Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека



Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека
Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека
Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека
Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека

 


Владельцы патента RU 2534416:

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

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека содержит измерительный датчик пульсовой волны под пневмоманжетой в месте прохождения плечевой артерии и компенсационный датчик пульсовой волны на диаметрально противоположной стороне руки. Выходы измерительного и компенсационного датчиков подключены к соответствующим усилителям, которые подключены к вычитателю, выход которого подключен к полосовому фильтру, являющемуся выходом измерителя давления. Устройство дополнительно снабжено вторым полосовым фильтром, первым и вторым компараторами, первым и вторым источниками отрицательного порогового напряжения, первым и вторым ждущими мультивибраторами, логическим элементом 2И, устройством формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков. Применение изобретения позволит исключить ложные срабатывания и возникновение ошибок измерения артериального давления в случаях недопустимого смещения датчиков с точки установки за счет оперативного получения информации об этом. 4 ил.

 

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

Известен датчик пульсовой волны (Патент RU №2403861, A61B 5/02, 20.11.2010. Бюл. №32), содержащий полый корпус с отверстием, пелот с контактной поверхностью, шарнирно установленный в отверстии с зазором с возможностью его угловых смещений относительно корпуса, связанный с пелотом и корпусом преобразователь угловых смещений пелота в электрический сигнал, соединенный с электронным формирователем выходного сигнала, на стороне пелота, противолежащей его контактной поверхности, жестко закреплена печатная плата, на которой размещен электронный формирователь выходного сигнала и закреплен преобразователь угловых смещений пелота в электрический сигнал.

Недостатком устройства является отсутствие информации о возможном недопустимом смещении датчика с точки установки, приводящем к нарушению его работоспособности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека (Патент RU №2432897 С1, МПК A61B 5/022, Бюл. №31 от 10.11.2011), включающее измерительный датчик пульсовой волны, располагающийся под пневмоманжетой, в месте прохождения плечевой артерии, а также компенсационный датчик пульсовой волны, идентичный измерительному датчику пульсовой волны, расположенный симметрично на диаметрально-противоположной стороне руки, при этом выходы измерительного и компенсационного датчиков пульсовой волны подключены к соответствующим усилителям, коэффициенты усиления которых подобраны из условия обеспечения равенства амплитуды выходных сигналов с усилителей, при одинаковом физическом воздействии на измерительный и компенсационный датчики пульсовой волны, при этом выходы усилителей подключены к вычитателю, выход которого подключен к полосовому фильтру.

Недостатком данного устройства является также отсутствие информации о возможном недопустимом смещении датчиков с точки установки, приводящем к нарушению его работоспособности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является исключение ложных срабатываний и возникновения ошибок измерения артериального давления в случаях недопустимого смещения датчиков с точки установки за счет оперативного получения информации об этом.

Технический результат достигается тем, что в устройство измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека, включающее измерительный датчик пульсовой волны, располагающийся под пневмоманжетой в месте прохождения плечевой артерии, а также компенсационный датчик пульсовой волны, идентичный измерительному датчику пульсовой волны, расположенный симметрично на диаметрально - противоположной стороне руки, при этом выходы измерительного и компенсационного датчиков пульсовой волны подключены к соответствующим усилителям, коэффициенты усиления которых подобраны из условия обеспечения равенства амплитуды выходных сигналов с усилителей для одинаковых физических воздействий на измерительный и компенсационный датчики пульсовой волны, при этом выходы усилителей подключены к вычитателю, выход которого подключен к полосовому фильтру, являющемуся выходом измерителя давления, дополнительно снабжено вторым полосовым фильтром, первым и вторым компараторами, первым и вторым источниками отрицательного опорного напряжения, первым и вторым ждущими мультивибраторами, логическим элементом 2И, устройством формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков, при этом выход компенсационного датчика через последовательно включенный второй полосовой фильтр подключен к инвертирующему входу первого компаратора, выход измерителя давления связан с инвертирующим входом второго компаратора, к неинвертирующим входам первого и второго компараторов подключены соответственно первый и второй источники отрицательного порогового напряжения, выходы компараторов через последовательно включенные ждущие мультивибраторы подключены к входам схемы И, выход которой соединен с устройством формирования информирующего сигнала о недопустимого смещения датчиков.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный датчик пульсовой волны 1, выход которого подключен к усилителю 3, компенсационный датчик пульсовой волны 2, выход которого подключен к усилителю 4. Выход усилителя 3 подключен к положительному входу вычитателя 5, а выход усилителя 4 - к отрицательному входу вычитателя 5 и ко входу полосового фильтра 11. Выход вычитателя 5 соединен со входом полосового фильтра 6, являющегося выходом устройства. Инвертирующий вход компаратора 7 соединен с выходом полосового фильтра 6, на неинвертирующий вход компаратора подано отрицательное пороговое напряжение 9. Инвертирующий вход компаратора 8 соединен с выходом полосового фильтра 11, на неинвертирующий вход компаратора подано отрицательное пороговое напряжение 10. Выходы компараторов 7, 8 соответственно через последовательно включенные ждущие мультивибраторы 12, 13 подключены ко входам логического элемента 2И, выход которого соединен со входом устройством формирования информирующего сигнала о недопустимого смещения датчиков 15.

