Устройство для определения артериального давления

 

Устройство для определения артериального давления позволяет измерять систолическое и диастолическое давление крови с пальца руки человека и основано на оценке динамики изменения кровонаполнения подушечки дистальной фаланги пальца при декомпрессионном воздействии на нее. Устройство содержит блок синхронизации, блок формирования эталонного давления в составе узла задания эталонного давления и исполнительного органа, блок считывания, узел ввода данных в составе элемента излучения света и фотоприемника, согласующий элемент и блок отображения информации, информационный вход соединен с выходом блока считывания, а первый управляющий выход соединен с выходом блока синхронизации, первым выходом блока считывания, узел задания эталонного давления соединен через исполнительный орган с блоком считывания, вход элемента излучения света узла ввода данных соединен с управляющим выходом согласующего элемента, информационный вход которого соединен с выходом фотоприемника, блок выделения сигнала отсчета в составе усилителя, формирователя пульсового сигнала и узла сравнения, а также усилитель-формирователь, второй и третий согласующий элементы, выходы которых соединены соответственно со вторым и третьим управляющими выходами блока отображения информации, а входы соединены через усилитель-формирователь с выходом узла сравнения блока выделения сигнала отсчета, управляющий вход узла сравнения блока через формирователь пульсового сигнала подключен к выходу усилителя и к информационному входу узла сравнения, а вход усилителя соединен со входом блока и с выходом первого согласующего элемента. 2 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для измерения артериального давления человека и животных.

В основу используемых устройств для измерения давления крови заложены приемы в основном связанные с наложением манжеты на плечо руки человека и последующей регистрацией параметров давления по сопоставлению величин давления в манжете в период ее декомпрессии с тонами Короткова или осцилляторным феноменом Савицкого. Однако в таких устройствах процесс наложения манжеты связан с необходимостью снятия одежды, на что затрачивается больше времени, чем на процесс измерения. При этом пережатие манжетой большой мышечной массы, кроме болезненного ощущения и дискомфорта вызывает рефлекторный спазм сосудов и венозный застой в большом по объему сосудистом русле. Все эти факторы существенно отражаются на точности измерения артериального давления.

Для исключения указанных факторов наибольший интерес представляют устройства и технологии, позволяющие определять параметры давления крови с пальца руки.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для обработки данных об артериальном давлении, содержащее блок синхронизации, первую манжету, блок задания эталонного давления, состоящий из узла задания стабильного давления и второй манжеты, узел ввода данных, содержащий элемент излучения света и фотоприемник, согласующий элемент, блок анализа, включающий усилитель, схему сравнения, узел уставки и два усилителя-формирователя (а.с. 1201849, кл. А 61 D 5/10, 1985).

Недостатком данного устройства является аппаратурная сложность реализации пневматического канала.

Технической сущностью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности и точности определения диастолического давления независимо от места измерения.

На чертеже фиг. 1 показана схема устройства, а на фиг. 2 схема варианта блока отображения информации.

Устройство содержит (фиг. 1) блок 1 синхронизации, блок 2 формирования эталонного давления в составе узла 3 задания эталонного давления и исполнительного органа 4, блок 5 считывания, узел 6 ввода данных в составе элемента 7 излучения света и фотоприемника 8, элемент 9 согласующий, блок 10 выделения сигнала отсчета, усилитель 11, формирователь 12 пульсового сигнала, узел 13 сравнения, усилитель-формирователь 14, второй и третий согласующие элементы 15, 16, блок 17 отображения информации.

Блок 17 отображения информации (фиг. 2) содержит элемент ИЛИ 18, триггер 19, первый и второй формирователь 20, 21 сигнала управления, счетчик 22 реверсивный, регистр 23, индикатор 24.

Устройство работает следующим образом. На дистальной фаланге пальца закрепляют узел 6 ввода данных таким образом, чтобы с помощью элемента 7 излучения света и фотоприемника 8 снимать информацию о кровенаполнении сосудистой системы подушечки пальца. Исполнительным органом эталонного давления, например, манжетой прижимают палец руки, с которого снимают информацию о кровенаполнении к узлу 6 ввода данных. В свою очередь узел 6 давит на блок 5 считывания величины давления на палец органа 4 (манжеты) и выполнен блок 5, например, из тензодатчика, закрепленного под узлом 6, схемы включения тензодатчика и АЦП.

При включении блока 1 синхронизации подается импульс включения на узел 3 задания эталонного давления, например, компрессор, блока 2, который создает давление в исполнительном органе 4 заведомо превышающее систолическое давление крови 250 мм рт.ст. Затем включается блок 5 считывания и через первый управляющий вход блока 17 на счетчике 22 и регистре 23 записывается число исходной величины давления, а через элемент 18 ИЛИ устанавливается триггер 19 в состояние ожидания сигнала записи систолического давления по третьему входу блока.

