Способ определения артериального давления



Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления
Способ определения артериального давления

Владельцы патента RU 2698986:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") (RU)

Изобретение относится к медицине, в частности к физиологии и кардиологии. Регистрируют и проводят анализ осциллограмм артерий в частотах от 0 Гц до 60 Гц с последующим электрическим преобразованием. Компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн объемной осциллограммы. Определяют величину диастолического и систолического давления по величине давления в пережимной измерительной манжете. При этом определяют предельное значение амплитуды и постоянной времени. Для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют предельное значение амплитуды осциллограммы по калибровочной характеристике. Калибровку проводят априори для двух измеренных и известных значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона. Калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды осциллограммы, выбранной произвольно, и связывающая эталонную и измеренную характеристику за счет нормирования измеренных значений известными. По калибровочной характеристике находят действительные значения предельной амплитуды осциллограммы и постоянной времени, по которым последовательно строят калибровочную характеристику, эталонную характеристику и определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление. Технический результат состоит в уменьшении метрологической и динамической погрешности за счет использования калибровочной характеристики постоянной времени, компенсирующей неопределенность предельной амплитуды осциллограммы. 5 ил.

 

Предполагаемое изобретение относится к медицине, в частности к физиологии и кардиологии, может быть использовано как в клинических, так и в экспериментальных исследованиях.

Известен способ определения артериального давления (АД) методом Короткова [Медицинские приборы. Разработка и применение / Под ред. Ревенко С.В. - М.: Медицинская книга, 2004. - С. 326-330], по которому измеряют диастолическое и систолическое артериальное давление.

Недостатками этого решения являются необходимость создания высоких уровней давления в пережимной манжете, превышающих величину систолического давления в артерии, а также то, что между измерением диастолического и систолического давления проходит время не менее 15-20 с. Таким образом, измеряемые величины давления относятся к сердечным циклам, отстоящим далеко друг от друга.

Известен также тахоосциллографический метод (ТО) измерения АД, предложенный Н.Н. Савицким [Савицкий Н.Н. Некоторые методы исследования и функциональной оценки системы кровообращения. Медгиз, 1956]. В основе ТО метода лежит принцип измерения изменения объема конечности, которое происходит под действием пульсирующего тока крови в магистральных сосудах. Этот метод позволяет измерять диастолическое (Рмин), среднее динамическое (Рср), боковое систолическое (Рбс) и конечное (Рмакс) систолические давления в магистральном артериальном сосуде конечности, на которую наложена пережимная измерительная манжета. По указанным выше значениям АД рассчитывают величины пульсового (dP, Рбс, Рмин) и ударного (Руд, Рмакс, Рбс) АД. Погрешность измерения первых четырех показателей АД по данным автора составляет 5 мм рт.ст. при скорости подъема давления в пережимной манжете 4-5 мм рт.ст./с.

Недостатком этого способа является ряд инструментальных и методических недоработок, которые резко увеличивают погрешность измерений.

За прототип принят осциллографический способ измерения артериального давления [см. патент №2441581 РФ, кл. А61В 5/022, БИ от 10.02.2012 г.], включающий регистрирацию и анализ осциллограмм артерий в частотах от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц с последующим электрическим преобразованием. Компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до появления волн ОСГ. Определяют величину диастолического и систолического давления по величине давления в пережимной измерительной манжете. При этом определяют предельное значение амплитуды и постоянной времени. Для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют текущую амплитуду в первый момент времени и измеряют вторую амплитуду в кратный момент времени от первоначального значения времени. По двум значениям амплитуды и моментам времени находят предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, затем аналогично находят диастолическое давление.

Недостатком прототипа является низкая точность измерений за счет измерения по калибровочной характеристике с известными параметрами, которые на практике, как правило, неизвестны и изменяются нелинейно, компенсируя неопределенность другого параметра, выбранного произвольно.