Устройство измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека работает следующим образом.

Измерительный датчик пульсовой волны располагают под компрессионной пневмоманжетой рядом с ее нижней кромкой вблизи артерии. Компенсационный датчик пульсовой волны необходимо располагать симметрично на диаметрально противоположной стороне руки на том же расстоянии от нижней кромки компрессионной пневмоманжеты, что и измерительный датчик пульсовой волны (см. фиг.2) для обеспечения одновременного прихода помехи на измерительный и компенсационный датчики пульсовой волны.

На вычитателе 5 осуществляется вычитание усиленных сигналов с измерительного и компенсационного датчиков пульсовой волны Uвых=Uвых.и - Uвых.к, где Uвых - выходной сигнал с вычитателя, Uвых.и - выходной сигнал с усилителя измерительного датчика, Uвых.к - выходной сигнал с усилителя компенсационного датчика. После чего осуществляется фильтрация сигнала, на полосовом фильтре 6, с полосой пропускания, соответствующей полезному сигналу.

Коэффициенты усиления усилителей подобраны таким образом, чтобы обеспечить одинаковую амплитуду выходных сигналов Uвых.и и Uвых.к с выходов соответствующих усилителей.

На фиг.3 представлены усиленные сигналы Uвых.к, Uвых.и с компенсационного и измерительного датчиков пульсовой волны соответственно, а также результат их вычитания Uвых при правильном расположении компенсационного и измерительного датчиков пульсовой волны [1].

При этом осциллограмма пульсовой волны состоит из:

- помехи 1, вызванной двигательной активностью человека;

- эха пульсовой волны 2 (вторичной осцилляции) в пневмоманжете от прохождения пульсовой волны;

- полезного сигнала 3 от прохождения пульсовой волны;

- допустимого уровня помехи 4, который соответствует порогу срабатывания блока селекции (см. ГОСТ 28703-90 «Приборы автоматические и полуавтоматические для косвенного измерения артериального давления»).

Анализ полученных результатов показывает:

- амплитуда помехи 1 от двигательной активности и эха пульсовой волны 2

на графике Uвых.и превышают допустимый уровень 4, следовательно, усиленный выходной сигнал с измерительного датчика пульсовой волны Uвых.и не может считаться достоверным из-за сложения полезного 3 и паразитных сигналов 1, 2;

- амплитуда паразитных сигналов 1, 2 после вычитания значительно снижена (-10-15 дБ) и находится в допуске (меньше допустимого уровня помехи 4).

В этом случае амплитуда выходного помехового отрицательного сигнала меньше уровня отрицательного порогового напряжения на входе компаратора 7, поэтому на его выходе будет низкий уровень напряжения, ждущий мультивибратор 12 соответственно не запустится, поэтому на выходе логического элемента 2И будет низкий уровень напряжения, запирающий устройство формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков.

