Устройство для определения физиологических показателей человека

 

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для определения физиологических показателей человека содержит блок 1 съема информации, блок 2 создания давления, блок 3 определения артериального давления, блок 4 определения частоты пульса, блок 5 отображения информации и блок 6 определения частоты дыхания . Блок 1 съема информации содержит окклюзионную манжету с датчиком 8 тонов Короткова. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного определения артериального давления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле. 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! I) (s))s А 61 В 5/0205

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633174/14 (22) 05.01.89 (46) 23.06.91. Бюл ЛФ23 (72) А.В.Чащин (53) 615,45 (088.8) (56) Патент США М 4105020. кл. А 61 В 5/02.

1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЧЕЛОВЕКА (57) Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для определения физиологических показателей человека содержит блок 1 съема информации, блок 2 создания давления, блок 3 определения артериального давления. блок 4 определения частоты пульса, блок 5 отображения информации и блок 6 определения частоты дыхания. Блок 1 съема информации содержит окклюзионную манжету с датчиком 8 тонов

Короткова. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем одноврем ен ного оп редел ения артериального давления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле. 11 ил, 1657143

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения показателей артериального давления, частоты пульса и дыхания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем одновременного определения артериального давления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для определения физиологических показателей человека; на фиг.2 — блок-схема блока создания давления; на фиг.3— блок-схема блока управления„на фиг.4— блок-схема блока определения артериального давления; на фиг.5- блок-схема блока выделения тонов Короткова; на фиг.6— блок-схема блока логического выделения первого и последне о тонов Короткова; на фиг.7 — блок-схема блока определения частоты пульса; на фиг.8 — блок-схема блока определения частоты дыхания; на фиг.9— блок-схема формирователя огибающей информационных сигналов; на фиг,10 — блоксхема блока выделения фаз дыхательного цикла; на фиг.11 — временные диаграмы изменений сигналов, возникающих при проведении измерительного цикла.

Устройство для определения физиологических показателей (фиг,1) содержит блок

1 съема информации, блок 2 создания давления, блок 3 определения артериального давления, блок 4 определения частоты пульса„блок 5 отображения информации и блок

6 определения частоты дыхания.

Блок 1.съема информации содержит окклюзионную манжету 7 с датчиком 8 тснов

Короткова.

Блок 2 создания давления (фиг,2) содержит источник 9 давления, пневмореле 10 (нормально закрытое), пневмореле 11 (нормально открытое), два электроуправляемых пневморезистора 12 и 13, вычита1ощее устройство 14, преобразователь 15 давления, два согласующих блока 16 и 17 и блок 18 управления, Блок 18 управления (фиг.3) содержит триггеры 19 — 23, управляемый делитель 24 напряжения, управляемый инвертор 25, интегратор 26 со сбросом, блок 27 выборки с запоминанием, делитель 28 напряжения, блок 29 выборки с запоминанием, делитель

30 напряжения, блок 31 суммирования, блоки 32 и 33 сравнения, логические элементы

ИЛИ 34 — 38, логический элемент И 39. логический элемент ИЛИ 40, триггер 41, логический элемент ИЛИ 42.

Блок 3 определения артериального данления (фиг.4) содержит блок 43 выделения тонов Короткова и блок 44 логического вы\

45 деления первого и последнего тонов Короткова.

Блок 43 выделения тонов Короткова (фиг.5) содержит усилитель 45, компаратор

46, источник 47 опорного напряжения, формирователь 48 импульсов и логический элемент И 49.

Блок 44 логического выделения первого и последнего тонов Короткова (фиг.6) содержит триггеры 50 — 53, логические элементы

И 54 — 60, логический элемент ИЛИ 61, элемент 62 задержки и счетчики 63 и 64.

Блок 4 определения частоты пульса (фиг.7) содержит блок 65 выделения пульсоных ударов, счетчики 66 — 68, логические элементы И 69 и 70, логический элемент НЕ

71, регистр 72 констант, генератор 73 импульсов образцовой частоты и блок 74 деления.