Технической задачей способа являются повышение метрологической эффективности за счет исключения методической и динамической погрешности по калибровочной характеристике постоянной времени, компенсирующей неопределенность предельной амплитуды осциллограммы, выбранной произвольно.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе определения артериального давления включающем регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим преобразованием, регистрацию и анализ объемной осциллограммы (ОСГ) артериальных сосудов производят в полосе частот от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц, компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн ОСГ, определяют величину диастолического и систолического давления по величине давления в пережимной измерительной манжете, определяют предельное значение амплитуды и постоянной времени, в отличие от прототипа, для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют предельное значение амплитуды осциллограммы по калибровочной характеристике, калибровку проводят априори для двух измеренных и известных значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды осциллограммы, выбранной произвольно, и связывающая эталонную и измеренную характеристику за счет нормирования измеренных значений известными, по калибровочной характеристике находят действительные значения предельной амплитуды осциллограммы и постоянной времени, по которым последовательно строят калибровочную характеристику, эталонную характеристику и определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление.

1. Определяют предельное значение амплитуды осциллограммы U0 по калибровочной функции Т0i.

2. Калибровку проводят априори для известных эталонных Uэ (фиг. 1 кривая 1) и измеренных U (фиг. 1 кривая 2) значений артериального давления.

3. Калибровочной характеристикой служит характеристика T0i постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды осциллограммы U*, выбранной произвольно, и связывающая эталонную Uэ и измеренную U зависимости за счет нормирования измеренных значений известными

По калибровочной характеристике Т0i восстанавливают действительную характеристику U(t), тождественную эталонной

которая максимально приближена к эталонной кривой Uэ(t):

Эталонная характеристика Uэ(t) и характеристика, ей тождественная, U(t) получены из экспоненциальной динамической характеристики с искомыми информативными параметрами U0, Т0:

где Т0 - постоянная времени и U0 - предельное значение амплитуды. Физический смысл информативных параметров следует из предельных соотношений:

т.е. U0 - предельное напряжение крови для t=0,

т.е. Т0 - постоянная времени.

На практике один из информативных параметров исследуемой характеристики, как правило, неизвестен. В этом случае один параметр задается произвольно U*, а второй принимает вид функции T0i, которая компенсирует незнание первого информативного параметра. С помощью этой функции калибруется измеренная характеристика.

Задаем произвольно параметр U*=const вместо неизвестного действительного предельного значения амплитуды осциллограммы U0. Для компенсации произвольности константы U* постоянная времени T0 превратится в характеристику T0i, компенсирующую незнание предельного значения амплитуды осциллограммы U0. Калибровочной функцией для известных параметров Т0, U0 служит экспоненциальная динамическая характеристика (2).

Калибровочную характеристику Т0i выразим из системы уравнений с известными параметрами Т0, U0 характеристики Uэ(t), являющейся эталонной (получено путем аппроксимации экспериментальных данных), и характеристики U(t)=Ui, являющейся измеренной, с произвольной константой U* и характеристикой T0i:

В соответствии с закономерностями калибровки и tэ=t, Uэ=U следует калибровочная характеристика T0i, связывающая между собой эталонную и измеренную кривые:

Следовательно, калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды, выбранной произвольно (фиг. 2).

4. По калибровочной характеристике T0i находят действительные значения постоянной времени Т0 и предельного значения амплитуды U0, которые являются информативными параметрами, доставляющими оптимум калибровочной характеристике. Из характеристики (4) составим систему уравнений для i=1,2:

Поделив одно уравнение системы (5) на другое и прологарифмировав, определяют алгоритм постоянной времени Т0:

Следовательно, алгоритм (6) оптимизации постоянной времени регламентирован отношением диапазона времени к логарифму измеренных амплитуд границ осциллограммы в кратные моменты времени.

Находят алгоритм определения предельного значения амплитуды осциллограммы:

Следовательно, алгоритм (7) оптимизации предельного значения амплитуды осциллограммы регламентирован отношением измеренных амплитуд границ осциллограммы в кратные моменты времени.

5. По действительным значениям постоянной времени Т0 и предельного значения амплитуды осциллограммы U0, последовательно строят калибровочную характеристику T0i, и эталонную характеристику Uэ. Результатом калибровки служит тождественность измеряемой характеристики U и эталонной Uэ, т.е. U≡Uэ.