Процесс измерения начинается после компрессии пальца и осуществляется в период декомпрессии исполнительного органа 4, например, клапанирующего устройства, со скоростью не более 4-5 мм рт.ст. в сек.

Систолическое давление отсчитывается по декомпрессионному давлению на палец в момент начала кровенаполнения первой пульсовой волной. Диастолическое давление отсчитывается в момент начала увеличения кровенаполнения мелких сосудов пальца.

Изменение кровенаполнения регистрируется фотоприемником 8 в отраженном свете элемента излучения света 7, а электрический сигнал подается через согласующий элемент 9 включения фотоприемника и источника света на усилитель 11 блока 10. Усиленный аналоговый сигнал интегрального кровенаполнения мелких сосудов и пульсовой волны артерии поступает на узел 13 сравнения и на формирователь 12 пульсового сигнала для выделения сформированного из пульсовой волны управляющего сигнала узла 13 сравнения. После дифференцирования сигнала сравнения формируется импульсный сигнал, амплитуда которого пропорциональна скорости изменения кровенаполнения, а полярность соответствует направлению изменения кровенаполнения.

Так, при соответствии декомпрессионного давления с величиной систолического давления проходит сигнал первой пульсовой волны, но увеличения кровенаполнения не происходит и формируется сигнал отрицательной полярности. Такой сигнал, сформированный блоком 10 через усилитель-формирователь 14, поступает на согласующий элемент 15, включенный таким образом, что пропускает только сигнал отрицательной полярности. Первый из отрицательных сигналов и является управляющим для записи через третий управляющий вход блока 17 числа, соответствующего систолическому давлению.

При достижении величины декомпрессионного давления исполнительного органа 4 величины диастолического давления, происходит увеличение кровенаполнения за счет открытия мелких сосудов. На выходе блока 10 в этом случае формируется импульсный сигнал положительной полярности, свидетельствующий об увеличении кровенаполнения. Первый положительный импульс через усилитель-формирователь 14 поступает на второй согласующий элемент, включенный для выделения положительного сигнала и затем на второй управляющий вход блока 17 для записи числа, соответствующего величине диастолического давления на индикаторе блока.

Блок 17 отображения информации работает следующим образом.

Импульс записи числа систолического давления поступает на третий управляющий вход блока и первый вход триггера 19, и переводит его из одного устойчивого состояния в другое. Сигнал перехода триггера дифференцируется и с помощью формирователя 20 нормируется в сигнал управления списывания на регистр 23 числа со счетчика 22 и передает информацию на индикатор 24 величины декомпрессии, соответствующей величине систолического давления. При дальнейшем уменьшении компрессии поступает сигнал записи диастолического давления на второй управляющий вход блока 17 и через элемент 18 ИЛИ переводит триггер 19 в обратное положение. Изменение полярности сигнала на втором выходе триггера формирует с помощью второго формирователя 21 отрицательный сигнал повторного списывания информации на регистр 23, стирая предыдущую.

Таким образом, с помощью блока 10 осуществляется последовательная запись на регистре и индикаторе 24 информации о компрессии фаланги пальца, которая соответствует точкам отсчета величины систолического и диастолического давления.

Испытания показали полное соответствие величины давления крови, измеренной предлагаемым устройством и известными приемами, а также высокую точность и надежность измерения. Последнее обосновано с физиологической точки зрения, т. к. формирование артериального давления и, в основном наиболее трудно измеряемого диастолического, происходит в системе мелких сосудов переферического кровообращения.

Формула изобретения

Устройство для определения артериального давления, содержащее блок синхронизации, блок формирования эталонного давления, включающий в себя узел задания эталонного давления и соединенный с ним исполнительный орган, узел ввода данных, включающий в себя элемент излучения света и фотоприемник, первый согласующий элемент, выходом соединенный с входом блока анализа и выделения сигнала отсчета, содержащего усилитель и узел сравнения и соединенного с усилителем-формирователем, и блок отображения информации, информационный вход которого соединен с выходом блока считывания, а первый управляющий вход соединен с первым входом блока синхронизации, соединенного с входом блока задания эталонного давления, являющимся входом узда задания эталонного давления, выход которого через исполнительный орган подключен к блоку считывания, при этом управляющий выход первого согласующего элемента соединен с входом узла ввода данных, являющимся входом элемента излучения света, а информационный вход с выходом фотоприемника, отличающееся тем, что в него введены второй и третий согласующие элементы, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим управляющими входами блока отображения информаций, а входы соединены с выходом усилителя-формирователя, кроме того в блок анализа и выделения сигнала отсчета введен формирователь пульсового сигнала, включенный между выходом усилителя и информационным входом узла сравнения с одной стороны и управляющим входом узла сравнения с другой стороны, а вход усилителя соединен с входом блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2