УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ КРОВЯНОГО ДАВЛЕНИЯ И СПОСОБ ЕГО ИЗМЕРЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК A61B5/225 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам для измерения кровяного давления, а более конкретно к устройству для неинвазивного измерения кровяного давления и способу его измерения.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Кровяное давление является одним из основных медицинских показателей людей. Неинвазивное измерение кровяного давления представляет собой способ, который наиболее широко применяют, для проверки кровяного давления, включая стетоскопию тона Короткова, которую применяют в ртутном сфигмоманометре, и осциллометрический способ, который применяют в большинстве электронных сфигмоманометров. Стетоскопия тона Короткова представляет собой простой способ, и недостаток состоит в том, что разные люди могут получать разные результаты измерения, при этом иногда отличие весьма существенно, и главными причинами этого являются: 1) неравномерность сердцебиения может вызывать снижение высоты столбика ртути с возникновением неизбежной ошибки между двумя ударами сердца; 2) при слабом токе крови тоны Короткова необязательно образуются, вследствие чего пользователь не способен определить время появления характерного тона при прослушивании; 3) снятие показаний ртутного манометра при прослушивании часто приводит к зрительной ошибке; 4) определение времени появления характерного тона при прослушивании зависит от опыта и квалификации; 5) скорость сброса давления, скорее всего, отклоняется от международных стандартов (3-5 мм рт.ст./сек) с получением ошибки. Осциллометрический способ является передовым электронным способом измерения, при этом систолическое и диастолическое кровяное давление оценивается на основании средней величины давления и эмпирического коэффициента, что вызывает относительно большие индивидуальные отличия; неравномерность сердцебиения также приводит к снижению давления в газовом мешке между двумя ударами сердца с получением ошибки; движение тела, вибрация манжеты, вибрация газовой трубки, жесткость газовой трубки и скорость снижения давления будут влиять на правильность результатов измерения.

СУЩНОСТЬ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Технической задачей, которую решают с помощью настоящего изобретения, является обеспечение улучшенного устройства для неинвазивного измерения кровяного давления для компенсации недостатков существующей технологии.

[0004] Другой технической задачей, которую решают с помощью настоящего изобретения, является обеспечение улучшенного способа неинвазивного измерения кровяного давления.

[0005] В настоящем изобретении систолическое кровяное давление и диастолическое кровяное давление в кровяном давлении определяется неинвазивным способом на основании выявленной информации об изменении пульсовой волны. Пульсовая волна представляет собой колебание, образующееся в результате периодического расширения и сокращения устья аорты с дальнейшим распространением за ее пределы по стенке сосуда. Периодическое расширение и сокращение устья аорты синхронизировано с периодическим расширением и сокращением сердца.

[0006] Упоминаемые выше технические задачи могут быть разрешены с помощью следующих технических решений.

[0007] Устройство для неинвазивного измерения кровяного давления 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, при этом пережимная манжета крепится к участку тела, где ток артериальной крови пользователя полностью блокируется после накачивания воздуха. При этом устройство для неинвазивного измерения кровяного давления дополнительно содержит датчик пульсовой волны, соединенный с модулем управления, при этом датчик пульсовой волны крепится в положении ниже пережимной манжеты в соответствии с направлением тока артериальной крови, и датчик пульсовой волны применяется для выявления изменений пульсовой волны и обнаружения в реальном времени изменений в пульсе тока крови, образующихся в результате колебаний давления пережимной манжеты;

при этом микропроцессор рассматривает в реальном времени множество амплитуд пульсовой волны, выявленных датчиком пульсовой волны во время медленного повышения от нуля, и соответствующее давление в пережимной манжете для определения тем самым систолического давления, основанного на амплитудах пульсовой волны вблизи систолического давления, показывая главным образом линейную вариацию;

микропроцессор выполняет обработку в реальном времени нескольких периодов задержки пульса, которые представляют собой периоды задержки пульса между пульсовыми волнами и соответствующими сигналами давления переменного тока во время периодов переменной задержки пульса до периодов относительно постоянной задержки пульса, и соответствующих давлений пережимной манжеты для определения тем самым диастолического давления, основанного на временной характеристике периодов задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока вблизи диастолического давления.