Блок 6 определения частоты дыхания (фиг.8) содержит формирователь 75 огибающей информационных сигналов, блок 76 выделения моментов появления экстремумов, блок 77 выделения фаз дыхательного цикла, два измерителя 78 и 79 временных интервалон и блок 80 вычисления частоты дыхания.

Формирователь 75 огибающей информационных сигналов (фиг,9) содержит последовательно соединенные пиковый детектор 81 и блок 82 выборки-хранения.

Блок 76 выделения моментов появления экстремумов, обеспечивающий выделение моментон появления максимумов и минимумов в сигнале, поступающем на его вход, может быть построен по любой из известных схем такого назначения.

Блок 77 выделения фаз дыхательного цикла (фиг.10) содержит триггеры 83 — 85, логические элементь1 И 86 — 89 и логический элемент ИЛИ 90.

Измерители 78 и 79 временных интервалов построены по стартстопному принципу.

Ус::рой:тно для определения физиологических показателей человека работает следующим образом.

На плечо обследуемого накладывается окклюзионная манжета 7 с расположенным в ее внутреннем кармане на дистальном крае датчиком 8 тонов Короткова. Манжета

7 должна быть обернута на плечо -.àêèM образом, чтобы датчик 8 тонов Короткова расролагался над плечевой артерией вблизи локтевого сгиба, Ручкой регулировки, расположенной на лицевой панели, устанавливается в блоке 3 создания давления уровень ограничения давления (Рогр,) в манжете 3, заведомо больц1ий, чем систолическое давление (Pc). по1 57143

25 формации фиксируется уровень давления в манжете 7, который будет индицироваться 40 на его цифровом табло как результат опре50

55 сле подачи требуемых питающих напряжений на все блоки предлагаемого устройства оно готово к проведению измерительного процесса.

При подаче команды "Пуск на устройство для определения физиологических показателей человека цифровые индикаторы блока 5 отображения информации обнуляются и блок 2 создания давления обеспечивает подъем давления в манжете 7 до уровня ограничения Рогр, (фиг.1 1). Затем давление в манжете 7 будет уменьшаться, а на блок 3 определения артериального давления от блока 2 создания давления поступит сигнan, разрешающий определение артериального давления, В период декомпрессии воздуха в манжете 7 в блоке 3 определения артериального давления выделяется серия тонов

Короткова Атк (фиг.11), первичное преобразование которых осуществляется датчиком

8 тонов Короткова, При этом в блоке 3 выделяются моменты появления первого и последнего тонов Короткова в серии возникших тонов.

В момент выделения первого тона Ко роткова по команде от блока 3 в блоке 5 отображения информации фиксируется уровень давления в манжете 7, информация о величине которого поступает от блока 2 создания давления. Зафиксированный уровень давления представляет результат определения систолического давления Ро (фиг.1 t).

В соответствии с выделением момента появления последнего тона Короткова по команде от блока 3 определения артериального давления в блоке 5 отображения инделения диастолического давления Рд (фи r.11).

Одновременно с определением артериального давления в блоке 4 определения частоты пульса производятся выделение пульсовых волн, подсчет их числа и измерение времени, прошедшего от моментов появления первого и последнего счетных импульсов, Здесь же в блоке производится вычисление отношения числа подсчитанных пульсовых ударов за одну минуту. Полученное значение передается в блок 5 отображения информации как результат определения частоты пульса. Передача этой информации осуществляется по команде от блока 3 определения артериального давления при выделении последнего тона Короткова.

По окончании определения диастолического давления Рд по команде от блока 3

20 определения артериального давления блок

2 создания давления обеспечит подьем даьления на заданную величину по отношению к диастолическому давлению: Рд+сопа (фиг.11), В течение нескольких циклов сердечных сокращений в манжете 7 будет поддерживаться установленный постоянный уровень давления Рд+сопзт.

