Способ измерения параметров артериального давления и устройство для его осуществленияизобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния сердечно- сосудистой системы пациента.. -известен способ измерения параметров артериального давления с помощью автоматического сфигмоманометра. согласно этому способу производят программное изменение давления в окклю- ._ зионной манжете, синхронную регистрацию сигналов осцилляции артерии под окклюзионной манжетой,, сигналов периферических осцилляции'и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, осуществляют формирование информационного сигнала из сигналов осцилляции артерии под акклюзионной манжетой и сигналов периферических асцилляций как разностный сигнал между осцилляциями, обнаруживают характерные признаки в информационном сигнале и производят измерение сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете, на момент обнаружения характерных приз- 25 наков. при этом систолическое артериалвное давление регистрируют на момент пропадания периферических осцилляции артерии в режиме повы-' шения давления в окклюзионной манжете 301520и на момент их появления в режиме понижения давления, а диастолическое артериальное давление - на момент превышения информационным сигналом исходного амплитудного порогового уровня р.] •устройство для реализации способа состоит из пневматически соединенных окклюзионной манжеты, периферической окклюзионной манжеты, блока пневматики, датчика давления, датчика осцилляции, датчика периферических осцилляции и двух пневмофильтров, расположеннцх между пневмоблоком и соответствующими манжетами. устройст-! во содержит также_ блок коммутгщии с двумя выходами и двумя управляющими входами, компаратор, вход которого .соединен с выходом датчика периферических осцилляции, а выход - с одним из управляющих входов, блока коммутации, регистрирующее устройство, подключенное к ёыходам блока коммутации, дифференциальный усилитель, два уравнителя, входы которого соединены соответственно с выходами датчика осцилляции и датчика периферических осцилляции, а выходы - со входами дифференциального усилителя, и устройство сравнения 'с входом задания ё1мпли-

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 020879 (21) 2788143/28-13 с присоединением заявки ¹

Р1 М У 3

А 61 В 5/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.81. Бюллетеиь цо 16

Дата опубликования описания 300481 (53) УДК 615. 475 (088. 8) С. П. Балицкий, Н. В. Вавилов, P. и Н. В. Пригон (72) Авторы изобретения

--—

° .l о

I медицинско го ин с-титута

Особое конструкторское бюро биологи кибернетики Ленинградского электрот им. В. И. Ульянова (Ленина (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АРТЕРИАЛЬНОГО

ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике состояния сердечно-сосудистой системы пациента.

Известен способ измерения параметров артериального давления с помощью автоматического сфигмоманометра. Согласно этому способу производят программное изменение давления в окклюзионной манжете, синхронную регистра10 цию сигналов осцилляции артерии под окклюзионной манжетой, сигналов периферических осцилляций и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, осуществляют формирование информационного сигнала из сигналов осцилляций артерии под акклюзионной манжетой и сигналов периферических асцилляций как разностный сигнал между осцилляциями, обнару- 20 живают характерные признаки в информационном сигнале и производят измерение сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете, на момент обнаружения характерных признаков. При этом систолическое артериалвное давление регистрируют на момент пропадания периферических осцилляций артерии в режиме повы- шения давления в окклюзионной манжете 30 и на момент их появления в режиме понижения давления, а диастолическое артериальное давление — на момент превышения информационным сигналом исходного амплитудного порогового уровня 11) .

Устройство для реализации способа состоит из пневматически соединенных окклюзионной манжеты, периферической окклюзионной манжеты, блока пневматики, датчика давления, датчика осцилляций, датчика периферических осцилляций и двух пневмофильтров, расположенных между пневмоблоком и соответствующими манжетами. Устройст-. во содержит также блок коммутации с двумя выходами и двумя управляющими входами, компаратор, вход которого соединен с выходом датчика периферических осцилляций, а выход - c одним из управляющих входов. блока коммутации, регистрирующее устройство, подключенное к выходам блока коммутации, дифференциальный усилитель, два уравнителя, входы которого соединены соответственно с выходами датчика осцилляций и датчика периферических осцилляций, а выходы — co входами дифференциального усилителя, и устройство сравнения с входом задания ампли8>4989 тудного порога, подключенное входом к выходу дифференциального усилителя, а выходом — ко второму управляющему входу коммутирующего устройства (1J .

Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является низкая достоверность и надежность измерений, чувствительность к дви><ениям пациента и различным артериальным факторам при измерениях.

