ФОНЕНДОСИГНАЛИЗАТОР ТОНОВ КОРОТКОВА К ИЗМЕРИТЕЛЯМ АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК A61B5/02 A61B5/225 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для детектирования тонов Короткова и преобразования их в световые и звуковые сигналы в моменты их следования при измерении систолического (верхнего) и диастолического (нижнего) артериального давления косвенным методом Короткова.

Фонендосигнализатор применяется как вместо фонендоскопа тонов Короткова (стетофонендоскопа), так и вместо электронных преобразователей (сигнализаторов) тонов Короткова и может быть использован совместно с любым из известных измерителей артериального давления, имеющих в своем составе плечевую компрессионную манжету, независимо от того, какой способ измерения артериального давления реализован в том или ином устройстве.

Известен измеритель артериального давления, в состав которого входит сигнализатор тонов Короткова, содержащий пьезокерамический микрофон-датчик, закрепленный на внутренней стороне чехла компрессионной манжеты, и электронный преобразователь со световым и звуковым индикаторами, расположенными совместно с манометром в отдельном корпусе. В этом же корпусе размещены источник питания, пневматическое устройство включения питания и соединительные патрубки, обеспечивающие подключение манометра к компрессионной манжете и нагнетателю (см. аппарат "OMRON НЕМ-15", Япония, производство 1985 г.).

К недостаткам данного устройства следует отнести конструктивные особенности датчика-микрофона, в котором чувствительный элемент выполнен в виде пьезокерамической пластины, которая при наложении манжеты прилегает к поверхности тела (предплечья). При создании избыточного давления в манжете датчик плотно прижимается к телу, тем самым способствуя восприятию не только звуковых, а и объемных (плетизмографических) изменений тела под компрессионной манжетой. Таким образом, в данном устройстве сигнализатор является индикатором не тонов Короткова, а результирующего сигнала, в котором содержится как полезный сигнал, так и артефактный.

Кроме того, электронный сигнализатор в данном устройстве представляет собой целый ряд узлов, разнесенных по различным частям измерителя, что предопределяет его использование исключительно только в данном устройстве.

Известен также измеритель артериального давления (марки ИАД-1, изготовитель АООТ "Элла", Москва, Зеленоград, изготовление - сентябрь 1996 г., приложение), содержащий манометр, пневматический нагнетатель, компрессионную манжету, пневматическое устройство включения питания, и электронный сигнализатор тонов Короткова. Сигнализатор выполнен в виде размещенных по различным частям прибора датчика тонов Короткова, электронного блока, светового и звукового индикаторов и источника питания. В состав электронного блока входит усилитель, подключенный одним входом к датчику тонов Короткова, а другим - к источнику питания и преобразователь, на выходе которого установлены световой и звуковой индикаторы регистрации тонов Короткова.

Сигнализатор тонов Короткова, входящий в состав измерителя артериального давления ИАД-1, обеспечивает съем тонов Короткова, их усиление и преобразование в световые и звуковые сигналы.

Анализ конструктивного выполнения сигнализатора тонов Короткова свидетельствует о наличии существенных эксплуатационных недостатков, ограничивающих возможности его использования в широкой медицинской практике. В частности:
- в данной конструкции датчик тонов Короткова выполнен в виде пъезокерамической пластины, размещенной в металлическом корпусе, который выполняет дополнительно роль экрана. При закреплении датчика под пневматической манжетой и нагнетании воздуха происходят прижатие пластины к телу пациента и ее изгиб, и тем больший, чем большее давление в манжете. Следовательно, в результате статической деформации пластины ее чувствительность существенно уменьшается к динамическим составляющим снимаемого сигнала. Это обуславливает пропуск относительно слабых начальных и конечных тонов Короткова и, следовательно, неточность измеряемого артериального давления;
- кроме того, так как датчик плотно прижат к телу пациента манжетой, то он реагирует на объемные изменения поверхности тела, возбуждаемые прохождением под манжетой пульсовой волны и, соответственно, появившемся звуком (тоном Короткова). Таким образом, датчик данной конструкции идентифицирует, практически, не звуки (тона) Короткова, а плетизмографические изменения плеча пациента, что обуславливает значительные погрешности измерения артериального давления.

Следует также отметить, что расположение узлов сигнализатора в различных частях аппарата ИАД-1 обуславливает его использование исключительно в данном аппарате.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности съема тонов Короткова и измерения артериального давления. Поставленная задача достигается следующим образом. В фонендосигнализаторе тонов Короткова к измерителям артериального давления, содержащим датчик тонов Короткова и электронный блок, включающий низкочастотный усилитель, первый вход которого соединен с выходом датчика тонов Короткова, второй через датчик "включения-выключения" фонендосигнализатора - с источником питания, а выход - со входом импульсного преобразователя, на выходе которого установлены световой и звуковой индикаторы регистрации тонов Короткова, согласно настоящему изобретению датчик тонов Короткова выполнен в виде головки фонендоскопа, акустическая камера которого с одной стороны закрыта мембраной, а с другой через пневматический регулируемый фильтр соединена с микрофоном, выход которого является выходом датчика тонов Короткова.