Для информативных параметров (6) и (7) строят (аппроксимируют) калибровочную характеристику T0i (4) (фиг. 2), по которой находят согласно (3) действительную характеристику (фиг. 3, точки), тождественную эталонной Uэi, (фиг. 3, линия) искомой характеристике, когда

6. Калибровочной характеристикой систолической части служит характеристика Т0i постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды осциллограммы U*, выбранной произвольно, и связывающая эталонную Uэ и измеренную U зависимости за счет нормирования измеренных значений известными

По калибровочной характеристике T0i восстанавливают действительную характеристику U(t), тождественную эталонной

которая максимально приближена к эталонной кривой Uэ(t):

Эталонная характеристика систолической части Uэ(t) и характеристика, ей тождественная, U(t) получены из экспоненциальной динамической характеристики с искомыми информативными параметрами U0, Т0:

Калибровочную характеристику систолической части осциллограммы Т0i выразим из системы уравнений с известными параметрами Т0, U0 характеристики Uэ(t), являющейся эталонной (получено путем аппроксимации экспериментальных данных), и характеристики U(t)=Ui, являющейся измеренной, с произвольной константой U* и характеристикой Т0i:

В соответствии с закономерностями калибровки и tэ=t, Uэ=U следует калибровочная характеристика систолической части осциллограммы T0i, связывающая между собой эталонную и измеренную кривые:

Следовательно, калибровочной характеристикой систолической части осциллограммы служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды, выбранной произвольно.

По калибровочной характеристике Т0i находят действительные значения постоянной времени Т0 и предельного значения амплитуды U0, которые являются информативными параметрами, доставляющими оптимум калибровочной характеристике. Из характеристики составим систему уравнений для i=1,2:

Поделив одно уравнение системы на другое и прологарифмировав, определяют алгоритм постоянной времени Т0:

Следовательно, алгоритм оптимизации постоянной времени регламентирован отношением диапазона времени к логарифму измеренных амплитуд границ осциллограммы в кратные моменты времени.

Находят алгоритм определения предельного значения амплитуды осциллограммы:

Следовательно, алгоритм оптимизации предельного значения амплитуды систолической части осциллограммы регламентирован отношением измеренных амплитуд границ осциллограммы в кратные моменты времени.

7. Измеряют систолического давление. (фиг. 4)

Аппроксимируя осциллограмму по зависимости (2), вводят меру отсчета, которая равна постоянной времени TS.

Для систолической части модели t=TS, поэтому для измеряемого давления Р=νt по линейному закону:

где ν - скорость линейного набора давления в пережимной измерительной манжете.

8. Измерение диастолического давления.

Аналогично для диастолической части вводят меру отсчета, которая равна постоянной времени ТD, и измеряют диастолическое давление:

PD=νt.

Адекватность предлагаемого способа физике эксперимента доказывает математическое моделирование действительной характеристики, относительно эквивалента экспериментальной характеристики, по полученным значениям.

Проводят оценку адекватности полученных зависимостей по формуле определения относительной погрешности:

ее оценка представлена на фиг. 5 а.

При задании произвольного значения U*=const, отличного от эталонного U0, постоянная времени Т0 превращается в функцию, которая компенсирует незнание значения U0. Эталонная и действительная характеристики тождественны (погрешность порядка 2*10-8 (фиг. 5 а)), что доказывает эффективность применения калибровки.

Эффективность по точности определяется нелинейностью η калибровочной характеристики Ti: отредактировать формулу эффективности

Нелинейность прототипа регламентирует методическую погрешность для известных параметров U0, Т0 эквивалента, но на практике, как правило, один из параметров неизвестен. Его выбирают произвольно U*. При этом второй параметр из константы Т0 принимает вид функции T0i (фиг. 2), которая компенсирует незнание параметра U0, что исключает методическую погрешность (9) характеристики. Это следует из тождественности эквиваленту действительной характеристики (фиг. 3).