[0008] Кроме того, датчик пульсовой волны представляет собой датчик давления пульсовой волны или фотоэлектрическим датчиком пульсовой волны.

[0009] Кроме того, модуль управления содержит схему обработки сигнала пульсовой волны, схему обработки сигнала давления воздуха, схему управления электродвигателем нагнетательного компрессора, схему управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха, интерактивный интерфейс, нагнетательный компрессор, клапан выпуска воздуха с малым отверстием, электромагнитный клапан выпуска воздуха, соответственно соединенный с микропроцессором, при этом схема обработки сигнала пульсовой волны соединена с датчиком пульсовой волны, и выход датчика давления воздуха соединен с входом схемы обработки сигнала давления воздуха, схема электродвигателя нагнетательного компрессора соединена со схемой управления электродвигателем нагнетательного компрессора, и электромагнитный клапан выпуска воздуха соединен со схемой управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха.

[0010] Кроме того, схема обработки сигнала пульсовой волны содержит усилитель сигнала пульсовой волны и АЦП сигнала пульсовой волны, вход АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) сигнала пульсовой волны соединен с усилителем сигнала пульсовой волны, и выход АЦП сигнала пульсовой волны соединен с микропроцессором или встроен в микропроцессор; схема обработки сигнала давления воздуха содержит датчик давления воздуха, размещенный в модуле управления, усилитель сигнала давления воздуха, соединенный с датчиком давления воздуха, а также АЦП сигнала давления воздуха, при этом вход АЦП сигнала давления воздуха соединен с усилителем сигнала давления воздуха, а выход АЦП сигнала давления воздуха соединен с микропроцессором или встроен в микропроцессор.

[0011] Предпочтительно, модуль управления дополнительно содержит порт пережимной манжеты, соединенный с пережимной манжетой, и гнездо датчика пульсовой волны, соединенное с датчиком пульсовой волны, при этом порт пережимной манжеты соединен с входом датчика давления воздуха, и гнездо датчика пульсовой волны соединено с входом схемы обработки сигнала пульсовой волны.

[0012] Кроме того, усилитель сигнала давления воздуха представляет собой двухканальный параллельный усилитель сигнала давления воздуха, состоящий из усилителя переменного тока сигнала давления воздуха и усилителя постоянного тока сигнала давления воздуха, при этом усилитель переменного тока сигнала давления воздуха применяется для усиления сигналов давления воздуха переменного тока согласно информации о колебании давления воздуха в пережимной манжете под действием пульса тока крови, а усилитель постоянного тока сигнала давления воздуха применяется для усиления сигналов давления воздуха постоянного тока согласно информации о давлении воздуха в пережимной манжете.

[0013] Кроме того, АЦП сигнала давления воздуха содержит АЦП сигнала давления воздуха переменного тока и АЦП сигнала давления воздуха постоянного тока, при этом вход АЦП сигнала давления воздуха переменного тока соединен с усилителем переменного тока сигнала давления воздуха, а выход АЦП сигнала давления воздуха переменного тока соединен с микропроцессором или встроен в микропроцессор; вход АЦП сигнала давления воздуха постоянного тока соединен с усилителем постоянного тока сигнала давления воздуха, а выход АЦП сигнала давления воздуха постоянного тока соединен с микропроцессором или встроен в микропроцессор.

[0014] Кроме того, датчик давления пульсовой волны содержит чип давления, выводной провод сигнала пульсовой волны, соединенный с чипом давления, а прокладка размещена на наружной поверхности датчика давления пульсовой волны. Если датчик давления пульсовой волны помещен на поверхность кожи, где расположены артерии, образуются периодические колебания поверхности кожи, вызванные периодическими колебаниями артериальных кровеносных сосудов, и чип давления сдавливается прокладкой для образования периодических пьезоэлектрических сигналов или получения периодических изменений сопротивления чипа давления. Фотоэлектрический датчик пульсовой волны содержит излучатель света и приемник света, первый источник питания, соединенный с излучателем света, выводной провод сигнала излучения света, второй источник питания, соединенный с приемником света, и выводной провод сигнала приема света. Если фотоэлектрический датчик пульсовой волны помещают на поверхность кожи, где расположены артерии, тогда периодические изменения поглощения света, который излучается излучателем света в фотоэлектрическом датчике пульсовой волны в выявленном положении, вызываются вследствие периодических колебаний артериальных кровеносных сосудов, а так же электрический сигнал, соответствующий пульсу тока артериальной крови, может быть получен приемником света в фотоэлектрическом датчике пульсовой волны, который выявляет рассеянный свет или проходящий свет через ток крови после поглощения.

