Осциллографический способ измерения артериального давления



Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления
Осциллографический способ измерения артериального давления

Владельцы патента RU 2644299:

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

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии и кардиологии. Для измерения артериального давления 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 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 любой момент времени. По значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, затем аналогично находят диастолическое давление. Способ повышает точность измерения артериального давления за счет определения амплитуды и времени в одной точке. 4 ил., 3 табл.

 

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 (Pмин), среднее динамическое (Pср), боковое систолическое (Pбс) и конечное (Pмакс) систолические давления в магистральном артериальном сосуде конечности, на которую наложена пережимная измерительная манжета. По указанным выше значениям АД рассчитывают величины пульсового (dP, Pбс, Pмин) и ударного (Pуд, Pмакс, Pбс) 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. A61B 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.

Недостатками прототипа являются сложность и низкая точность измерений за счет того, что значения амплитуд регистрируются в кратные моменты времени. На практике сложно добиться регистрации амплитуд ОСГ в кратные моменты времени, а при малом сдвиге амплитуды от кратного момента времени значительно увеличивается погрешность метода.

Технической задачей способа является повышение точности за счет регистрации амплитуды осциллограммы в один момент времени.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в осциллографическом способе измерения артериального давления в отличие от прототипа для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют амплитуду в один момент времени, по значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление.

Предлагаемый способ реализует четыре режима работы:

1) Определение информативных параметров диастолической части по одному значению амплитуды и моменту времени (фиг. 1)

2) Определение информативных параметров систолической части по одному значению амплитуды и моменту времени.

3) Измерение диастолического давления.

4) Измерение систолического давления.

Осциллографический способ измерения артериального давления включает 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.

1. Определяют информативные параметры диастолической части по одному значению амплитуды и моменту времени.

Для определения диастолического давления на диастолической части осциллограммы регистрируют амплитуду U в один момент времени t. По значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют диастолическое давление (фиг. 1)

Диастолическую часть (фиг. 1) целесообразно аппроксимировать экспоненциальной зависимостью:

Из уравнения (1) находят предельное значение амплитуды UD

отсюда следует:

.

После логарифмирования

находят постоянную времени TD:

По значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление (1 табл.):

Итерации продолжают до выполнения условия:

,

где ε0 - регламентированная погрешность итерационного вычисления.

Затем находят TD по формуле (3). TD и UD являются мерой отсчета для измерения диастолического давления.

2. Определяют информативные параметры систолической части по одному значению амплитуды и моменту времени.

Для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют амплитуду U в один момент времени t. По значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление.

Систолическую часть целесообразно аппроксимировать экспоненциальной зависимостью:

Из уравнения (4) находят предельное значение амплитуды Us:

отсюда следует:

.

После логарифмирования

находят постоянную времени TS:

По значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление (1 табл.):

.

Итерации продолжают до выполнения условия:

.

Затем находят TS по формуле (6). TS и US являются мерой отсчета для

измерения систолического давления.

3. Измеряют диастолическое давление (фиг. 2)

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

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

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

4. Измерение систолического давления.

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

PS=vTS.

Оценим погрешность ε,% на примере нахождения информативных параметров UD, мВ и TD, с диастолической части осциллограммы. В прототипе для нахождения информативных параметров необходимо брать значения амплитуд в кратные моменты времени. При сдвиге на 5% по оси времени одного из значений возникает динамическая погрешность 10-30% (2 табл.).

При нахождении информативных параметров по одному значению амплитуды и времени погрешность уменьшается до 0,1% то есть на два порядка (3 табл.).

При сравнении аппроксимаций диастолической части (фиг. 3) в оциллографическом способе измерения артериального давления, отличающемся тем, что для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют амплитуду в один момент времени, по значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, погрешность не превышает 4⋅10-9 (фиг. 4).

Таким образом, расчет информативных показателей по одному значению амплитуды и времени динамической характеристики, в отличие от прототипа, позволяет повысить точность измерения на несколько порядков.

