УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК A61B5/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение касается устройства для измерения кровяного давления пациента.

Уровень техники

Известен способ измерения кровяного давления пациента, при котором надувная манжета располагается вокруг плеча пациента. Величина давления в манжете отображается на механическом или ртутном манометре. Стетоскоп располагается между плечом пациента и надутой манжетой. Значения давления, показываемые манометром при появлении и исчезновении звуков Короткова во время выпускания воздуха из манжеты, являются значениями систолического и диастолического кровяного давления. Доктора высоко оценивают данный способ измерения кровяного давления благодаря его сравнительно высокой точности, которая достигается простыми средствами и из-за возможности проведения дополнительных диагностических действий при использовании стетоскопа.

Также известны полностью электронные способы измерения кровяного давления, например на основе осциллометрического метода. В зависимости от значения давления внутри манжеты, измеренного по некоторому алгоритму, вычисляются значения систолического и диастолического кровяного давления, и они отображаются на цифровом дисплее.

Подобные автоматические устройства для наблюдения за кровяным давлением обычно содержат электрический насос для закачивания воздуха в манжету. Такие насосы имеют несколько недостатков: работа электрического насоса ведет к высокому потреблению энергии. Таким образом, становится необходимой частая смена батарей. Кроме того, скорость закачивания воздуха ограничена мощностью электрического насоса. И значит нельзя быстрее накачивать воздух, если это понадобится для некоторых пациентов. В дополнение к сказанному некоторые пациенты боятся автоматического закачивания воздуха.

Известны также так называемые полуавтоматические устройства для наблюдения за кровяным давлением, которые снабжены грушей для ручного накачивания манжеты. Груша соединяется с манжетой с помощью трубки. Данные хорошо известные устройства также имеют некоторые недостатки: использование трех отдельных устройств (манжета/груша/блок измерений и отображения результатов) не очень удобно.

Надлежащее использование подобных устройств может быть затруднительным и особенно для пожилых и нетрудоспособных людей. Трубки, необходимые для соединения блока отображения информации и манжеты и соединения груши и манжеты, делают данные устройства для наблюдения за кровяным давлением более уязвимыми для механических повреждений. Более того, для данного типа устройств всегда требуется стол или какая-либо другая поверхность для того, чтобы размещать на ней блок отображения информации при проведении измерений. Данная особенность является большим недостатком, особенно при использовании в больнице, где обычным является применение устройства при передвижении или использование устройства непосредственно на кровати пациента.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является преодоление недостатков существующих устройств и более конкретно: предоставить устройство для автоматического измерения кровяного давления, которое позволяет просто и точно измерять значения кровяного давления, при этом данное устройство должно иметь сравнительно низкое энергопотребление и быть простым в использовании. Другой целью настоящего изобретения является повышение удобства пациента и повышение надежности устройства для наблюдения за кровяным давлением.

Данные и другие цели достигаются в соответствии с настоящим изобретением с помощью устройства для измерения кровяного давления, которое соответствует отличительной части независимого пункта формулы изобретения.

Устройство для измерения кровяного давления, соответствующее настоящему изобретению, используется для того, чтобы с помощью осциллометрического метода измерить кровяное давление пациента, например, на плече. Устройство включает в себя надувную манжету, которая располагается вокруг запястья или плеча пациента. Кроме того, устройство для измерения кровяного давления содержит блок управления и отображения информации, который соединен или может быть соединен с манжетой с помощью трубки.

Блок управления и отображения информации снабжен, по крайней мере, одним электрическим или электронным датчиком давления, предназначенным для измерения давления внутри манжеты. Кроме того, блок управления и отображения информации содержит цифровой дисплей и блок вычислений. Блок вычислений запрограммирован так, чтобы вычислять значения систолического и диастолического кровяного давления на основе пульсаций давления в манжете, которые измеряются датчиком. Вычисления производятся известным образом, например, посредством осциллометрического метода.

В соответствии с настоящим изобретением блок управления и отображения информации снабжается грушей для ручного закачивания воздуха в манжету.

Груша присоединяется непосредственно к корпусу, содержащему блок управления и отображения информации. Согласно изобретению, предлагается выполненные за одно целое ручное устройство для наблюдения за кровяным давлением, которое автоматически определяет значения кровяного давления с помощью осциллометрического метода, и ручная груша для накачивания. Груша вмонтирована в корпус, содержащий блок управления и отображения информации. Поэтому корпус можно просто держать одной рукой, в то время как на грушу можно нажимать пальцами той же руки.

Целесообразно, чтобы корпус содержал датчик давления, блок вычислений, клапаны управления давлением, дисплей и грушу для накачивания. Клапаны управления давлением включают в себя выпускной клапан для уменьшения давления при проведении измерений и клапан для сброса давления после измерений. Оба клапана могут быть как механическими, так и автоматическими/электрическими. По существу, устройство для наблюдения за кровяным давлением состоит из двух частей: корпуса с блоком управления и отображения информации и манжеты, которые соединяются друг с другом только одной трубкой.