В случае неправильной установки датчиков либо их недопустимого расположения или смещения, нарушающего симметрию расположения датчиков, выдается предупреждающий сигнал. Это объясняется следующим:

В [1] рассмотрен вариант смещения компенсационного датчика пульсовой волны относительно края пневмоманжеты вверх. На фиг.4 представлены усиленные сигналы Uвых.к, Uвых.и с компенсационного и измерительного датчиков пульсовой волны соответственно, а также результат их вычитания Uвых.

Смещение компенсационного датчика пульсовой волны относительно края пневмоманжеты вверх приводит к несовпадению фаз помехи 1, вызванной двигательной активностью пациента, на графиках Uвых.к и Uвых.и. Как следствие, при вычитании сигналов амплитуда помехи 1 на графике Uвых не только не уменьшается, но и увеличивается и превышает не только допустимый уровень помехи 4, но и амплитуду полезного сигнала 3, что приводит к ложным срабатываниям и возникновению ошибки измерения артериального давления.

Анализ данной осциллограммы [1] показывает, что для успешной компенсации помех компенсационный датчик пульсовой волны необходимо располагать симметрично на диаметрально противоположной стороне руки, на том же расстоянии от нижней кромки компрессионной пневмоманжеты, что и измерительный датчик пульсовой волны.

В этом случае согласно осциллограммы [1] появляются паразитные сигналы 1, поэтому на выходах полосовых фильтров 6,11 выделятся паразитные отрицательные импульсы, амплитуда которых будет больше уровня отрицательных пороговых напряжений 9, 10, в результате на выходах компараторов 7, 8 появятся прямоугольные отрицательные импульсы, которые запустят ждущие мультивибраторы 12, 13, выходные положительные импульсы которых поступят на входы логического элемента 2И. Длительности выходных импульсов ждущих мультивибраторов 12, 13 задаются равными длительности импульса, необходимого для запуска устройства формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков плюс максимальное время рассогласования времени запуска ждущих мультивибраторов 12, 13 из-за временного сдвига паразитных сигналов 1. Поэтому в момент совпадения импульсов ждущих мультивибраторов 12, 13 на выходе логического элемента 2И появится прямоугольный положительный импульс, который запустит устройство формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков.

Таким образом, в отличие от прототипа в предлагаемом устройстве происходит исключение ложных срабатываний и возникновения ошибок измерения артериального давления при недопустимом смещении датчиков с точки установки за счет оперативного получения информации об этом.

Литература

1. Устройство измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека: Патент RU №2432897 C1, МПК A61B 5/022 / Тихоненков Владимир Андреевич (RU), Винокуров Лев Николаевич (RU): - заявл. 20.04.2010; опубл. 10.11.2011, Бюл. №31.

Устройство для измерения артериального давления в условиях двигательной активности человека, включающее измерительный датчик пульсовой волны, располагающийся под пневмоманжетой в месте прохождения плечевой артерии, а также компенсационный датчик пульсовой волны, идентичный измерительному датчику пульсовой волны, расположенный симметрично на диаметрально противоположной стороне руки, при этом выходы измерительного и компенсационного датчиков пульсовой волны подключены к соответствующим усилителям, коэффициенты усиления которых подобраны из условия обеспечения равенства амплитуды выходных сигналов с усилителей при одинаковом физическом воздействии на измерительный и компенсационный датчики пульсовой волны, при этом выходы усилителей подключены к вычитателю, выход которого подключен к полосовому фильтру, являющемуся выходом измерителя давления, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым полосовым фильтром, первым и вторым компараторами, первым и вторым источниками отрицательного порогового напряжения, первым и вторым ждущими мультивибраторами, логическим элементом 2И, устройством формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков, при этом выход усилителя, к которому подключен компенсационный датчик, через последовательно включенный второй полосовой фильтр подключен к инвертирующему входу первого компаратора, выход измерителя давления связан с инвертирующим входом второго компаратора, к неинвертирующим входам первого и второго компараторов подключены соответственно первый и второй источники отрицательного порогового напряжения, выходы компараторов через последовательно включенные ждущие мультивибраторы подключены к входам логического элемента 2И, выход которого соединен с устройством формирования информирующего сигнала о недопустимом смещении датчиков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине. Электронный сфигмоманометр для измерения кровяного давления в периферическом месте измерения подлежащего измерению лица содержит первую и вторую манжеты для оборачивания вокруг периферического места и вокруг плеча соответственно, манометрический блок для определения первого и второго сигналов давления в первой и второй манжетах соответственно, процессор назначения для назначения равновесного значения плеча на основании второго сигнала, блок управления измерением для измерения давления на основании первого сигнала и расположенный в предварительно заданном положении первой манжеты первый блок определения объема для определения первого сигнала артериального объема в периферическом месте.

