Автоматический измеритель артериального давления и частоты пульса (варианты)

 

Изобретение относится к медицине, а в частности к медицинской технике, и может быть использовано для обследования пациентов в профилактических медицинских учреждениях, в кабинетах функциональной диагностики поликлиник, автомобилях скорой помощи, отделениях реанимации и т.п. Измеритель включает воздушный компрессор, воздушный ресивер, электромагнитный пневматический клапан, электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной измерительной манжете, преобразователь пневматических сигналов в электрические, преобразователь напряжения, причем устройство набора давления - воздушный компрессор, электромагнитный пневматический клапан и электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной измерительной манжете объединены в едином автоматическом измерителе артериального давления и частоты пульса, пневматический выход которого соединен со входом воздушного ресивера, выполненного в виде многокамерного элемента с использованием пневматических дросселей, выход воздушного ресивера соединен с пережимной манжетой и дополнительным преобразователем пневматических сигналов в электрические, выход дополнительного преобразователя соединен со входом введенного в измеритель компенсатора электрического сигнала, выход которого соединен со входом введенного в анализатор преобразователя напряжения в частоту, выходной сигнал которого подается на введенные в измеритель накопитель информации и модем, выход накопителя информации также соединен с модемом, выход модема может быть подключен к персональному компьютеру и телефонной линии. Второй вариант измерителя отличается выполнением устройства набора давления. Технический результат заключается в повышении точности измерения параметров. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области медицины, а в частности к устройствам для скрининговых исследований и диагностики сердечно-сосудистой системы.

Известно устройство UA-779, выпускаемое японской компанией Эй энд Ди (AND), предназначенное для применения в качестве индивидуального средства контроля артериального давления и частоты пульса, а также для динамических наблюдений за этими параметрами в медицинских учреждениях. Автоматический электронный прибор UA-779 (1) содержит корпус с вмонтированными в него воздушным компрессором (2), электромагнитным пневматическим клапаном (3), преобразователь пневматических сигналов в электрические (4), интеллектуальным устройством управления процессом измерения давления (5), которое предназначено для автоматического определения оптимального уровня накачки манжеты и самой пережимной манжеты, и измерительным устройством (6) с цифровым индикатором (7). Работа устройства осуществляется следующим образом. При кратковременном нажатии на кнопку Start автоматически включается прибор и встроенный воздушный компрессор начинает нагнетать воздух в манжету, при этом на индикаторе высвечиваются все символы и идет контроль работоспособности всех узлов устройства. При достижении в манжете необходимого давления воздуха компрессор отключается, открывается электромагнитный пневматический клапан (3), начинается сброс давления в манжете и начинается процесс измерения. По окончании процесса измерения на индикатор выводятся значения систолического (верхнего), диастолического (нижнего) давления и частоты сердечных сокращений (пульса). Процесс измерения завершается сбросом остаточного давления воздуха из манжеты. Недостатком такого устройства является малое число измеряемых параметров, которые характеризуют только состояние организма и практически не характеризуют состояние сосудистой системы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является анализатор показателей кровообращения осциллометрический, реализованный по способу измерения давления в глубокой вене плеча (патент РФ 2107456 C1, опубликовано 27.07.1998 г.), реализованный под маркой АКО-8-РИЦ и выпускаемый московским опытно-конструкторским бюро "Марс". Устройство предназначено для скрининговых исследований и диагностики заболеваний сердечно-сосудистой системы по двадцати параметрам. Принцип определения показателей кровообращения в устройстве основан на анализе осциллограмм конечностей, зарегистрированных в режиме линейно нарастающего давления в пережимной манжете. Процесс измерения, обработка полученных результатов и управление работой устройства осуществляются персональным компьютером, управляемым специальной программой. Устройство состоит из воздушного компрессора, воздушного ресивера, электромагнитного пневматического клапана, электронного устройства управления набором и сбросом давления в пережимной измерительной манжете, преобразователя пневматических сигналов в электрические, канала усиления с полосовым фильтром, канала усиления величины давления в пережимной манжете, аналого-цифрового преобразователя, преобразователя параллельного кода в последовательный, блока питания и корпуса с разъемами для подключения к персональному компьютеру.