Согласно настоящему изобретению корпус фонендосигнализатора выполнен в виде расположенных один над другим и консольно соединенных между собой корпуса головки фонендоскопа и корпуса электронного блока. Головка фонендоскопа закреплена параллельно корпусу электронного блока и содержит на внутренней стороне корпуса крепежные выступы, а микрофон и пневматический регулируемый фильтр размещены в соединительной консоли со смещением относительно вертикальной оси головки фонендоскопа перпендикулярно ее горизонтальной поверхности.

Согласно изобретению внутренняя поверхность корпуса головки фонендоскопа с крепежными выступами, соединительная консоль и наружная поверхность корпуса электронного блока образуют установочную нишу для крепления фонендосигнализатора на плечевую манжету.

Согласно настоящему изобретению клавиша датчика "включения-выключения" фонендосигнализатора расположена на наружной поверхности корпуса электронного блока в его центральном отверстии.

Технический результат настоящего изобретения заключается в обеспечении высокой точности и надежности обнаружения и индикации тонов Короткова, что позволяет существенно повысить точность измерения артериального давления для всех типов измерителей, имеющих в своем составе плечевую компрессионную манжету. Кроме того, выполнение патентуемого фонендосигнализатора в виде автономного устройства, которое аппаратно сочетается с различными конструкциями измерителей артериального давления, позволяет применять его для измерения артериального давления лицам, имеющим дефекты слуха и зрения и использующих различные типы аппаратов.

Сущность изобретения поясняется примером конкретной реализации патентуемого фонендосигнализатора и чертежами, на которых представлены:
фиг.1 - блок-схема фонендосигнализатора;
фиг. 2 - схема расположения элементов фонендосигнализатора в корпусе устройства.

Фонендосигнализатор электронный для измерителей артериального давления содержит (фиг. 1) датчик тонов Короткова 1, включающий головку фонендоскопа 2, пневматический регулируемый фильтр 3 и микрофон 4, а также электронный блок 5, содержащий низкочастотный усилитель 6, источник питания 7, датчик 8 "включения-выключения" фонендосигнализатора, импульсный преобразователь 9, на выходе которого установлены световой 10 и звуковой 11 индикаторы регистрации тонов Короткова.

Головка фонендоскопа 2 обеспечивает акустический съем тонов Короткова. Может быть использована головка марки ФТК-2.

Пневматический регулируемый фильтр 3 предназначен для согласования по частоте и мощности сигнала фонендоскопа со входом микрофона и может быть реализован, например, в виде капилляра переменного сечения.

Микрофон 4 обеспечивает преобразование акустических сигналов в электрические. В качестве микрофона 4 может быть использован любой известный и выпускаемый промышленностью высокочувствительный электретный микрофон, например, серии МКЭ.

Низкочастотный усилитель 6 обеспечивает усиление выходного сигнала микрофона и может быть выполнен на базе микросхемы 174УН14 (см. техническую документацию заявителя на фонендосигнализатор).

Источник питания 7 обеспечивает работу фонендосигнализатора в автономном режиме. В качестве источника питания используют элемент питания 316 или аналогичный.

Датчик "включения-выключения" 8 обеспечивает автоматическое включение-выключение устройства при нагнетании воздуха в манжету и может быть выполнен в виде микровыключателя.

Импульсный преобразователь 9 преобразует выходной сигнал низкочастотного усилителя 6 в импульсный сигнал большей мощности, которым и запускаются световой и звуковой индикаторы тонов Короткова. Преобразователь 9 может быть выполнен на основе микросхемы КР 1554 ЛН-1 (см. документацию заявителя на фонендосигнализатор).

Световой 10 и звуковой 11 индикаторы регистрации тонов Короткова обеспечивают световую и звуковую индикацию тонов Короткова и могут быть выполнены соответственно в виде светодиода АЛ307 Б и пьезометрического звонка.

Корпус фонедосигнализатора (фиг. 2) выполнен в виде расположенных один над другим корпуса 12 головки фонендоскопа 2 и корпуса 13 электронного блока 5, соединенных между собой консолью 14.

Головка фонендоскопа 2 с акустической мембраной закреплена параллельно корпусу 13 электронного блока 5. На поверхности корпуса 12, обращенной к поверхности корпуса 13, выполнены крепежные выступы 15 для надежной фиксации фонендосигнализатора на плечевой манжете. Микрофон 4 и пневматический регулируемый фильтр 3 размещены в соединительной консоли 14 со смещением относительно вертикальной оси головки фонендоскопа 2 перпендикулярно ее горизонтальной поверхности. Низкочастотный усилитель 6, источник питания 7, датчик "включения-выключения" 8, импульсный преобразователь 9, световой индикатор 10 и звуковой индикатор 11 размещены в корпусе 13. Клавиша 16 датчика 8 "включения-выключения" расположена на наружной поверхности корпуса 13 электронного блока 5 в его центральном отверстии. Источник питания 7, размещенный в корпусе 13, закрыт крышкой 17.