Наиболее близким к предлагаемому. является способ измерения параметров артериального давления путем программного измерения давления в окклюзионной манжете, синхронной регистрации сигналов осцилляций артерии под ок- >з клюзионной манжетой, сигналов периферических осцилляций — артерии и сигнала, пропорционального.давлению в окклюзионной манжете, формирования информационного сигнала из сигналов 20 осцилляций артерии под окклюзионной манжетой и сигналов периферических осцилляций артерии, обнаружения характерных признаков в информационом сигнале и сигналах периферических осцилляций артерии, измерения сигнала, пропорциональных давлению в о«клюзионной манжете, на момент обнаружения характерных признаков и регистрации систолического.артериального давления, на момент пропадания сигнала периферических осцилляций артерии в режиме повышения давления в окклюзионной манжете или на момент их появления в режиме понижения давле- ния Г4 для осуществления известного способа используется устройство, включающее пневматически соединенные окклюзионную манжету, периферическую окклюзионную манжету, блоки пневма- 40 тики, датчики давления, датчик осцилл>щий, датчик периферических осцилляций и два пневмофильтра, расположенных между блоками пневматики и соответствующими манжетами, а также последовательно соединенные блок памяти давления с управляющим входом, блок коммутации с двумя управляющими входами и двумя выходами и блок регистрации, два блока формирования переднего фронта осцилляций, первый из которых подсоединен к выходу датчика осцилляций, а второй — к выходу датчика периферических осцилляций, а также компаратор, вход которого соединен с выходом датчи:а пери-. 5 ферических осцилляций, а выход — со вторым управляющим входом блока ком. мутации, прием управляющий вход блока памяти давления подключен к выходу первого формирователя перед-, ф) него фронта осцилляций f2 .

Недостатком известного способа. измерения параметров артериального давления и устройства для его осуществления является также низкая 65 достоверность и надежность измерений, что осложняет диагностику.

Цель изобретения — обеспечение возможности повышения достоверности и надежности измерений.

Указанная цель достигается тем, что при осуществлении способа измерения параметров артериального давления путем программного изменения давления в окклюзионной манжете, сННхронной регистрации сигналов осцилляций артерии под окклюзионной манжетой, сигналов периферических осцилляций артерии и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, формирования информационного сигнала из сигналов осцилляций артерии под. окклюзионной манжетой и сигналов периферических осцилляций артерии, обнаружения характерных признаков в информационном сигнале и сигналах периферических осцилляций артерии, измерения сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете, на момент обнаружения характерных признаков и регистрации систолического артериального давления .на момент пропадания сигналов периферических осцилляций артерии в режиме повышения давления в окклюзионной манжете или на момент их появления в режиме пони>кения давления, информационный сигнал формируют в виде последовательности импульсов, амплитуда которых равна произведению сигнала, пропорционального временному сдвигу между передними фронтами сигнала осцилляции артерии под окклюзионной манжетой, сигнала периферических осцилляций артерии одного сердечного цикла и сигнала, пропорционального максимальной крутизне.переднего фронта осцилляции артерий под окклюзионной манжетой того же сердечного цикла, а диастолическое артериальное давление измеряют на момент максимальной крутизны информационного сигнала. устройство для измерения параметров артериального давления, включающее пневматически соединенные окклюзионную манжету, периферическую окклюзионную манжету, блок пневматики, датчик давления, датчик осцилляций, датчик периферических осцилляций и два пневмофильтра, расположенных между блоком пневматики и соответствующими манжетами, а также последовательно соединенные блок памяти давления с управляющим входом, блок коммутации с двумя управляющими входами и двумя вЫходами и блок регистрации, два блока формирования переднего фронта осцилляций, первый из которых подсоединен к выходу датчика осцилляций, а второй — к выходу датчика периферических осцилляций, и компаратор, вход которого соединен с выходом датчика периферических осцилляций, а выход - co вторым управляю824989 та осцилляций соединен со входом генератора 18 линейно нарастающего напряжения и вторым входом блока 20 об(> нару>кения характерного признака для измерения диастолического артериального давления, а выход второго блока

13 формирования переднего .фронта осцилляций †с управляющим -входом генератора 18 линейно нарастающего напряжения, первым входом формирователя 19 импульса сброса и с управляющим входом блока 20 обнару>кения характерного признака для 1лзмерения

0 диастолического артериального давления, вход блока 15 дифференцирования соединен. с выходом датчика 5 осцилляций, а его выход — черед пиковый детектор 16, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя 19 импульса сброса, подключен к первому входу блока 17 умножения и второму входу формирователя 19 импульса сброса. Кроме того, выход генератора 18 линейно нарастающего напряжения подсоединен ко второму входу блока 17 умножения, а выход блока 20 обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления — к первому входу блока 10 коммутации.

Способ осуществляют следующим образом.