[0015] Интерактивным интерфейсом является интерфейс человеко-машинного взаимодействия, содержащий клавиатуру и монитор.

[0016] Способ неинвазивного измерения кровяного давления согласно настоящему изобретению может быть решен с помощью следующих технических решений.

[0017] Способ неинвазивного измерения кровяного давления содержит этапы:

Первый этап, на котором:

пережимную манжету пристегивают к участку тела, в котором ток артериальной крови пользователя полностью блокируется после накачивания воздуха, а затем датчик пульсовой волны фиксируют в положении ниже пережимной манжеты в соответствии с направлением тока артериальной крови;

Второй этап, на котором

после нажатия кнопки пуска на клавиатуре модуля управления электродвигатель нагнетательного компрессора подключают к источнику питания, и затем электродвигатель нагнетательного компрессора начинает накачивать пережимную манжету, и давление в пережимной манжете медленно повышается от нуля до тех пор, пока выходной сигнал от датчика давления пульсовой волны не будет равен нулю, что означает полное блокирование тока артериальной крови, после чего электродвигатель нагнетательного компрессора выключают для прекращения накачивания;

Третий этап, на котором:

для медленного выпуска воздуха при открытии клапана выпуска воздуха с малым отверстием давление в пережимной манжете медленно понижается, и сигналы, выявляемые датчиком давления пульсовой волны, медленно повышаются от нуля до тех пор, пока давление в пережимной манжете не будет ниже диастолического давления, во время выпуска воздуха сигналы пульсовых колебаний давления воздуха и сигналы, выявляемые датчиком давления пульсовой волны, соответственно усиливаются и подвергаются аналого-цифровому преобразованию в микропроцессоре для записи и анализа;

микропроцессор рассматривает в реальном времени множество амплитуд пульсовой волны, выявленных датчиком пульсовой волны во время медленного повышения от нуля, и соответствующее давление в пережимной манжете для определения систолического давления, основанного на амплитудах пульсовой волны вблизи систолического давления, представляя главным образом линейную вариацию;

микропроцессор выполняет обработку в реальном времени нескольких периодов задержки пульса, которые представляют собой периоды задержки пульса между пульсовыми волнами и соответствующими сигналами давления переменного тока во время периодов переменной задержки пульса до периодов относительно постоянной задержки пульса, а также 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;

Четвертый этап, на котором:

открывают электромагнитный клапан выпуска воздуха для быстрого откачивания воздуха, давление в пережимной манжете быстро понижается к нулю, а монитор показывает результаты измерения систолического давления и диастолического давления;

Пятый этап, на котором:

нажимают кнопку питания на клавиатуре для выключения модуля управления и завершают измерения.

[0018] Кроме того, систолическое давление определяют по следующей формуле:

Pss0=(H2*Pss1-H1*Pss2) /(H2-H1), где в формуле:

Pss0 равно точному систолическому давлению, если пережимная манжета равна pss0, ток крови точно переходит от полностью блокированного состояния до состояния постепенного тока, в это время амплитуда пульсовой волны H0 равна нулю;

H2 обозначает амплитуду пульсовой волны, если давление пережимной манжеты равно Pss2; и Hl обозначает амплитуду пульсовой волны, если давление пережимной манжеты равно Pss1. Формула систолического давления по существу представляет линейную вариацию, основанную на амплитудах пульсовой волны вблизи систолического давления, если давление пережимной манжеты изменяется, то есть (Pss2-Pss0): H2=(Pss1-Pss0): H1……, формулы, приведенные выше, на самом деле одинаковы и различаются только в форме выражения.

