождение импульсов с формирователя 2 длительности тона на первый выход блока 8 логики.

Таким образом, на первом выходе блока 8 логики появляются импульсы только тогда, когда значение давления в пневмосистеме измерителя 16 артериального давления находится в пределах верхнего и нижнего уровней.

Длительность этих импульсов равна длительности импульсов, поступающих с выхода формирователя 2 длительности тона, и зависит от текущего значения давления в пневмосистеме. Сигнал с второго выхода блока 8 логики, а именно с выхода первого компаратора 22, подается на второй (управляющий) вход детектора 11 экстремума и обеспечивает его переход в режим выделения экстремума;IpH превышении давлением в пневмосистеме установленного верхнего уровня, когда на выходе первого компаратора 22 возникает высокий уровень напряжения.

Стохастический генератор 17 формирователя 4 шумоподобного сигнала (фиг.1) вырабатывает непрерывный шу.мовой сигнал, поступающий на первый вход блока 18 фильтров, на второй (управляющий) вход которого подается сигнал с выхода блока 21 Функциональных преобразователей, Этот управляющий сигнал определяет спектр шумов, 5 15319 мое соотношение сигнала и помехи в формируемом сигнале тонов Короткова.

Подключается к устройству (фиг.l) и запускается испытуемый измеритель

l6 артериального давления. Начинается процесс компрессии, и поднимается давление в пневмосистеме измерителя 16 артериального давления,что приводит к возрастанию выходного сигнала маномет- 0 ра 10.

Генератор 1 импульсов вырабатывает импульсы с частотой, равной частоте пульса. Эти импульсы поступают на первый вход формирователя 2 длительности тона и на вход формирователя 9 опорного сигнала.

Формирователь 2 длительности тона осуществляет задержку каждого входного импульса и Формирует по не- 20 му импульс заданной длительности, причем время задержки и длительность формируемого импульса зависят от величины сигнала, поступающего с выхода манометра 10 на второй вход фор- 25 мирователя 2 опорного сигнала, т.е. определяются давлением в пневмосистеме испытуемого измерителя 16 артериального давления.

С выхода формирователя 2 длительности тона импульс поступает на формирователь 3 огибающей тона и на третий вход элемента 24 совпадения (фиг.2) блока 8 логики. На другие входы элемента 24 совпадения подаются

/ 35 сигналы с второго компаратора 25 и инвертора 23, на вход которого поступает сигнал с выхода первого компаратора 22 (фиг.2).

Иа первые входы первого 22 и второго 25 компараторов подаются опорные уровни напряжения с выхода задатчика 7 пределов измерения, причем опорный уровень на первом входе второго компаратора 25 задает требуемое 45 нижнее значение давления, подлежащее фиксации испытуемым измерителем 16 артериального давления, а опорный уровень на первом входе первого компаратора 22 задает требуемое верхнее значение давления, подлежащее Фиксации измерителем 16 артериального давления. На вторые входы первого 22 и второго 25 компараторов (на третий вход блока 8 логики) поступает сигнал с манометра 10.

Пока давление в пневмосистеме измерителя 16 артериального давления не превышает значения нижнего давле1531983 подаваемых на первый вход сумматора

19, который изменяется в зависимости от текущего значения давления, поступающего на вход блока 21 функциональ\ 5 ных преобразователей.

По выходным импульсам формирователя 2 длительности тона формирователь

3 огибающей тона формирует импульсы колоколообразной формы, которые посту- !0 лают на. второй вход сумматора 19, изменяя его коэффициент передачи. Это приводит к тому, что шумовой сигнал на выходе сумматора 19 изменяется не только в зависимости от значения 15 давления в пневмосистеме, но также имеет периодическую (с частотой пульса) амплитудную модуляцию. Непрерывный шумовой сигнал с выхода сумматора

19 подается на первый вход схемы 20 управления, на второй (управляющий) вход которой подаются импульсы (если давление в пневмосистеме находится между заданными нижним и верхним уровнями) с выхода элемента 24 совпа- 25 дения блока 8 логики, схема 20 управления открывается на время действия на ее управляющем входе импульса, лос тупающего с первого вЬ|хода блока 8 логики. 30

Таким образом, на выходе схемы 20 управления формируется импульсный шумолодобный сигнал, имитирующий тон

Короткова, спектр которого зависит от текущего значения давления в пневмо 35 системе, а так как формирователь 3 огибающей тона работает синхронно с формирователем 2 длительности тона, то огибающая шумового импульса имеет колоколообразную dðoðìó, близкую к оги-40 бающей тона Короткова.

Шумовые импульсы с выхода схемы 20 управления подаются на электромеханический преобразователь 5, на который также подаются сигналы с выхода имита-45 тора 6 помех. Имитатор 6 помех воспро= изводит предварительно записанную фонограмму помех, имеющих место при измерении давления в реальных условиях работы измерителя 16 артериального давления. Регулировкой уровня воспроизведения имитатора 6 помех устанавливается требуемое соотношение сигнала и помехи.