На участок конечности пациента (например на плечо) накладывают окклюзионную манжету 1, в которой по заданной программе изменяют давление (линейно или скачкообразно), при этом измерения проводят как при повышении давления в окклюзионной манжете (режим компрессии), так и при понижении давления (режим деком-. .прессии}. Ни>хе окклюзионной манжеты (относительно тока крови, например на локоть) на расстоянии 5-10 см накладывают периферическую окклюзионную манжету 2. Манжеты 1 и 2 соединяют пневматически через пневмофильтры 7 и 8 с блоком 3 пневматики и непосредст венно с дат чи ком 4 давления, датчиком 5 осцилляций артерии под окклюзионной м-нжетой и датчиком б импульсов сброса.и с управляющим вхо- 5 дом блока обнаружения характерного признака для измерения диастолиобнаружения характерного признака для измерения диастолического артери- 40

45 формирования переднего фронта осцилля-30

65 щим входом блока коммутации, причем управляющий вход блока памяти давления подключен к выходу первого формирователя переднего фронта осцилляций, снабжено блоком дифференцирования, пиковым детектором с управляющим входом, блоком умножения с двумя входами,.генератором линейно нарастающего напря>кения с управляющим вхо цом, формирователем импульсов сброса с двумя входами и блоком обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления с двумя основными и одним управляющим входом, при этом выход первого блока формирования переднего фронта осцилляций соединен со входом генератора линейно нарастающего напряжения и вторым входом блока обна- ружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления, а выход второго блока формирования переднего фронта осцилляций — с управляющим входом генератора линейно нарастающего напрягкения, первым входом формирователя ческого артериального давления, вход блока дифференцирования соединен с выходом датчика осцилляций, à его выход через пиковый детектор, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульса сброса подключен к первому входу блока умножения и второму входу формирователя импульса сброса, кроме тога, выход генератора линейно нарастающего напряжения подсоединен ко второму входу блока умножения, а выход блока ального давления — к первому входу блока коммутации.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для осуществления способа измерения параметров артериального давления.

Устройство содержит пневматически соединенные окклюзионную манжету 1, периферическую окклюзионную манжету 2, блок 3 пневматики, датчик 4 давления, датчик 5 осцилляций, датчик б периферических осцилляций и два пневмофильтра 7 и 8, расположенных между блоком 3 пневматики и соответствующими манжетами 1 и 2, а также последовательно соединенные блок 9 памяти давления с управляющим входом, блок

10 коммутации с двумя управляющими входами и двумя выходами и блок 11 регистрации, а два блока 12 и 13 ций, первый из которых 12 подсоединен к выходу датчика 5 осцилляций, а второй 13 — к выходу датчика б периферических осцилляций, а также ком,паратор 14, вход которого соединен c„ выходом датчика 6 периферических ос-, цилляций, B. выход — co вторым управляющим входом блока 10 коммутации, причем управляющий вход блока 9 памяти давления подключен к выходу первого формирователя 12 переднего фронта осцилляций, блок 15 дифференцирования, пиковый детектор 16 с управляющим входом, блок 17 умножения с двумя входами, генератор 18 линейно нарастающего напряжения с управляющим входом, формирователь 19 импульса сброса с двумя входами и блок 20 обнаружения характерного признака для измерения диастолического арте" риального давления с двумя основными и одним управляющим входом, при этом выход первого блока 12 переднего фрон824989

Формула изобретения

1. Способ измерения параметров артериального давления путем программного изменения давления в окклюэионной манжете, синхронной регистрации сигналов осцилляций артерии под окклю эионной манжетой, сигналов периферических осцилляций артерии и сигнала, пропорционального давлению н окклюзионной манжете, формирования ин- . формационного сигнала иэ сигналов осцилляций артерии под окклюэионной манжетой и сигналов периферических осцилляций артерии, обнаружения характерных признаков в информационном сигнале и сигналах периферических осцилляций артерии, измерения сигналов, пропорциональных давлению в окклюзионной манжете, на момент обнаружения характерных признаков и регистрации систолического артериального давления, на момент пропадания сигналов периферических осцилляций артерии в режиме повышения давления н окклюзионной ман>хете или на момент их появления н режиме понижения давления, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, и надежности измерений, информационный сигнал формируют в виде последовательности импульсов, амплитуда которых равна произведению сигнала, пропорционального временному сдвигу между передними фронтами сигнала асцилляций артерии под акклюзионной манжетой, сигнала периферических осцилляций артерии. одного сердечного; цикла и сигнала, пропорционального максимальной крутизне переднего фронта асцилляций артерии под окклюзионнай манжетой того же сердечного цикла, а диасталическое артериальное давление измеряют на момент максимальной крутизны информационного сигнала.