За это время на блок 6 определения частоты дыхания поступит серия сигналов с выхода блока 3 определения артериального давления. Огибающая амплитудных значений этих сигналов А х 9фиг,11), возникших в условиях одного и того же уровня внешнего воздействия на сосудистую систему, например при давлении в манжете 7 на 10 — 15

,м рт,ст. выше диастолического. коррелирует с пневмограммой, снимаемой на грудной клетке и отражающей процесс дыхания. Такой эффект связан с дыхательными волнами артериального давления и представляет собой дыхательные волны амплитудных значений информационного сигнала.

В формирователе 75 огибающей инфоомационных сигналов блока 6 определения частоты дыхания обеспечиваются детектирование, выборка и запоминание экстремальных амплитудных значений каждого сигнала этой серии, Из сформированного сигнала на выходе формирователя 75 огибающей информационнь х сигналов с помощью блока 76 выделения моментов появления экстремумов и блока 77 выделения фаз дыхательного цикла выделяются моменты начала вдоха и выдоха.

Измерителями 78 и 79 временных интервалов проводится измерение продолжительностей фаз дыхания Твдоха и Твыдоха (фиг,11).

В блоке 80 вычисления частоты дыхания производятся суммирование результатов измерения продолжительностей фаз вдоха и выдоха, а также преобразование полученного результата периода дыхательного цикла в число дыханий за одно минуту (частоту дыханий).

По команде, формируемой в блоке 77 выделения фаэ дыхательного цикла, производятся запись и индикация результатов определения временных показателей дыхания в блоке 5 отображения информации. По этой же команде блок 2 создания давления обеспечивает сброс давления s манжете 7.

Таким образом, измерительный цикл определения физиологических показателей закончен, В результате проведенного в автоматическом режиме измерительного цикла на цифровых индикаторах блока 5 отображения информации отображаются

1657143 результаты определения систолического Р» и диастолического Рд давлений, частоты пульса и частоты дыхания, При этом информация получена без изменения и усложнения блока съема инфор- 5 мации, что позволяет минимальным числом первичных преобразователей (с помощью датчика тонов Короткова и преобразователя давления) обеспечить определения артериального давления, частоты импульса и дыха- 10 ния в одном измерительном цикле.

Формула. изобретения

Устройство для определения физиологических показателей человека, содержа- 15 щее соединенный с блоком создания давления блок съема информации, выход которого соединен с блоком определения .эртериального давления, второй вход и первйй выход которого соединены соответст- 20 венмо с вторым выходом и первым входом блока создания давления, второй выход блока определения артериального давления подключен к первому входу блока опре-деления частоты пульса, второй вход 25 которого соединен с выходом блока съема информации, первый выход блока определения частоты пульса подключен к третьему входу блока определения арте30 риального давления, при этом второй вход блока создания давления, четвертый вход блока определения артериального давления и первый вход блока отображения информации соединены с шиной "Пуск", третий вход блока создания давления — с шиной

"Сброс"„а третий выход блока создания давления, второй и третий выходы блока определения артериального давления и второй выход блока определения частоты пульса подключены к соответствующим входам блока отображения информации, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного определения артериального давления, частоты пульса и дыхания в одном измерительном цикле, в него введен блок определения частоты дыхания, четыре входа которого соединены соответственно с четвертым выходом блока создания давления. первым выходом блока определения частоты пульса, с вторым и четвертым выходами блока определения артериального давления, при этом второй выход и соединенный с четвертым входом блока создания давления пер ый выход блока определения частоты дыхан я подключены к соответству* ющим входа блока отображения инфор ации.

1657143

K дзиу 5 (рог. 1)

К ЯЖЕЯ (рог. f)

Адвоката 4аб (вериг. 1)

К Жмут (рог. f)

Ар б (plJP. t) Ъг 7

С импульсного ЬааУа й. 43 ((риг. и

От

0m (С йаода ((рог. 8)

C Arxudo

76(риг. В) m &ока фиг. /) "имериюем 78 (puz.8)

2 (puz. 13 озвереем

Составитель А.Сазонов

Редактор Л.Гратилло Техред M.Moðråíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 1671 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101