Если используется автоматический выпускной клапан, то он может также использоваться и как клапан для сброса давления. При проведении измерений данный клапан медленно сбрасывает давление в манжете и работает как выпускной клапан. После проведения измерений клапан быстро уменьшает давление и работает как клапан для сброса давления.

Устройство для наблюдения за кровяным давлением, соответствующее данному изобретению, имеет несколько преимуществ. Так как устройство состоит только из двух частей, то с ним легко работать и нет необходимости в электрическом насосе. Потребление энергии значительно уменьшается, и батареи могут работать довольно длительный период времени. Кроме того, тот, кто пользуется устройством, может выбирать скорость накачивания манжеты по своему усмотрению.

Целесообразно блок вычислений снабжать выключателем. Выключатель может быть переведен в положение “включено” при первом сжатии груши. Как только пользователь устройства начинает накачивать манжету, выключатель переводится в положение “вкл.” и включается блок вычислений. Данное устройство также может снабжаться таймером, который бы выключал блок вычислений после некоторого периода времени. Таким образом, можно сделать устройство для наблюдения за кровяным давлением без внешнего выключателя. Данная конструкция упрощает пользование устройством, так как пользователь не должен включать устройство до начала проведения измерений. Кроме того, устройство будет дешевле при производстве, потому что возможно обойтись без дополнительных ручных переключателей. Автоматическое выключение поможет дополнительно сберечь энергию батарей.

Кроме того, при предпочтительной реализации устройства блок вычислений запрограммирован таким образом, чтобы отображать тот момент, когда давление в манжете достигло необходимого установленного значения. Этот момент покажет пользователю, когда он может прекратить накачивать манжету. Также можно показывать, что давление в манжете еще не достигло установленного значения и необходимо продолжить накачивание воздуха. Далее возможно сделать так, чтобы измерение кровяного давления начиналось автоматически, как только достигнуто установленное значение давления в манжете и давление начинает снижаться. Измерение не может начаться, пока работает насос, так как давление будет продолжать увеличиваться.

Блок управления и отображения информации может быть снабжен автоматическим клапаном для сброса давления, предназначенного для автоматического сброса давления в манжете после проведения измерений, то есть после определения значения диастолического кровяного давления. Данное свойство, с одной стороны, предоставляет большое удобство для того, кто проводит измерения, но, с другой стороны, требуется, по крайней мере, одна кнопка “выкл.” для того, чтобы вручную инициировать клапан для сброса давления в том случае, если пациент испытывает неудобство, если манжета все еще находится под давлением.

Далее устройство может быть оборудовано активным управляемым выпускным клапаном, который имеет следующее преимущество: блок вычислений может им управлять, при этом может выбираться оптимальная скорость снижения давления при каждых конкретных условиях (например, высокая или низкая частота пульса).

В другой реализации выпускной клапан является пассивным, саморегулирующимся клапаном. Подобные клапаны известны. Клапан функционирует так, что уменьшение давления внутри манжеты постоянно находится в рамках от двух до пяти миллиметров ртутного столба (мм рт.ст.) за секунду, независимо от давления внутри манжеты. Такой клапан может оставаться открытым во время накачивания манжеты, так как скорость накачивания значительно больше, чем скорость снижения давления. Такой клапан может быть снабжен кнопкой, при нажатии которой давление быстро сбрасывается. Это позволяет добиться наиболее удобной для пользователя конструкции устройства для измерения кровяного давления при одновременной очень низкой стоимости материалов. Для проведения измерения пользователь должен только вручную накачивать манжету с помощью груши. Как только достигнуто необходимое значение давления, пользователь может прекратить накачивать манжету и измерение кровяного давления дальше будет проходить в полностью автоматическом режиме. После определения диастолического давления пользователь может просто нажать кнопку клапана для сброса оставшегося давления в манжете.

Груша для накачивания и ручной выпускной клапан, если таковой имеется, сделаны таким образом, чтобы их можно было активировать одной рукой. Такая конструкция будет эргономичной, так как позволяет пользователю полностью проводить измерение с помощью одной руки, а другая рука остается свободной.

Блок вычислений может быть, кроме перечисленного выше, запрограммирован так, чтобы вычислять частоту пульса пациента и контролировать скорость снижения давления, осуществляемого выпускным клапаном.

Данное изобретение можно понять лучше с помощью поясняющих чертежей, на которых изображено следующее:

Фиг.1 - схематическое изображение устройства для измерения кровяного давления, соответствующего данному изобретению.

Фиг.2 - изображение груши, встроенной в устройство для измерения кровяного давления.