2. Устройство для измерения параметров артериального давления, включающее пненматически соединенные окклюзианную манжету, периферическую окклюзианную манжету, блок пневматики, датчик давления, датчик осцилляций, датчик периферических осцилляций и дна пневмафильтра, располопериферических осцилляций артерии.

По команде с блока 3 пневматики начинают цикл измерений, Для этого одновременно подают на обе манжеты линейно ноэрастающее давление. Это изменение давления н окклюэионной манжете 1 измеряют датчиками 5 и б осцилляций под соответствующими манжетами 1 и 2. Из этих сигналон формируют информационный сигнал, для чего предварительно формируют импульсы, соответствующие моментам появления передних фронтов .сигналов осцилляций, с помощью которых н генераторе 18 линейно нарастающего напря>кения получают последовательность импульсов. Амплитуда этих импульсов 1S пропорциональна временному сдвигу между передними фронтами осцилляций и периферической осцилляции . Информационный сигнал формируется как произведение сигнала, снимаемого с гене- 2О ратора 18 линейно нарастающего напря*кения, на максимальную крутизну переднего фронта осцилляций для ка>хдого сердечного цикла. Это достигается за счет блока 17 умножения, блока 15 25 дифференцирования и пикового детектора 16, причем в связи с дискретностью измерений значения сигнала на выходе пикового детектора 16 сбрасывают периодически по сигналам, поступающим от формирователя 19 импульса сброса.. Сброс осуществляют только тогда, когда пиковый детектор 16 произведет измерение максимальной крутизны и появится импульс, соответствующий моменту появления очередной осцилляции на выходе. датчика б периферических осцилляций. В результате на выходе блока 17 умно>кения появляется информационный сигнал в ко) тором удается обнару>хить хорошо ны- 40 раженный признак, позволяющий определить момент измерения диастолического артериального давления. В качестве этого признака выбрана максимальная крутизна информационного 45 сигнала. На момент равенства окклюзионного давления диастолическому артериальному давлению информационный сигнал Н„„+,ìåíÿåòñH в 4-10 раэ по сравнению с исходным V q4>. Этот 50 признак выделяют с помощью блока 20 обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления. Блок 20 формирует,сигнал и выдает импульс на момент максимума этого сигнала. Систолическое артериальное давление определяют на момент пропадания сигналов периферических осцилляций. Обнаружение этого характерного признака осуществля ют с помощйю компаратара 14 са входом задания порогового уровня V . Как только сигнал периферических асцилляций упадет ниже заданного порогового уровня (в частности нуленага) на выходе компаратара 14 появляется 65 сигнал, управляющий работой блока

10 коммутации. В блоке 11 регистрацйи переписывается значение сигнала, пропорциональное искомой величине систолическага артериального дав-, ления.

Предлагаемые спОсоб измерения параметрон артериального давления и устройства для ега осуществления обеспечивают ноэма>хность повышения достоверности и надежности измерений, что существенна улучшает диагностику.

824989 \

ВНИИПИ Заказ 2447/54 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 кенных между блоком пневматики и, соответствующими манжетами, а также последовательно соединенные блок памяти давления с управляющим входом, блок коммутации с двумя управляющими входами и двумя выходами и блок регистрации, два блока формирования переднего фронта осцилляций, первый из которых подсоединен к выходу датчика осцилляций, а второй — к выходу датчика периферических осцилляций, и компаратор, вход которого соединен .с выходом датчика периферических ооцилляций, а выход — со вторым управляющим входом блока коммутации, причем управляющий вход блока памяти давления подключен к выходу первого форми- рователя переднего фронта осцилляций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения достоверности и наежности измерений оно снабжено блоом дифференцирования, пиковым детек- 20 тором с управляющим входом, блоком

° умножения с двумя входами, генератором линейно нарастающего напряжения с управляющим входом, формирователем импульсов сброса с двУмя 5 входами и блоком обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления с двумя основными и одним управляющим входом, при этом выход первого блока формирования переднего фронта осцилляций соединен со входом генератора линейно нарастающего напряжения и вторым входом блока обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления, а выход второго блока формирования переднего фронта осцилляций - c управляющим входом генератора линейно нарастающего напряжения, первым входом формирователя импульса сброса и с управляющим входом блока обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления, вход блока дифференцирования соединен с выходом датчика осцилляций, à его выход - через пиковый детектор, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульса сброса подключен к первому входу блока умножения и второму входу формирователя импульса сброса, кроме того выход генератора линейно нарастающего напряжения подсоединен ко второму входу блока умножения,а выход блока обнаружения характерного признака для измерения диастолического артериального давления - к . первому входу блока коммутации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3348534, кл. 128 - 2.05, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2729476/13, кл. A 61 В 5/02, 13.03.79.