В этом устройстве измерительная пережимная манжета накладывается на плечо обследуемого. Включаются измерительные каналы и воздушный компрессор. На вход измерительного преобразователя и в манжету через воздушный ресивер подается давление. Изменение давления в манжете приводит к изменению объема пневматической части измерительной системы, в которую входит часть сосудов, пульсирующих под действием тока крови. Этот объем в виде пневматических сигналов осциллометрической кривой артериального пульса и сигнала текущей величины давления в манжете преобразуется в электрические сигналы, усиливающиеся раздельно своими масштабирующими усилителями. Сигналы текущей величины давления в пережимной измерительной манжете подаются сразу на аналого-цифровой преобразователь, а сигналы артериального пульса подаются на второй канал аналого-цифрового преобразователя после полосового фильтра, отфильтровывающего сигнал набора давления в манжете. Эти сигналы через преобразователь параллельного кода в последовательный подаются в персональный компьютер, где они регистрируются на одном поле записи. Далее персональный компьютер по заданной программе производит обработку полученных данных, выдает полученные результаты и формирует базу данных по проведенным исследованиям. Несмотря на хорошие функциональные возможности, конструктивно устройство обладает многими недостатками: воздушный ресивер из-за недостатка места имеет недостаточный объем и выполнен одноступенчатым; из-за технологических разбросов преобразователей пневматических сигналов необходимо проводить подборку преобразователей, так как в схеме устройства отсутствуют элементы подстройки под преобразователь пневматических сигналов в электрические; элементы электронной схемы имеют очень малые допуски, практически являющиеся заказными, а не серийными, что влечет повышенные затраты; аналого-цифровой преобразователь, способный обеспечить работу устройства, является дорогостоящим элементом, хотя и используется лишь малая часть его возможностей. Кроме этого, устройство может работать только в комплекте с персональным компьютером и не имеет возможности провести и тем более выдать результаты даже по измерению артериального давления и частоты пульса, что исключает его применение в автономном режиме.

Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении точности устройства и снижении его себестоимости.

Этот результат достигается тем, что в измерителе, включающем воздушный компрессор, воздушный ресивер, электромагнитный пневматический клапан, электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной манжете, преобразователь пневматических сигналов в электрические, воздушный компрессор, электромагнитный пневматический клапан и электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной измерительной манжете объединены в едином устройстве, пневматический выход которого соединен со входом воздушного ресивера, выполненного в виде многокамерного элемента с использованием пневматических дросселей, выход воздушного ресивера соединен с пережимной манжетой и дополнительным преобразователем пневматических сигналов в электрические, добавлен компенсатор электрических сигналов, вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя, а выход соединен со входом дополнительно введенного преобразователя напряжения в частоту, выходной сигнал которого подается на накопитель информации и модем.

Устройство 1 (фиг.1) служит для управления процессом измерения и непосредственного измерения артериального давления и частоты пульса, включает устройство набора давления - воздушный компрессор 2, электромагнитный пневматический клапан 3, преобразователь пневматического сигнала в электрический 4, электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной манжете 5, измерительную схему 6 и устройство индикации 7; многоступенчатый воздушный ресивер 8 с дросселями 9, дополнительный преобразователь пневматического сигнала в электрический 10 с компенсацией характеристик преобразователя 11, измерительную схему для формирования электрического сигнала и преобразования его в частотный сигнал 12, накопитель собранной информации 13, модем 14 для передачи информации непосредственно на персональный компьютер или по телефону.

Измеритель по варианту 1 может быть подключен к переносному персональному компьютеру типа NOTEBOOK, который в этом варианте использован как накопитель собранной информации, устройство управления процессом измерения и модем для передачи информации.

Измеритель по варианту 2 включает устройство набора давления, электромагнитный пневматический клапан, преобразователь пневматических сигналов в электрические, преобразователь напряжения, устройство набора давления выполнено в виде баллончика сжатого газа, на выходе которого установлен пневматический дроссель и дополнительный электромагнитный пневматический клапан, выход которого соединен с пережимной манжетой, электромагнитным пневматическим клапаном и преобразователем пневматических сигналов в электрические, выход преобразователя соединен со входом введенного в измеритель компенсатора электрического сигнала, выход которого соединен со входом введенного в измеритель преобразователя напряжения в частоту, выходной сигнал с которого подается на переносной персональный компьютер типа NOTEBOOK, являющийся устройством управления, накопителем информации, модемом и индикатором анализируемых параметров.

Измеритель по варианту 2 (фиг.2) включает электромагнитный пневматический клапан 3, дополнительный электромагнитный пневматический клапан 15, преобразователь пневматического сигнала в электрический 4, компенсатор характеристик преобразователя 11, измерительную схему для формирования электрического сигнала и преобразования его в частотный сигнал 12, устройство набора давления в виде баллончика сжатого газа 16, на выходе которого установлен пневматический дроссель 17, преобразователь напряжения на основе переносного персонального компьютера типа NOTEBOOK 18, являющегося устройством управления, накопителем информации, модемом и индикатором анализируемых параметров.