Реэультирующии сигнал с выхода 55 электромеханического преобразователя

5 в механической форме поступает на датчик тонов Короткова испытуемого измерителя 16 артериального давления.

По импульсам, поступающим с выхода генератора I импульсов, формирователь 9 опорного сигнала вырабатывает импульсы, близкие ло форме лульсовым колебаниям, которые подаются на корреляционный вход испытуемого измерителя 16 артериального давления.

В момент достижения давлением в пневмосистеме испытуемого измерителя 16 артериального давления уровня ограничения (максимального значеиия) начинается процесс декомпрессии и на выходе детектора 11 экстремума возникает сигнал, который устанавливает триггер 12 в единичное состояние, а в счетчик 14 импульсов записывается число, установленное предварительно на эадатчике 15 кода. При снижении давления в пневмосистеме до заданного верхнего уровня срабатывает первый компаратор 22 блока 8 логики, открывается элемент 24 совпадения и шумовые сигналы начинают поступать на датчик тонов Короткова измерителя 16 артериального давления, Момент поступления первого тока определяет значение верхнего давления, подлежащего фиксации измерителем 16 артериального давления. В процессе продол жаюшейся декомпрессии спектр тонов и их длительность изменяются согласно заданному закону, и в зависимости от текущего значения комперссионного давления происходит смена фаз тонов

Короткова, С момента. достижения верхнего уровня давления импульсы с первого выхода блока 8 логики начинают также поступать через открытый триггером

12 элемент И 13 на первый (вычитающий} вход счетчик" 14 импульсов. При достижении э аданного числа тонов Короткова, предшествующих аускультаторному провалу, счетчик 14 импульсов обнуляется, устанавливает триггер

12 в нулевое состояние и прохождение импульсов с первого выхода блока 8 логики на счетчик 14 импульсов прекращается. Выходным сигналом триггера !2 в задатчике 7 пределов измерения уcTBHRBJIHBGBTcH новое значение верхнего уровня давления.

Если текущее давление в пневмосистеме окажется больше нового верхнего значения давления, то срабатывает первый компаратор 22, закрывается элемент 24 совладения (фиг.2} и прекращается поступление импульсов с

9 15319 первого выхода блока 8 логики на второй вход схемы 20 управления формирователя 4 шумоподобного сигнала и, соответственно, прекращается поступление сигналов, имитируюпщх тоны

Короткова, на датчик испытуемого измерителя 16 артериального давления.

Тем самым в устройстве имитируется аускультаторный провал в испытатель- 10 ном сигнале тонов Короткова.

При достижении давлением в пневмосистеме нового верхнего уровня давления снова срабатывает первый компаратор 22, который открывает элемент 15

24 совпадения блока 8 логики, на датчик испытуемого измерителя 16 артериального давления начинают поступать сигналы тонов Короткова. При достижении нижнего давления срабатывает 20 второй компаратор 25, закрывается элемент 24 совпадения блока 8 логики и тем самым имитируется момент исчезновения тонов, что указывает на —, соответствие давления в пневмосисте- 25 ме заданному значению нижнего давления, подлежащего фиксации измерителем 16 артериального давления.

По разности задаваемых эадатчиком 7 пределов измерения и фиксиру- 30 емых испытуемым измерителем 16 артериального давления уровней нижнего и верхнего давлений производится оценка точности измерителя 16 артериального давления в условиях, адекватных условиям реального процесса измерения артериального давления пациента.

Таким образом, при работе устройст ва воспроизводят ш мовые импульсы, 40 параметры которых (спектр, длительность, огибающая) соответствуют пара83

10 метрам реальных тонов Короткова, имитируются помехи, действующие на измерители артериального давления в реальных условиях их функционирования и формируются опорные пульсовые колебания и испытательный сигнал тонов

Короткова, имеющий аускультаторный провал регулируемой длительности.

Все это позволяет проверять измерители артериального давления в условиях имитации помех или различных патологий биологического объекта, что обеспечивает возможность испытаний pasличных типов измерителей артериального давления, а также повышение достоверности оценки их метрологических параметров.

Формула из обретения

Устройство для проверки измерителей артериального давления по авт.св. У. 728836, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности проверки путем формирования испытательного сигнала с аускультаторным провалом> в него введены последовательно соединенные детектор экстремума, триггер, элемент

И и счетчик импульсов, выход которого подключен к второму входу триггера, выход которого соединен с входом задатчика пределов измерения, и задатчик кода, подключенный к второму входу счетчика импульсов, третий вход которого соединен с выходом детектора экстремума, первый вход котброго подключен к выходу манометра, а второй вход — к второму выходу блока логики, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И.

1531983

Составитель Э, Балуев

Техред Л.Сердюкова Корректор.В. Кабаций

Редактор Л, Веселовская

Подписное

Тираж 643

Заказ 7976/б

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский ком инат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101