Фиг.3 - поэлементное изображение устройства для измерения кровяного давления, данная фигура показывает отдельные элементы устройства.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Устройство 1 для измерения кровяного давления, соответствующее данному изобретению, схематически показано на фиг.1. Устройство 1 включает в себя манжету 2 и блок управления и отображения информации 3.

Манжета 2 сконструирована таким образом, чтобы крепиться вокруг запястья или плеча пациента.

Блок 3 управления и отображения информации соединяется с надувной манжетой 2 с помощью трубки 4. Блок 3 управления и отображения информации включает в себя датчик давления (не показан), предназначенный для измерения давления Р внутри манжеты. Блок 3 управления и отображения информации вмонтирован в корпус 9, сделанный из пластика.

Устройство 1, кроме того, снабжено грушей 8 для ручного накачивания манжеты 2 и, необязательно, составным клапаном 11 для уменьшения давления при проведении измерений и ручного сброса давления в манжете 2 после измерений. Груша 8 прикрепляется к корпусу таким образом, чтобы можно было одной рукой и держать корпус и сжимать грушу.

На основе электрического сигнала, генерируемого электрическим или электронным датчиком давления, вычисляется значение кровяного давления с помощью осциллометрического метода.

Вычисления производятся в блоке вычислений 7, который встроен в блок 3 управления и отображения информации. Блок вычислений 7 представляет собой микропроцессор, например один из серии 3822 фирмы Митсубиши (Mitsubishi). Сигнал датчика давления попадает в блок вычислений 7. Измерение кровяного давления происходит следующим образом. В одной реализации изобретения устройство для наблюдения за кровяным давлением снабжено функцией автоматического включения. Когда пользователь первый раз нажимает грушу 8 для накачивания, включается блок вычислений 7.

Микропроцессор может в режиме “ожидания” постоянно проверять давление, показываемое датчиком, и включать дисплей (и закрывать автоматический клапан для сброса давления там, где это применимо) после достижения заранее определенного давления, например, выше 20 мм рт.ст. Другим путем, более энергосберегающим является путь включения в конструкцию дополнительного чувствительного к давлению микропереключателя.

Если нет подобной функции автоматического включения, то устройство может быть включено вручную до того, как пользователь начал качать, аналогично тому, как сделано в известных ручных устройствах для измерения давления.

Затем манжета накачивается до некоторого давления Р посредством сжимания груши 8. Давление Р составляет, например, на 40 мм рт.ст. выше, чем предполагаемое систолическое кровяное давление пациента. Если давление Р в накаченной манжете слишком мало, то алгоритм определит эту ситуацию и отобразит на дисплее то, что необходимо дальнейшее накачивание манжеты до более высокого значения. После накачивания манжеты давление в манжете 2 постепенно снижается и измеряются значения давления в манжете 2.

В первой реализации давление автоматически снижается с помощью пассивного, саморегулирующегося клапана 11. Во время процесса снижения давления значение давления Р в манжете 2 постоянно измеряется с помощью датчика давления и блока вычислений 7. После сброса давления из манжеты, в блоке вычислений с помощью осциллометрического метода определяются значения систолического и диастолического кровяного давления. Сам по себе осциллометрический метод определения кровяного давления известен.

На основе измерений давления во время процесса снижения давления также возможно определение частоты пульса пациента. Для определения частоты пульса в блоке вычислений 7 определяется разница во времени между максимумами и/или минимумами давления в манжете 2. После завершения процесса сброса давления на цифровом дисплее 6 отображаются значения кровяного давления и иногда - частоты пульса.

В последующей реализации, вместо пассивного клапана для уменьшения давления, монтируется автоматический выпускной клапан, например, электромагнитный клапан. В таком случае блок вычислений управляет скоростью уменьшения давления.

После завершения цикла измерений (который заканчивается показом значений кровяного давления и, иногда, частоты пульса и сбросом оставшегося в манжете давления) устройство для наблюдения за кровяным давлением автоматически выключается, если оно не задействуется в течение определенного периода времени, например, после пяти минут, за исключением случая, когда есть кнопка выключения и она не нажата после проведения измерений.

Фиг.2 показывает поэлементное изображение некоторой реализации блока 3, соответствующего изобретению.