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, а также предельное значение амплитуды и постоянной времени, отличающийся тем, что для определения систолического давления на систолической части осциллограммы регистрируют амплитуду в один момент времени, по значению амплитуды и моменту времени находят последовательным приближением к заданной погрешности итерационного вычисления предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, аналогично находят диастолическое давление.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике. Сенсор для непрерывного измерения артериального давления содержит аппликатор (1), рабочую камеру (11) с датчиком давления (20), подключенным через АЦП (321) к микроконтроллеру (32), который связан с воздушным насосом (40, 42) и устройством отображения и обработки данных (33).

Изобретение относится к медицине, а именно к способам неинвазивного измерения артериального давления. Размещают акустический сенсор.

Изобретение относится к медицинской технике. Персональный портативный монитор содержит персональное портативное вычислительное устройство, содержащее процессор, и устройство обнаружения сигналов, которые могут быть использованы процессором для выполнения измерения параметра, связанного со здоровьем пользователя, такого как артериальное давление.

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.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к кардиологии. Регистрируют сигнал микрофона, одновременно проходящий через два полосовых фильтра с фиксированными полосами пропускания.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к медицинской технике. Сенсор для непрерывного измерения артериального давления содержит аппликатор (1), рабочую камеру (11) с датчиком давления (20), подключенным через АЦП (321) к микроконтроллеру (32), который связан с воздушным насосом (40, 42) и устройством отображения и обработки данных (33).

Изобретение относится к медицине, а именно к способам неинвазивного измерения артериального давления. Размещают акустический сенсор.

Изобретение относится к медицинской технике. Персональный портативный монитор содержит персональное портативное вычислительное устройство, содержащее процессор, и устройство обнаружения сигналов, которые могут быть использованы процессором для выполнения измерения параметра, связанного со здоровьем пользователя, такого как артериальное давление.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для непрерывного неинвазивного измерения кровяного давления содержит установленный в корпусе (11) аппликатор (10), выполненный в виде заполненной жидкостью (15) полости (12) с гибкой мембраной (13) для обеспечения механического контакта с тканями пациента (100) непосредственно над лучевой артерией (101) и связанный с полостью преобразователь (14) давления жидкости в электрический сигнал.

Изобретения относятся к медицине. Устройство измерения величины артериального давления человека включает блок измерения величины артериального давления, содержащий датчик давления, блок регистрации отклонений величины артериального давления, снабженный оптическим датчиком, контроллер и дисплей.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам позиционирования допплеровского ультразвукового преобразователя. Способ содержит этапы, на которых обнаруживают сигнал колебания давления от надутой манжеты, расположенной на артерии пациента, ультразвуковой пульсовый сигнал от доплеровского ультразвукового преобразователя, расположенного вдоль артерии, извлекают первый сигнал из сигнала колебания давления и ультразвукового пульсового сигнала, причем первый сигнал указывает на степень синхронизации между сигналом колебания давления и ультразвуковым пульсовым сигналом, и выводят сигнал индикации для того, чтобы указывать на то, что доплеровский ультразвуковой преобразователь находится в требуемом положении, когда первый сигнал отвечает предварительно определенному условию.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к полосовой манжете для измерения кровяного давления на плече пациента. Полосовая манжета для измерения кровяного давления имеет продольное направление и поперечное направление, внутреннюю сторону и наружную сторону и включает петлевой элемент и концевую часть, которая может быть пропущена сквозь петлевой элемент.

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.

Группа изобретений относится к медицине. Манжета устройства измерения для оценки кровяного давления по первому варианту содержит камеру текучей среды для приложения давления к телу, внешний чехол, первую застежку для крепления к поверхности и вторую застежку для крепления к поверхности.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Манжета содержит камеру для приложения давления к области измерения; закручивающийся элемент для смещения камеры (161) для текучей среды к области измерения; и камерообразный покрывной элемент, который вмещает камеру для текучей среды и закручивающийся элемент и сконфигурирован в виде ленты, которая обернута вокруг области измерения.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальной кардиофармакологии, и может быть использовано в комплексной оценке активности фармакологических средств на изолированном сердце крысы.

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии и кардиологии. Для измерения артериального давления 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 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 любой момент времени. По значению амплитуды и моменту времени находят, последовательным приближением к регламентированной погрешности итерационного вычисления, предельное значение амплитуды и постоянную времени, по которым определяют систолическое давление, затем аналогично находят диастолическое давление. Способ повышает точность измерения артериального давления за счет определения амплитуды и времени в одной точке. 4 ил., 3 табл.

Наверх