[0019] Кроме того, диастолическое давление определяют в следующих этапах, на которых:

(3.1) измеряют характеристическую кривую периодов задержки пульса между пульсовой волной, состоящей из данных, по меньшей мере, из последовательных пяти точек вблизи диастолического давлении, и соответствующим сигналом давления воздуха переменного тока, при этом давление пережимной манжеты и периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных, по меньшей мере, из трех непрерывных точек по существу представляют линейную вариацию, кривая отношения представляет собой косую линию, и устанавливают первое выражение отношения:

(Psz3-Psz0): (T3-T0)=(Psz2-Psz0): (T2-T0)=(Psz1-Psz0): (T1-T0);

кроме того, давление пережимной манжеты и периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных из, по меньшей мере, двух непрерывных точек по существу представляют собой фиксированное значение, а кривая отношения является горизонтальной линией, и устанавливают следующие второе и третье выражения отношения:

Psz0>PszA>PszB;

T0=(TA+TB) /2.

(3.2) диастолическое давление определяют с помощью точки пересечения между косой линией и горизонтальной линией на характеристических кривых времени, в первом и втором выражениях отношения Psz0 соответствует точному диастолическому давлению, и эта точка является точкой пересечения между вышеупомянутой косой линией и горизонтальной линией; в третьем выражении отношения T0 является точным временем задержки в точке диастолического давления.

[0020] Кроме того, участок тела, в котором ток артериальной крови пользователя полностью блокирован после накачивания воздуха, охватывает участок локтя, участок запястья, участок пальцев, участок ноги и участок лодыжки.

[0021] Сравнивая с известным уровнем техники, преимущественные эффекты настоящего изобретения описаны, как изложено ниже: в настоящем изобретении прерывистые события преобразуются в непрерывные измерения, с одной стороны, на основании измеряемой амплитуды пульсовой волны, в сущности представляющей линейную вариацию вблизи систолического артериального давления, заменена оценка тона Короткова, начиная от шумов, во избежание возможной неизбежной ошибки, вызванной прерывистостью сердцебиения, тем самым точно измеряя систолическое артериальное давление в кровяном давлении; с другой стороны, на основании временной характеристики периодов задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока вблизи диастолического давления заменена оценка тона Короткова, начиная от шумов, во избежание возможной неизбежной ошибки, вызванной прерывистостью сердцебиения, тем самым точно измеряя диастолическое кровяное давление в кровяном давлении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0022] Фиг. 1 представляет собой схематический вид устройства для неинвазивного измерения кровяного давления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в состоянии использования;

[0023] Фиг. 2 представляет собой составленную блок-схему модуля управления устройства для неинвазивного измерения кровяного давления;

[0024] Фиг. 3 представляет собой измененный в основном и линейно вид амплитуды пульсовой волны вблизи систолического давления относительно изменения давления пережимной манжеты в варианте осуществления настоящего изобретения; и

[0025] Фиг. 4 представляет собой измененный вид периодов задержки пульсовой волны до и после диастолического давления относительно изменения давления пережимной манжеты в варианте осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЙ

[0026] Варианты осуществления настоящего изобретения будут разъяснены ниже в подробностях со ссылками на приложенные графические материалы.

[0027] Ссылаясь на фиг.1-4, устройство для неинвазивного измерения кровяного давления и способ измерения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения модуль управления 1, пережимную манжету 2 (нарукавную повязку) и датчик 3 давления пульсовой волны, соответственно соединенный с модулем управления 1. Пережимная манжета 2 представляет собой газонаполненную манжету с газовой трубкой, соединенной с портом пережимной манжеты, размещенным на модуле управления 1 и прикрепляемым к участку тела, в котором ток артериальной крови пользователя можно полностью блокировать после накачивания воздуха. Датчик 3 давления пульсовой волны фиксируется в положении ниже пережимной манжеты 2 согласно направлению тока артериальной крови и соединен с гнездом датчика пульсовой волны, размещенном на модуле 1 управления. Датчик 3 давления пульсовой волны используется для выявления изменения пульсовой волны и измеряет в реальном времени изменения пульса тока крови, которые возникают в результате колебаний давления пережимной манжеты 2.