Корпус 9 устройства 1 для измерения кровяного давления состоит из нижней крышки 32 и верхней крышки 31. Нижняя и верхняя крышки 32, 31 изготовлены из пластика, например, выполнены с помощью литья под давлением. Верхняя крышка 31 снабжена кожухом 34. Груша 8 частично закрывается кожухом 34, который служит некой опорой для груши 8. Груша 8 крепится к верхней крышке 31с помощью держателя груши 33. Блок 3 управления и отображения информации выполнен, по существу, между грушей 8, верхней крышкой 31 и нижней крышкой 32, соединяется с манжетой с помощью трубки 4. Груша 8 снабжена ручным клапаном 11, предназначенным для быстрого сброса давления в манжете. Груша 8 содержит автоматический или пассивный клапан 11 для снижения давления в манжете при проведении измерений и обратный клапан 10 для впуска воздуха в грушу. Обычный датчик давления 5, печатная плата 30 с микропроцессором и цифровой дисплей 6 расположены в корпусе 9, который образуется верхней и нижней крышками 31, 32. Данные части известны квалифицированным специалистам в данной области. Дополнительные части для крепления элементов, электрического соединения, включения и выключения, известные квалифицированным специалистам в данной области, также показаны на фиг.2.

Кожух 34 содержит отверстие 35, являющееся отверстием, через которое вставляется обратный клапан 11. Это помогает дополнительно зафиксировать грушу 8 в кожухе 34. Для накачивания манжеты устройство для измерения кровяного давления можно держать одной рукой за кожух 34. Грушу 8 можно сжимать пальцами той же руки.

Измеренные значения кровяного давления отображаются на цифровом дисплее 6, на который пользователь может смотреть через отверстие, закрытое стеклом 36 в верхней крышке 31 корпуса 9. Для быстрого сброса давления пользователь пальцем той же руки может открыть клапан для сброса давления 11.

Фиг.3 показывает схематическое изображение устройства 1 для измерения кровяного давления. Здесь и на фиг.1 одинаковыми цифрами обозначены одинаковые части устройства.

Давление Р в манжете 2 измеряется электронным или электрическим датчиком давления 5.

Давление Р в манжете 2 увеличивается посредством груши 8 и может быть уменьшено с помощью клапана 11.

Электрический сигнал, который генерирует датчик давления 5, подается на осциллометрический контур 15. Давление 5 определяется в осциллометрическом контуре 15 на основе электрического сигнала. Выход осциллометрического контура 15 подается на микропроцессор 7. Значения систолического и диастолического кровяного давления вычисляются микропроцессором 7 и отображаются на дисплее 6. Устройство питается от батареи 13, соединенной с микропроцессором 7, через усилитель мощности 16, с регулятором напряжения 17 и с осциллометрическим контуром 15. Устройство также снабжается потенциометром 18, соединенным с усилителем мощности 17 и микропроцессором 7.

Кроме того, имеется осциллятор 19, необходимый для работы микропроцессора 7. Микропроцессор 7 определяет с помощью осциллометрического метода значения кровяного давления на основе давления Р.

Элементы, используемые в устройстве 1, известны квалифицированным специалистам в данной области.

Изобретение относится к устройствам для измерения кровяного давления пациента. Устройство содержит надувную манжету, выполненную с возможностью крепления вокруг плеча или запястья пациента. Устройство снабжено электрическим или электронным датчиком давления и представляет собой ручной прибор, содержащий грушу, предназначенную для накачивания манжеты, и корпус, который, в свою очередь, содержит блок управления и отображения информации. Кровяное давление автоматически определяется на основе осциллометрического метода. Устройство позволяет просто и точно измерять значения кровяного давления, при этом оно имеет низкое энергопотребление, предоставляет повышенные удобства пациенту для измерения давления и обеспечивает повышенную надежность устройства для наблюдения за кровяным давлением. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для автоматического измерения кровяного давления пациента, содержащее надувную манжету, выполненную с возможностью крепления вокруг плеча пациента или его запястья, корпус, содержащий блок управления и отображения информации, который выполнен с возможностью соединения с манжетой с помощью трубки, при этом блок управления и отображения информации содержит, по крайней мере, один электрический или электронный датчик давления, предназначенный для измерения давления внутри манжеты, блок вычислений, предназначенный для вычисления с помощью осциллометрического метода значения кровяного давления на основе значений давления внутри манжеты, и связанный с ним дисплей, отличающееся тем, что оно снабжено грушей для ручного накачивания манжеты, при этом груша соединена с корпусом таким образом, чтобы одной рукой пациент мог обеспечить удержание корпуса и сжимание груши.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок вычислений снабжен переключателем “вкл/выкл”, выполненным с возможностью включения при первом сжатии груши для ручного накачивания.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что блок управления и отображения информации включает в себя пассивный саморегулирующийся выпускной клапан.4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что блок вычислений запрограммирован с возможностью отображения давления в манжете, которое достигло необходимого установленного значения, или отображения давления в манжете, которое еще не достигло этого установленного значения.5. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что оно включает в себя ручной или автоматический клапан для сброса давления.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что груша для ручного накачивания и ручной клапан для сброса давления выполнены с возможностью управления ими одной рукой.7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что блок вычислений запрограммирован с возможностью вычисления частоты пульса пациента и управления скоростью выпуска воздуха из клапана.