Таким образом, определение артериального давления по калибровочной характеристике постоянной времени осциллограммы, компенсирующей неопределенность предельной амплитуды осцилограммы, выбранной произвольно, в отличие от известных решений (фиг. 5 б), повышается точность определения артериального давления на несколько порядков за счет адекватности предлагаемого способа эксперименту при отсутствии методической и динамической погрешностей.

Способ определения артериального давления, включающий регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим преобразованием, регистрацию и анализ объемной осциллограммы (ОСГ) артериальных сосудов производят в полосе частот от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц, компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн ОСГ, определяют величину диастолического и систолического давления по величине давления в пережимной измерительной манжете, определяют предельное значение амплитуды и постоянной времени, отличающийся тем, что для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют предельное значение амплитуды осциллограммы по калибровочной характеристике, калибровку проводят априори для двух измеренных U1, U2 и известных значений U01, U02 верхней и нижней границ адаптивного диапазона, калибровочной характеристикой служит функция T0i постоянной времени осциллограммы

компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды U0, выбранной произвольно U*≠U0, и связывающая эталонную UЭ и измеренную Ui характеристики

за счет нормирования измеренных U1, U2 значений известными U01, U02, по калибровочной T0i характеристике находят действительные значения предельного значения амплитуды U0 и постоянной времени Т0 осциллограммы

по которым последовательно строят калибровочную U0i характеристику, эталонную характеристику UЭ и определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области психологии и может быть использовано в педагогике и эргономике. Обследуемому в качестве тест-объекта предъявляют двойственное изображение (ДИ) с задачей пассивно наблюдать тест-объект в течение двух минут и подсчитывают количество спонтанных переключений внимания (СПВ) за это время, проводят два двухминутных тестирования с предъявлением одного и того же плоского по форме ДИ с окрасом его фигур хроматическими цветами с альтернативно крайней мерностью по цветоощущению, при этом центральная фигура окрашена цветом с большей относительной видностью, а периферическая фигура окрашена цветом с меньшей относительностью видностью, при этом обследуемому ставят задачу наблюдать и реагировать на каждое увиденное изменение в тест-объекте при первом и повторном тестировании нажатием на кнопку таймера, фиксируют количество СПВ при каждом предъявлении тест-объекта раздельно, затем находят абсолютное значение разницы между зафиксированным количеством СПВ при первом и повторном предъявлении тест-объекта, полученную разницу интерпретируют, применяя правило: «чем больше числовое значение разницы, тем ниже уровень устойчивости непроизвольного внимания».

Изобретение относится к области медицины, а именно онкологии, и может быть использовано для скринингового определения вероятности наличия колоректального рака. Предложен способ, включающий измерение уровня биомаркеров в образце биологической жидкости, полученном у субъекта: АроА2, В2М, CYFRA.21.1, Ddimer, НЕ4, hsCRP, TTR, СЕА, sVCAM.1, ApoA1, CA19.9, CA125, с последующей обработкой совокупности полученных значений биомаркеров с использованием, по меньшей мере, одной классификационной модели, обученной для определения высокой или низкой вероятности наличия колоректального рака.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и неонатологии, и может быть использован при прогнозировании риска развития детского церебрального паралича (ДЦП) у детей, родившихся в сроке сверхранних преждевременных родов (СПР), на первом году жизни.

Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано при прогнозировании риска осложнений монополярной трансуретральной энуклеации доброкачественной гиперплазии предстательной железы.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и неонатологии, и может быть использовано при прогнозировании риска развития гипотрофии к скорригированному возрасту 6 месяцев жизни.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам оценки артериального давления по результатам непрерывного неинвазивного измерения артериального давления на каждом цикле сердечного сокращения и периодической фиксации тонов Короткова в плече.