Группа изобретений относится к медицине. Способ измерения кровяного давления для регулирования давления, которое должно применяться к манжете, осуществляют с помощью электронного сфигмоманометра.

Группа изобретений относится к медицине. Способ измерения кровяного давления для регулирования подаваемого в манжету давления осуществляют с помощью электронного сфигмоманометра.

Изобретение относится к медицине. Устройство измерения информации о кровяном давлении посредством определения объема артерии содержит манжету, блок регулировки давления в манжете, блок определения давления в манжете, расположенный в предварительно заданном положении манжеты блок для определения сигнала объема артерии, определительный процессор для определения контрольной заданной величины на основании сигнала объема артерии, блок для выполнения сервоуправления блоком регулировки давления таким образом, чтобы значение сигнала объема артерии согласовалось с контрольной заданной величиной, и блок для определения быстрого колебания сигнала объема артерии в начальной стадии в течение периода сервоуправления.

Группа изобретений относится к медицине. Способ измерения кровяного давления для регулирования оказываемого на манжету давления осуществляют с помощью электронного сфигмоманометра.

Изобретение относится к медицинской технике. Электронный сфигмоманометр с ручным накачиванием содержит манжету, блок ручного накачивания, датчик давления для определения сигнала давления в манжете, блок определения специфической составляющей для определения синтетической волны флюктуационной волны при ручном накачивании и пульсовой волны давления в качестве специфической составляющей на основе сигнала давления в манжете, полученного во время накачивания, блок обработки для получения целевого значения накачивания на основе результата определения блока определения специфической составляющей и блок уведомления о дальнейшем накачивании до целевого значения накачивания.

Изобретение относится к медицинской технике. Электронный сфигмоманометр содержит датчик давления для определения внутреннего давления в замкнутом пространстве, устройство управления впуском и выпуском воздуха относительно замкнутого пространства, арифметическое устройство и механизм для переключения области в замкнутом пространстве, связанной с датчиком давления, между первым пространством и вторым пространством.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство измерения кровяного давления в соответствии со способом компенсации объема содержит манжету, манометрический блок, первый блок определения объема, расположенный в предварительно заданном положении манжеты, для определения объема первой артерии в месте измерения, второй блок определения объема для определения объема второй артерии в месте с периферической стороны от места измерения, определительный процессор для выполнения процедуры определения целевой величины сервоуправления, блок сервоуправления для выполнения сервоуправления, блок определения кровяного давления для определения манжетного давления, блок обнаружения застоя для обнаружения застоя с периферической стороны на основании выходного сигнала из второго блока определения объема в течение периода сервоуправления.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство измерения кровяного давления содержит манжету, насос для подачи текучей среды в манжету, блок регулирования давления в манжете, блок определения давления в манжете, блок определения объема манжеты в процессе накачивания или сброса давления в манжете и блок вычисления кровяного давления в процессе накачивания или сброса давления в манжете.

Группа изобретений относится к медицине. Способ измерения кровяного давления реализуется электронным сфигмоманометром.