[0028] Модуль управления 1 содержит микропроцессор, схему обработки сигнала пульсовой волны, схему обработки сигнала давления воздуха, схему управления электродвигателем нагнетательного компрессора, схему управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха, интерактивный интерфейс, датчик давления воздуха, нагнетательный компрессор, клапан выпуска воздуха с малым отверстием, электромагнитный клапан выпуска воздуха, гнездо датчика пульсовой волны, соединенное с датчиком 3 давления пульсовой волны, и порт пережимной манжеты, соединенный с пережимной манжетой 2 с помощью газовой трубки. Схема обработки сигнала пульсовой волны, схема обработки сигнала давления воздуха, схема управления электродвигателем нагнетательного компрессора, схема управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха, интерактивный интерфейс, датчик давления воздуха, нагнетательный компрессор, клапан выпуска воздуха с малым отверстием и электромагнитный клапан выпуска воздуха соответственно соединены с микропроцессором. Гнездо датчика пульсовой волны соединено со входом схемы обработки сигнала пульсовой волны, а порт пережимной манжеты соединен с датчиком давления воздуха. Выход датчика давления воздуха соединен со входом схемы обработки сигнала давления воздуха. Электродвигатель нагнетательного компрессора соединен со схемой управления электродвигателя нагнетательного компрессора. Электромагнитный клапан выпуска воздуха соединен со схемой управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха.

[0029] Схема обработки сигнала пульсовой волны содержит усилитель сигнала пульсовой волны и АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) сигнала пульсовой волны. Вход АЦП сигнала пульсовой волны соединен с усилителем сигнала пульсовой волны, и выход АЦП сигнала пульсовой волны соединен с микропроцессором. АЦП сигнала пульсовой волны встроен в микропроцессор.

[0030] Схема обработки сигнала давления воздуха содержит датчик давления воздуха, размещенный в модуле управления 1, усилитель сигнала давления воздуха, соединенный с датчиком давления воздуха, и АЦП сигнала давления воздуха. Вход АЦП сигнала давления воздуха соединен с усилителем сигнала давления воздуха, а выход АЦП сигнала давления воздуха соединен с микропроцессором. АЦП сигнала давления воздуха может быть встроен в микропроцессор.

[0031] Усилитель сигнала давления воздуха является двухканальным параллельным усилителем сигнала давления воздуха, состоящим из усилителя переменного тока сигнала давления воздуха и усилителя постоянного тока сигнала давления воздуха. Усилитель переменного тока сигнала давления воздуха применяется для усиления сигналов давления воздуха переменного тока, соответствующих информации о колебании давления воздуха в пережимной манжете 2 под воздействием пульса тока крови, а усилитель постоянного тока сигнала давления воздуха применяется для усиления сигналов давления воздуха постоянного тока, соответствующих информации о давлении воздуха в пережимной манжете 2.

[0032] АЦП сигнала давления воздуха содержит АЦП сигнала переменного тока давления воздуха и АЦП сигнала постоянного тока давления воздуха. Вход АЦП сигнала переменного тока давления воздуха соединен с усилителем переменного тока сигнала давления воздуха, а выход АЦП сигнала переменного тока давления воздуха соединен с микропроцессором. Вход АЦП сигнала постоянного тока давления воздуха соединен с усилителем постоянного тока сигнала давления воздуха, а выход АЦП сигнала постоянного тока давления воздуха соединен с микропроцессором.

[0033] Интерактивный интерфейс представляет собой интерфейс человеко-машинного взаимодействия, содержащий клавиатуру и монитор.

[0034] Способ измерения согласно варианту осуществления устройства для неинвазивного измерения кровяного давления, в свою очередь, включает следующие этапы:

Первый этап, на котором:

пережимную манжету 2 сначала соединяют с портом пережимной манжеты, размещенным на модуле управления 1 с помощью газовой трубки, а затем прикрепляют к участку тела, такому как рука, в котором ток артериальной крови пользователя может быть полностью блокирован после накачивания воздуха. Затем фиксируют датчик 3 давления пульсовой волны в положении ниже пережимной манжеты согласно направлению тока артериальной крови и соединяют с гнездом датчика пульсовой волны, который размещен на модуле управления 1;

Второй этап, на котором:

после того как нажимают кнопку пуска на клавиатуре модуля управления 1, электродвигатель нагнетательного компрессора подключают к источнику питания, а затем электродвигатель нагнетательного компрессора начинает накачивать пережимную манжету 2, и давление в пережимной манжете 2 медленно повышается от нуля до тех пор, пока выходной сигнал от датчика 3 давления пульсовой волны не будет равен нулю, что означает полное блокирование тока артериальной крови. После этого электродвигатель нагнетательного компрессора выключают для прекращения накачивания;

Третий этап, на котором:

если клапан выпуска воздуха с малым отверстием на модуле управления открыт для медленного выпуска воздуха, то в пережимной манжете 2 давление медленно понижается, и сигналы, выявленные датчиком 3 давления пульсовой волны, медленно повышаются от нуля до тех пор, пока давление в пережимной манжете 2 не будет ниже диастолического давления, во время выпуска воздуха сигналы пульсовых колебаний давления воздуха и сигналы, выявленные датчиком 3 давления пульсовой волны, соответственно усиливают, и в микропроцессоре выполняют аналого-цифровое преобразование, которое записывают и анализируют;

Микропроцессор рассматривает в реальном времени множество амплитуд пульсовых волн, выявленных датчиком 3 пульсовой волны во время медленного повышения от нуля, и соответствующее давление в пережимной манжете 2, основанное на амплитудах пульсовой волны вблизи систолического давления, представляя, главным образом, линейную вариацию. Систолическое давление определяют по следующей формуле:

Pss0=(H2*Pss1-H1*Pss2) /(H2-H1);...... (l),

где в формуле (1):

Pss0 равно точному систолическому давлению, если пережимная манжета равна pss0, ток крови точно переходит от полностью блокированного состояния к состоянию постепенного тока, в это время амплитуда пульсовой волны H0 равна нулю;

H2 обозначает амплитуду пульсовой волны, если давление пережимной манжеты равно Pss2;

Hl обозначает амплитуду пульсовой волны, если давление пережимной манжеты равно Pss1;

микропроцессор выполняет обработку в реальном времени нескольких периодов задержки пульса, которые представляют собой периоды задержки пульса между пульсовыми волнами и соответствующими сигналами давления переменного тока во время периодов переменной задержки пульса до периодов относительно 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;

3.1) измеряют характеристическую кривую периодов задержки пульса между пульсовой волной, состоящей из данных, по меньшей мере, из последовательных пяти точек вблизи диастолического давления, и соответствующим сигналом давления воздуха переменного тока, при этом давление пережимной манжеты и периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха постоянного тока в данных, по меньшей мере, из непрерывных трех точек по существу представляют линейную вариацию, кривая отношения представляет собой косую линию, и устанавливают следующее выражение отношения:

(Psz3-Psz0): (T3-T0)=(Psz2-Psz0): (T2-T0)=(Psz1-Psz0): (T1-T0);...... (3).

Кроме того, давление пережимной манжеты и периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных, по меньшей мере, из двух непрерывных точек по существу представляют фиксированное значение, кривая отношения является горизонтальной линией, и устанавливают следующее выражение отношения:

Psz0>PszA>PszB;...... (4); T0=(TA+TB) /2;...... (5).

3.2) диастолическое давление определяют с помощью точки пересечения между косой линией и горизонтальной линией на характеристических кривых времени, при этом в выражении отношения (3) и (4) Psz0 соответствует точному диастолическому давлению, и эта точка является точкой пересечения между вышеупомянутыми косой линией и горизонтальной линией; при этом в выражении отношения (5) T0 является точным временем задержки в точке диастолического давления;

Четвертый этап, на котором:

открывают электромагнитный клапан выпуска воздуха и быстро откачивают воздух, давление в пережимной манжете быстро понижается до нуля, а монитор показывает результаты измерения систолического и диастолического давления.

Пятый этап, на котором:

нажимают кнопку питания на клавиатуре для выключения модуля управления 1 и завершают измерения.

[0035] Осуществление настоящего изобретения возможно в других вариантах без отклонения от его сущности или характеристик новизны. Варианты осуществления, раскрытые в этой заявке, следует считать во всех отношениях как иллюстративные и неограничивающие. Объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим описанием; а все изменения, которые попадают в значение и диапазон эквивалентности формулы изобретения, предназначены быть охваченными ею.

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.

1. Устройство для неинвазивного измерения кровяного давления, содержащее:
модуль управления, содержащий микропроцессор, соединенный с датчиком давления воздуха;
пережимную манжету, соединенную с датчиком давления воздуха и представляющую собой газонаполненную манжету с газовой трубкой, при этом пережимная манжета прикреплена к участку тела, в котором ток артериальной крови пользователя полностью блокирован после накачивания воздуха;
датчик пульсовой волны, соединенный с модулем управления, при этом датчик пульсовой волны фиксирован в положении ниже пережимной манжеты согласно направлению тока артериальной крови, и датчик пульсовой волны предназначен для выявления изменений пульсовой волны и обнаружения изменений в реальном времени пульса тока крови, образующихся в результате колебаний давления пережимной манжеты;
отличающийся тем, что 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 тем самым 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.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик пульсовой волны представляет собой датчик давления пульсовой волны или фотоэлектрический датчик пульсовой волны.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что модуль управления содержит схему обработки сигнала пульсовой волны, схему обработки сигнала давления воздуха, схему управления электродвигателем нагнетательного компрессора, схему управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха, интерактивный интерфейс, нагнетательный компрессор, клапан выпуска воздуха с малым отверстием, электромагнитный клапан выпуска воздуха, соответственно соединенный с микропроцессором, при этом схема обработки сигнала пульсовой волны соединена с датчиком пульсовой волны, и выход датчика давления воздуха соединен с входом схемы обработки сигнала давления воздуха, схема электродвигателя нагнетательного компрессора соединена со схемой управления электродвигателем нагнетательного компрессора, и электромагнитный клапан выпуска воздуха соединен со схемой управления электромагнитным клапаном выпуска воздуха.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что схема обработки сигнала пульсовой волны содержит усилитель сигнала пульсовой волны и АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) сигнала пульсовой волны, при этом вход АЦП сигнала пульсовой волны соединен с усилителем сигнала пульсовой волны, а выход АЦП сигнала пульсовой волны соединен с микропроцессором или встроен в микропроцессор;
при этом схема обработки сигнала давления воздуха содержит датчик давления воздуха, размещенный в модуле управления, усилитель сигнала давления воздуха, соединенный с датчиком давления воздуха, и АЦП сигнала давления воздуха, при этом вход АЦП сигнала давления воздуха соединен с усилителем сигнала давления воздуха, и выход АЦП сигнала давления воздуха соединен с микропроцессором или встроен в микропроцессор.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что модуль управления дополнительно содержит порт пережимной манжеты, соединенный с пережимной манжетой, и гнездо датчика пульсовой волны, соединенное с датчиком пульсовой волны, при этом порт пережимной манжеты соединен с входом датчика давления воздуха, и гнездо датчика пульсовой волны соединено с входом схемы обработки сигнала пульсовой волны.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что усилитель сигнала давления воздуха представляет собой двухканальный параллельный усилитель сигнала давления воздуха, состоящий из усилителя переменного тока сигнала давления воздуха и усилителя постоянного тока сигнала давления воздуха, при этом усилитель переменного тока сигнала давления воздуха предназначен для усиления сигналов давления воздуха переменного тока, соответствующих информации о колебаниях давления воздуха в пережимной манжете под действием пульса тока крови, а усилитель постоянного тока сигнала давления воздуха предназначен для усиления сигналов давления воздуха постоянного тока, соответствующих информации о давлении воздуха в пережимной манжете.