Внутренняя поверхность корпуса 12 головки фонендоскопа с крепежными выступами 15, консоль 14 и наружная поверхность корпуса 13 электронного блока образуют установочную нишу 18 для крепления фонендосигнализатора на плечевой манжете.

Корпус фонендосигнализатора выполнен из пластмассы.

Фонендосигнализатор работает следующим образом. Перед использованием фонендосигнализатора в соответствии с маркировкой в корпус 13 электронного блока вставляют источник питания 7 и закрывают его крышкой 17. На предплечье левой руки надевают компрессионную манжету и закрепляют фонендосигнализатор на манжете, для чего корпус 12 головки фонендоскопа 2 подводят под край манжеты и, используя установочную нишу 18 с крепежными выступами 15, фиксируют устройство на плечевой манжете. При этом акустическая мембрана головки фонендоскопа 2 контактирует с областью расположения артерии левой руки, а световой индикатор 10 тонов Короткова (расположенный на корпусе 13 электронного блока) визуально наблюдается лицом, измеряющим давление. Создают давление в манжете на 30-40 мм рт.ст. выше предполагаемого систолического давления. В процессе повышения давления в манжете происходит срабатывание клавиши 16 датчика 8 и автоматическое включение фонендосигнализатора. Напряжение питания подается на усилитель 6 и импульсный преобразователь 9. При этом начинают слышаться неритмичные звуковые сигналы.

Со скоростью 2-5 мм рт.ст. в секунду начинают плавно снижать давление в манжете, при этом в моменты следования тонов Короткова фонендосинализатор осуществляет подачу ритмичных звуковых и световых сигналов. В период медленной декомпрессии головка фонендоскопа 2 начинает воспринимать тона Короткова, под воздействием которых происходит колебание воздуха в акустической камере фонендоскопа. Эти колебания через пневматический фильтр 3 поступают на вход высокочувствительного микрофона 4, где преобразуются в слабые электрические сигналы, которые затем усиливаются низкочастотным усилителем 6 и поступают на вход импульсного преобразователя 9. Выходной сигнал импульсного преобразователя 9 представляет собой импульсы относительно большой мощности, которыми и запускаются световой 10 и звуковой 11 индикаторы тонов Короткова. В момент появления первого ритмичного звукового сигнала, соответствующего систолическому (верхнему) артериальному давлению, и в момент последнего ритмичного звукового сигнала, соответствующего диастолическому (нижнему) артериальному давлению, запоминают показания манометрического устройства измерителя артериального давления. После окончания определения артериального давления осуществляют полное стравливание воздуха из манжеты и отсоединение фонондосигнализатора от манжеты. При этом повторно срабатывает клавиша 16 датчика 8 и автоматически выключает фонендосигнализатор.

Испытания патентуемого фонендосигнализатора показали его надежность в работе, высокую точность определения артериального давления, возможность и удобство его практического использования для больных с дефектами слуха или зрения.

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для съема тонов Короткова и подачи световых и звуковых сигналов в моменты их следования при определении систолического и диастолического артериального давления методом Короткова. Фонендосигнализатор содержит датчик тонов Короткова, включающий головку фонендоскопа, пневматический регулируемый фильтр и микрофон, а также электронный блок, содержащий усилитель, источник питания, датчик включения-выключения, преобразователь, на выходе которого установлены световой и звуковой индикаторы. Использование данного фонендосигнализатора обеспечивает высокую точность и надежность обнаружения и индикации тонов Короткова, что позволяет повысить точность измерения артериального давления для всех типов измерителей, имеющих в своем составе плечевую компрессионную манжету. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Фонендосигнализатор тонов Короткова к измерителям артериального давления, содержащий датчик тонов Короткова и электронный блок, включающий низкочастотный усилитель, первый вход которого соединен с выходом датчика тонов Короткова, второй через микровыключатель - с источником питания, а выход - со входом импульсного преобразователя, на выходе которого установлены световой и звуковой индикаторы регистрации тонов Короткова, отличающийся тем, что фонендосигнализатор содержит корпус, а датчик тонов Короткова выполнен в виде головки фонендоскопа, акустическая камера которого с одной стороны закрыта акустической мембраной, а с другой через пневматический регулируемый фильтр соединена с микрофоном, выход которого является выходом датчика тонов Короткова, при этом корпус фонендосигнализатора выполнен в виде расположенных один над другим и консольно соединенных между собой корпуса головки фонендоскопа и корпуса электронного блока, головка фонендоскопа закреплена параллельно корпусу электронного блока, содержит на внутренней стороне корпуса крепежные выступы для фиксации, а микрофон и пневматический регулируемый фильтр размещены в соединительной консоли со смещением относительно вертикальной оси головки фонендоскопа перпендикулярно ее горизонтальной поверхности. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса головки фонендоскопа с крепежными выступами, соединительная консоль и наружная поверхность корпуса электронного блока образуют установочную нишу для крепления фонендосигнализатора на плечевую манжету. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клавиша микровыключателя фонендосигнализатора расположена на наружной поверхности корпуса электронного блока в его центральном отверстии.