Изобретение относится к медицинской технике. Монитор кровяного давления содержит основной блок для установки на установочной поверхности, имеющий переднюю и заднюю поверхности, механизм ручного нагнетания давления, манжету, первую трубку для соединения основного блока и механизма ручного нагнетания давления и вторую трубку для соединения основного блока и манжеты. Задняя поверхность является поверхностью, устанавливаемой на установочной поверхности. Первая и вторая трубки размещены с возможностью неподвижной фиксации на задней поверхности основного блока таким образом, чтобы частично контактировать с установочной поверхностью. Применение изобретения позволит уменьшить сдвиг основного блока по установочной поверхности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство содержит модуль управления, содержащий микропроцессор, соединенный с датчиком давления воздуха, пережимную манжету, соединенную с датчиком давления воздуха и представляющую собой газонаполненную манжету с газовой трубкой, и датчик пульсовой волны, соединенный с модулем управления. Датчик пульсовой волны фиксирован в положении ниже пережимной манжеты согласно направлению тока артериальной крови. Микропроцессор выполнен с возможностью рассмотрения в реальном времени множества амплитуд пульсовой волны, выявленных датчиком пульсовой волны во время медленного повышения от нуля, и соответствующего давления в пережимной манжете для определения систолического давления, основанного на амплитудах пульсовой волны вблизи систолического давления, показывая в основном линейную вариацию амплитуды пульсовой волны вблизи систолического давления относительно изменения давления пережимной манжеты. Микропроцессор выполнен с возможностью выполнения обработки в реальном времени нескольких периодов задержки пульса, представляющих собой периоды задержки пульса между пульсовыми волнами и соответствующими сигналами давления переменного тока во время периодов переменной задержки пульса до периодов постоянной задержки пульса, и соответствующих давлений пережимной манжеты для определения диастолического давления, основанного на временной характеристике периодов задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока вблизи диастолического давления. Раскрыт способ неинвазивного измерения кровяного давления. Изобретения позволяют повысить точность результатов измерения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицинской технике. Электронный сфигмоманометр содержит манжету, блок накачивания и сброса давления в манжете, блок определения давления для определения давления внутри манжеты и блок вычисления кровяного давления. Блок определения давления содержит первый и второй датчики давления, которые расположены на первой основной поверхности внутренней печатной платы. Внутренняя печатная плата помещена внутри основной части корпуса под наклоном относительно поверхности установки. Первый и второй датчики расположены вдоль направления, перпендикулярного направлению наклона внутренней печатной платы. Применение изобретения позволит повысить надежность измеренных значений кровяного давления за счет обеспечения периферической конструкции для размещения датчиков давления. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к кардиологии. Регистрируют сигнал микрофона, одновременно проходящий через два полосовых фильтра с фиксированными полосами пропускания. При этом полосу пропускания первого фильтра пульсовой волны устанавливают 3-6 Гц. Полосу пропускания второго фильтра тонов Короткова устанавливают 40-120 Гц. При этом достоверными тонами Короткова при определении систолического давления считают превышение порогового значения амплитуды выходного сигнала второго фильтра после локального максимума выходного сигнала первого фильтра. Достоверными тонами Короткова при определении диастолического давления считают превышение порогового значения амплитуды выходного сигнала второго фильтра до локального максимума выходного сигнала первого фильтр. Заявленный способ реализуется за счет устройства, которое включает датчик давления воздуха в манжете, микрофон, первый фильтр пульсовой волны имеет полосу пропускания 3-6 Гц, второй фильтр тонов Короткова имеет полосу пропускания 40-120 Гц, блок определения максимальных значений выходных сигналов фильтров, блок выбора пороговых значений сравнения выходных сигналов фильтров, блок сравнения выходных значений выходных сигналов фильтров с пороговыми значениями, блок сравнения момента превышения порогового значения выходного сигнала второго фильтра с моментом достижения локального максимума первого фильтра. Группа изобретений позволяет повысить достоверность измерений за счет снижения влияния внешних шумов и помех, обусловленных физиологической активностью пациента. 2 н. п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к медицине. Способ идентификации системных компонентов осуществляют с помощью неинвазивной системы измерения кровяного давления, которая содержит монитор и множество других системных компонентов, подлежащих сборке для выполнения конкретного измерения кровяного давления для конкретного пациента. Монитор имеет считывающий блок для беспроводной идентификации множества других системных компонентов посредством считывания информации, закодированной кодирующим элементом соответствующего системного компонента и считываемой считывающим блоком без необходимости в размещении системных компонентов на теле пациента. Монитор выполнен с возможностью проверки совместимости одного из идентифицированных системных компонентов с другим из идентифицированных системных компонентов на основе информации, закодированной соответствующими кодирующими элементами. Применение изобретений позволит облегчить сборку соответствующих компонентов для конкретного пациента. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх