Способ измерения артериального давления



Способ измерения артериального давления
Способ измерения артериального давления
Способ измерения артериального давления
Способ измерения артериального давления

 


Владельцы патента RU 2441581:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО ТГТУ (RU)

Изобретение относится к медицине, в частности к физиологии и кардиологии. Проводят регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в полосе частот от 0-0,1 Гц до 40-60 Гц в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим преобразованием. Компрессию пережимной измерительной манжеты продолжают до момента 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. Способ повышает точность измерения артериального давления, что достигается за счет проведения аппроксимации по экспоненциальному закону. 1 табл., 4 ил.

 

Предлагаемое 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 способ измерения артериального давления [см. патент №2088143 РФ, кл. A61B 5/05, БИ от 27.08.1997 г.], включающий регистрацию и анализ осциллограмм артериальных сосудов в процессе нарастания давления в пережимной измерительной манжете с последующим электрическим и графическим 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 с максимальной амплитудой при выходе на плато диастолической части кривой ОСГ, величину диастолического артериального давления (Рд) определяют в момент начала отклонения вниз диастолической части кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете, величину среднего динамического артериального давления (Рср) определяют по величине давления в пережимной измерительной манжете в момент прекращения компрессии, после чего боковое систолическое давление рассчитывают по формуле Рс Рд+(А2/A1) (Рср Рд), где A1 - среднее арифметическое амплитуд, составляющих один цикл осциллограммы до появления признака диастолического давления на осциллограмме; A2 - максимальная амплитуда ОСГ в этом цикле; Рд и Рср - измеренные диастолическое и среднее динамическое артериальные давления соответственно.

Недостатком прототипа является низкая точность измерений за счет графического метода анализа осциллограмм с линейной аппроксимацией, что приводит к субъективной оценке давления и его неопределенности из-за отсутствия нормированных мер отсчета, т.к. амплитудные характеристики изменяются также от времени. Это вызывает методическую и динамическую погрешности.

Технической задачей способа является повышение точности за счет проведения аппроксимации по экспоненциальному закону.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе измерения 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 выходе на плато диастолической части кривой ОСГ, величину диастолического артериального давления (Рд) определяют в момент начала отклонения вниз диастолической части кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете, в отличие от прототипа вводят меру отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики, а именно предельного значения амплитуды и постоянной времени, для этого на диастолической 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 информативные параметры, а по постоянной времени определяют диастолическое давление, аналогично находят систолическое давление.

Принцип измерения артериального давления основан на регистрации и анализе осциллограммы (фиг.1) 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 с максимальной амплитудой при выходе на плато диастолической части кривой ОСГ, величину диастолического артериального давления (Рд) определяют в момент начала отклонения вниз диастолической части кривой ОСГ по величине давления в пережимной измерительной манжете.

Предлагаемый способ реализует четыре режима работы:

1) Определение меры отсчета в виде информативных параметров диастолической части (фиг.2);

2) Определение меры отсчета в виде информативных параметров систолической части (фиг.3);

3) Измерение диастолического давления (фиг.4);

4) Измерение систолического давления.

1. Определяют меру отсчета в виде информативных параметров диастолической части.

Для этого на диастолической части осциллограммы регистрируют текущую амплитуду U1 в первый момент времени t1 и измеряют вторую амплитуду U2 в кратный момент времени t2 от первоначального значения времени, по двум значениям амплитуды и моментам времени находят информативные параметры (фиг.2).

Диастолическую часть наилучшим образом целесообразно аппроксимировать экспоненциальной зависимостью (фиг.2):

Составляют систему уравнений, из которой находят информативные параметры: UD и TD, соответствующие предельному значению амплитуды и постоянной времени:

Решая систему уравнений (2), находят алгоритмы для определения информативных параметров.

Делят U2 на U1:

; принимают, что t2=2t1;

тогда:

отсюда следует:

.