7. Способ неинвазивного измерения кровяного давления, включающий следующие этапы:
Первый этап, на котором:
пережимную манжету прикрепляют к участку тела, в котором ток артериальной крови пользователя полностью блокирован после накачивания воздуха, а затем датчик пульсовой волны фиксируют в положении ниже пережимной манжеты в соответствии с направлением тока артериальной крови;
Второй этап, на котором:
после нажатия кнопки пуска на клавиатуре модуля управления электродвигатель нагнетательного компрессора подключают к источнику питания, и затем электродвигатель нагнетательного компрессора начинает накачивать пережимную манжету, и давление в пережимной манжете медленно повышают от нуля до тех пор, пока выходной сигнал от датчика давления пульсовой волны не будет равен нулю, что означает полное блокирование тока артериальной крови, после чего электродвигатель нагнетательного компрессора выключают для прекращения накачивания;
Третий этап, на котором:
для медленного выпуска воздуха при открытии клапана выпуска воздуха с малым отверстием давление в пережимной манжете медленно понижают, и сигналы, выявляемые датчиком давления пульсовой волны медленно повышают от нуля до тех пор, пока давление в пережимной манжете не будет ниже диастолического давления, во время выпуска воздуха, при этом сигналы пульсовых колебаний давления воздуха и сигналы, выявленные датчиком давления пульсовой волны, соответственно усиливают, и подвергают аналого-цифровому преобразованию в микропроцессоре для записи и анализа;
микропроцессор рассматривает в реальном времени множество амплитуд пульсовой волны, выявленных датчиком пульсовой волны во время медленного повышения от нуля, и соответствующее давление в пережимной манжете для определения систолического давления, основанного на амплитудах пульсовой волны вблизи систолического давления, показывая главным образом линейную вариацию;
микропроцессор выполняет обработку 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;
Четвертый этап, на котором:
открывают электромагнитный клапан выпуска воздуха для быстрого накачивания воздуха, давление в пережимной манжете быстро понижают к нулю, и монитор показывает результаты измерения систолического и диастолического давления;
Пятый этап, на котором:
нажимают кнопку питания на клавиатуре для выключения модуля управления, и измерения завершают.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что систолическое давление определяют по следующей формуле:
Pss0=(H2*Pss1-H1*Pss2)/(Н2-Н1), где в формуле:
Pss0 равно точному систолическому давлению; если давление пережимной манжеты равно Pss0, ток крови точно переходит от полностью блокированного состояния до состояния постепенного тока, в это время амплитуда пульсовой волны Н0 равна нулю;
Н2 является амплитудой пульсовой волны, если давление пережимной манжеты равно Pss2; и H1 обозначает амплитуду пульсовой волны, если давление пережимной манжеты равно Pss1.

9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что диастолическое давление определяют в следующих этапах, на которых:
(3.1) измеряют характеристическую кривую периодов задержки пульса между пульсовой волной, состоящей из данных, по меньшей мере, из последовательных пяти точек вблизи диастолического давления, и соответствующим сигналом давления воздуха переменного тока, при этом давление пережимной манжеты и периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных, по меньшей мере, из трех непрерывных точек в основном представляют линейную вариацию, кривая отношения представляет собой косую линию, и устанавливают следующее выражение отношения:
(Psz3-Psz0):(Т3-Т0)=(Psz2-Psz0):(Т2-Т0)=(Psz1-Psz0):(Т1-Т0); где в формуле:
Psz1, Psz2, Psz3 - давление пережимной манжеты в данных из указанных трех непрерывных точек, соответственно;
T1, Т2, Т3 - периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных из указанных трех непрерывных точек, соответственно;
кроме того, давление пережимной манжеты и периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных, по меньшей мере, из двух непрерывных точек А и В по существу представляют фиксированное значение, кривая отношения является горизонтальной линией, и устанавливают следующие второе и третье выражения отношения:
Psz0>PszA>PszB;
Т0=(ТА+ТВ)/2; где
PszA, PszB - давление пережимной манжеты в данных из двух непрерывных точек А и В, соответственно;
ТА, ТВ - периоды задержки пульса между пульсовой волной и соответствующими сигналами давления воздуха переменного тока в данных из двух непрерывных точек А и В, соответственно;
(3.2) диастолическое давление определяют с помощью точки пересечения между косой линией и горизонтальной линией в характеристических кривых времени, при этом в первом и втором выражениях отношения Psz0 соответствует точному диастолическому давлению, и эта точка является точкой пересечения между вышеупомянутой косой линией и горизонтальной линией; в третьем выражении отношения Т0 является точным временем задержки в точке диастолического давления.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что участок тела пользователя, в котором ток артериальной крови полностью блокирован после накачивания воздуха, охватывает участок локтя, участок запястья, участок пальцев, участок ноги и участок лодыжки.