Изобретение относится к медицине, а именно к медицине труда и неврологии, и может быть использовано при прогнозировании развития инсульта у мужчин в возрасте от 30 до 65 лет, работающих 5 и более лет по профессии, связанной с установкой, ремонтом, обслуживанием электрических сетей и электрооборудования.
Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии. Для оценки динамического положения интраокулярной линзы (ИОЛ) методом ультразвуковой биомикроскопии (УБМ) в горизонтальном положении тела пациента измеряют дистанции «трабекула-радужка» (Д 1) и дистанции «пигментный листок радужки-оптическая часть ИОЛ» (Д 2), а также методом ОКТ RTVue в режиме Crossline в вертикальном положении тела пациента измеряют дистанции «трабекула-радужка» (Д 3) и дистанции «пигментный листок радужки-оптическая часть ИОЛ» (Д 4) в двух взаимно перпендикулярных меридианах диаметрально противоположно, в мм, в равноудаленных от центра ИОЛ точках.
Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, онкологии, и может применяться во время боковой шейной лимфаденэктомии у больных метастазами рака органов головы и шеи, в том числе рака щитовидной железы.

Изобретение относится к области медицины, медицинской диагностики, ведения историй болезни пациентов и к категории медицинских информационных систем поддержки клинических решений.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам оценки артериального давления по результатам непрерывного неинвазивного измерения артериального давления на каждом цикле сердечного сокращения и периодической фиксации тонов Короткова в плече.
Изобретение относится к медицине, а именно, к акушерству и генокологии, и может быть использовано при прогнозировании развития гестационной артериальной гипертензии во втором и третьем триместрах беременности.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для определения артериального давления в плече на каждом сердечном сокращении. Устройство включает блок тонов Короткова.
Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано при хирургическом лечении больных с резистентной симптоматической артериальной гипертензией, обусловленной сочетанием стеноза сонных артерий и опухоли надпочечника.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу исследования упругости мягких тканей тела человека. Способ включает размещение вокруг части конечности тела человека измерительной манжеты.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к мобильному комплексу дистанционного мониторинга. Мобильный комплекс включает монитор и соединенные с ним с возможностью многократного раздельного подключения манжету тонометра, назальную канюлю, электроды для снятия электрокардиограммы (ЭКГ), пульсоксиметр, датчик температуры и выносную камеру с микрофоном.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство пальцевой фотоплетизмографической системы для непрерывного неинвазивного измерения артериального давления содержит пальцевую базу (1), на которой установлены две фотоплетизмографические манжеты и пальцевые фиксаторы (3, 4).

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к сенсору для непрерывного измерения артериального давления. Сенсор содержит аппликатор (10) с контактной площадкой (100) и пневматической камерой (12).

Изобретение относится к медицинской технике. Персональный портативный монитор (ППМ) для сбора персональных данных о состоянии здоровья содержит устройство регистрации сигналов, которые могут быть применены для проведения измерения артериального давления (АД) пользователя.

Изобретение относится к медицинской технике. Персональный портативный монитор (ППМ) для сбора персональных данных о состоянии здоровья содержит устройство регистрации сигналов, которые могут быть применены для проведения измерения артериального давления (АД) пользователя.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам оценки артериального давления по результатам непрерывного неинвазивного измерения артериального давления на каждом цикле сердечного сокращения и периодической фиксации тонов Короткова в плече.

Изобретение относится к медицине, в частности к физиологии и кардиологии. Регистрируют и проводят анализ осциллограмм артерий в частотах от 0 Гц до 60 Гц с последующим электрическим преобразованием. Компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента появления волн объемной осциллограммы. Определяют величину диастолического и систолического давления по величине давления в пережимной измерительной манжете. При этом определяют предельное значение амплитуды и постоянной времени. Для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют предельное значение амплитуды осциллограммы по калибровочной характеристике. Калибровку проводят априори для двух измеренных и известных значений верхней и нижней границ адаптивного диапазона. Калибровочной характеристикой служит функция постоянной времени, компенсирующая неопределенность предельного значения амплитуды осциллограммы, выбранной произвольно, и связывающая эталонную и измеренную характеристику за счет нормирования измеренных значений известными. По калибровочной характеристике находят действительные значения предельной амплитуды осциллограммы и постоянной времени, по которым последовательно строят калибровочную характеристику, эталонную характеристику и определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление. Технический результат состоит в уменьшении метрологической и динамической погрешности за счет использования калибровочной характеристики постоянной времени, компенсирующей неопределенность предельной амплитуды осциллограммы. 5 ил.

Наверх