После логарифмирования

находят постоянную времени TD:

а из первого уравнения системы (2) - параметр амплитуды:

Подставляя измеренные значения U1 и U2, t1 и t2 в алгоритмы (3) и (4), определяют информативные параметры диастолической части, а именно постоянную времени TD и предельное значение амплитуды UD.

Найденные значения UD и TD являются мерой отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики для измерения диастолического давления.

2. Определяют меру отсчета в виде информативных параметров систолической части.

Для этого на систолической части осциллограммы регистрируют текущую амплитуду U1 в первый момент времени t1 и измеряют вторую амплитуду U2 в кратный момент времени t2 от первоначального значения времени, по двум значениям амплитуды и моментам времени находят информативные параметры (фиг.3).

Составляют систему уравнений, из которой находят информативные параметры: Us и Ts, соответствующие предельному значению амплитуды и постоянной времени:

Из системы уравнений (5) находят информативные параметры: Us и Ts.

Делят U2 на U1.

принимают, что t2=2t1;

тогда получают отношение:

После логарифмирования определяют параметр Ts:

а из первого уравнения системы (5) - второй параметр Us:

Подставляя измеренные значения U1 и U2, t1 и t2 в алгоритмы (6) и (7), определяют информативные параметры систолической части, а именно постоянную времени Ts и предельное значение амплитуды Us.

Найденные значения Ts и Us являются мерой отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики для измерения систолического давления.

3. Измеряют диастолическое давление.

Аппроксимируя осциллограмму по зависимости (1), вводят меру отсчета, которая равна постоянной времени TD (Фиг.4):

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

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

Находят диастолическое давление при TD=3,6 с:

PD=20·3.6=72 мм рт.ст.

На Фиг.4 представлена осциллограмма, где указаны точки измерения показателей АД для диастолической части осциллограммы. В данном примере диастолическое давление равно 72 мм рт.ст., т.е. разница давлений по способу, предлагаемому в прототипе, и инновационному способу составляет 8 мм рт.ст.

4. Измеряют систолическое давление.

Аналогично для систолической части вводят меру отсчета, которая равна постоянной времени Ts, и измеряют систолическое давление:

PS=νTS.

Оценим погрешность на примере измерения диастолического давления. При графическом преобразовании осциллограммы прямыми линиями разброс диастолического давления составляет: 63≤Pi≤105 мм рт.ст. Следовательно, погрешность измерения диастолического давления PD данного способа по отношению к прототипу Pi будет:

Данные погрешности измерения диастолического давления, рассчитанные по формуле (10), оформим в виде таблицы.

Таблица
Погрешность измерения диастолического давления
Pi, мм рт.ст. 63 80 105
ε, % 13 11 46

Следовательно, разброс погрешности составляет 10-50%.

Таким образом, введение меры отсчета в виде информативных параметров динамической характеристики, а именно постоянной времени и предельного значения амплитуды, в отличие от прототипа позволяют повысить точность измерения на 10-50%.

Способ измерения 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, отличающийся тем, что 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 значения амплитуды и моментам времени находят предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при суточном мониторировании артериального давления, в условиях свободной двигательной активности человека.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для измерения кровяного давления. .

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения артериального давления и других показателей сердечно-сосудистой системы в режиме дистанционного контроля и мониторинга.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к электронному манометру и способу его функционирования. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной аппаратуре и используется в составе поверочной установки для метрологической аттестации измерителей артериального давления и частоты сердечных сокращений.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения артериального давления и частоты пульса. .
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, и касается коррекции дозы антигипертензивных препаратов (АГП) у беременных с артериальной гипертензией. .

Изобретение относится к медицинской технике

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения артериального давления и частоты пульса

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам измерения кровяного давления

Изобретение относится к медицинской диагностике

Изобретение относится к медицине

Изобретение относится к области медицины и медицинской техники и может быть использовано для измерения артериального давления по измеренным параметрам пульсовой волны

Изобретение относится к медицине, в частности к оборудованию для контроля уровня глюкозы и общего холестерина в крови при диагностике сердечнососудистых заболеваний
Наверх