Измеритель по варианту 1 работает следующим образом. После подключения к анализатору и наложения на плечо обследуемого измерительной манжеты на анализатор подается напряжение питания. Включается на запись магнитофон 13, на который вначале можно записать данные обследования, дату, место и цель обследования. Затем на автоматическом измерителе артериального давления и частоты пульса 1 нажимается кнопка "Start", включается воздушный компрессор измерителя, который через многоступенчатый воздушный ресивер 8 начинает увеличивать давление в измерительной манжете и на преобразователе пневматических сигналов в электрические 10. Выходной сигнал с преобразователя формируется в устройстве масштабирования и компенсации 11 и подается на измерительную схему устройства 12, где он преобразуется в частотный сигнал с частотой, зависящей от давления в измерительной манжете. Этот сигнал записывается на магнитофон 13. При достижении оптимального уровня накачки манжеты автоматический измеритель давления 5 отключит воздушный компрессор 2 и давление воздуха в манжете начинает снижаться. Запись убывающего сигнала дает дополнительную информацию для анализа состояния обследуемого. По окончании процесса измерения на измерителе 1 на индикаторе 7 высвечиваются результаты измерения, которые можно с помощью голоса записать на магнитофон 13. После этого магнитофон отключают. При работе устройства в стационарном режиме в комплекте с персональным компьютером магнитофон можно не включать и управление работой устройства осуществлять с компьютера. При наличии у обследуемого телефона при необходимости можно сразу же в процессе измерения через модем 14 передавать получаемую информацию на компьютер или передать ее после обследования, подсоединившись к компьютеру и включив магнитофон на воспроизведение.

Измеритель по варианту 2 работает следующим образом. После подключения к анализатору и наложения на плечо обследуемого измерительной манжеты на анализатор подается напряжение питания. С переносного персонального компьютера 18 запускается программа и начинается процесс измерения, открывается дополнительный электромагнитный пневматический клапан 15 и из устройства набора давления - баллончика сжатого газа 16 - через пневматический дроссель 17 в пережимной манжете начинает повышаться давление. Этот пневматический сигнал поступает на преобразователь пневматического сигнала в электрический 4, выходной сигнал с преобразователя формируется в устройстве масштабирования и компенсации 11 и подается на измерительную схему устройства 12, где он преобразуется в частотный сигнал с частотой, зависящей от давления в измерительной манжете. Этот сигнал поступает через последовательный порт на переносной персональный компьютер 18. По окончании набора давления в пережимной манжете программа дает сигнал на закрытие дополнительного электромагнитного пневматического клапана 15 и открытие сбросного электромагнитного пневматического клапана 3. Начинается новое измерение изменения давления в пережимной манжете. По окончании процесса измерения закрывается электромагнитный пневматический клапан 3 и программа начинает обрабатывать полученные данные, результаты обработки которых сохраняются в базе данных переносного персонального компьютера и могут быть при необходимости переданы в центральную базу данных через встроенный в переносной персональный компьютер модем по телефонной линии.

Внедрение изобретения в профилактических медицинских учреждениях, в кабинетах функциональной диагностики поликлиник, автомобилях скорой помощи, отделениях реанимации и т.п.обеспечит оперативное обследование сердечно-сосудистой системы для ее лечения и проведения профилактических мероприятий, направленных на улучшение здоровья.

Формула изобретения

1. Автоматический измеритель артериального давления и частоты пульса, включающий воздушный компрессор, воздушный ресивер, электромагнитный пневматический клапан, электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной измерительной манжете, преобразователь пневматических сигналов в электрические и преобразователь напряжения, отличающийся тем, что устройство воздушный компрессор, электромагнитный пневматический клапан и электронное устройство управления набором и сбросом давления в пережимной измерительной манжете объединены в едином устройстве, пневматический выход которого соединен со входом воздушного ресивера, выполненного в виде многокамерного элемента с использованием пневматических дросселей, выход воздушного ресивера соединен с пережимной измерительной манжетой и дополнительным преобразователем пневматических сигналов в электрические, вход введенного в измеритель компенсатора электрических сигналов соединен с выходом дополнительного преобразователя, а выход - со входом преобразователя напряжения в частоту, выход которого имеет возможность подключения к накопителю информации и модему.

2. Автоматический измеритель артериального давления и частоты пульса, включающий устройство набора давления, преобразователь пневматических сигналов в электрические, преобразователь напряжения, отличающийся тем, что устройство набора давления выполнено в виде баллончика сжатого газа, на выходе которого установлен пневматический дроссель и дополнительный электромагнитный пневматический клапан, выход которого соединен с пережимной измерительной манжетой, электромагнитным пневматическим клапаном и преобразователем пневматических сигналов в электрические, выход преобразователя соединен со входом введенного в устройство компенсатора электрического сигнала, выход которого соединен со входом введенного в измеритель преобразователя напряжения в частоту, выход которого имеет возможность подключения к переносному компьютеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2