Способ измерения артериального давления Российский патент 2020 года по МПК A61B5/02 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к медицине и может использоваться для определения артериального давления пациентов.

Уровень техники.

Известен способ комплексного исследования кровообращения, предложенный Савицким Н.Н. («Биофизические основы кровообращения». Л.: Медицина, 1974 г.) и основанный на регистрации тахоосциллограммы плечевой артерии, который позволяет неинвазивно в течение 1-1,5 мин определять артериальное давление, а также ряд других показателей.

Известен способ определения артериального давления и параметров гемодинамики (патент № 2327414, опубликованный 27.06.2008 Бюл. № 18). и включающий регистрацию пульсовых кривых кровеносных сосудов в процессе изменения давления в пережимной измерительной манжете, наложенной на конечность обследуемого, с последующим преобразованием записанной кривой.

Основной недостаток этих методов заключается в том, что для определения артериального давления используются критерии, которые не всегда присутствуют на осциллограммах в описанном виде и имеют большую дисперсию. Это может приводить к большим ошибкам при определении величин артериального давления.

Наиболее близким к вышеописанному методу и предлагаемому способу определения артериального давления способ определения состояния сердечно-сосудистой системы, включающий осциллометрию высокого разрешения и анализ осциллограммы (патент № 2 360 596, опубликованный 10.07.2009 Бюл. № 19). В данном способе регистрация осциллограммы в диапазоне частот до 240 Гц, записывают кривую колебаний давления в манжете, на которой определяют средние значения полученных осцилляций, преобразуют средние значения осцилляций впрямую, симметрично от нее располагают минимумы и максимумы осцилляций, строят геометрическую фигуру, крайней левой точкой пересечения полученных линий является диастолическое давление в магистральной артерии, крайней правой точкой - систолическое артериальное давление, максимальная амплитуда осцилляций соответствует среднему артериальному давлению. В этом способе за счет повышения частоты регистрации давления в манжете предпринята попытка повысить точность измерения артериального давления. Однако пульсация давления в кровеносной системе происходит с низкой частотой (в большинстве случаев это 1-2 Гц). Поэтому регистрация с более высокой частотой позволяет учитывать дополнительные пульсации, но которые только косвенно могут зависеть от изменения артериального давления. Кроме того, использование более высоких частот вносит дополнительную погрешность и не позволяет повысить точность способа измерения.

Таким образом, известные аналогичные методы не позволяют в достаточно точно производить измерение артериального давления, поскольку характеризуются высокой погрешностью и низкой воспроизводимостью. Кроме того, в эти и другие известные методы не имеют однозначного соответствия процессам, проходящим при измерении артериального.

Раскрытие изобретения

Основной задачей настоящего изобретения является определение диастолического, среднего и систолического артериального давления с минимальной погрешностью, хорошей воспроизводимостью.

В плечевой артерии давление(P_а) изменяется между диастолическим (P_д) и систолическим(P_с) (фиг.1). В манжете давление(P_м) увеличивается по закону близкому к линейному.

При давлении в манжете P_м ниже диастолического P_д артерия не пережимается и колебания давления в манжете отсутствуют. При давлении в манжете P_м выше диастолического P_д артерия будет пережиматься частично или полностью, что приводит к возникновению колебаний давления P_м в манжете. Эти колебания при фиксировании их методом объемной компрессионной осциллограммы, будут иметь вид, показанный на фиг. 2. При давлении в манжете выше диастолического артерия будет полностью перекрыта и колебания будут также отсутствовать.

Приведенный на фиг. 2 график будет иметь такой вид только в случае, если рассматривать изолированный участок сосуда с эластичными стенками. В реальности при измерении артериального давления на пульсации будут оказывать влияние ряд факторов, связанных с индивидуальными особенностями организма пациента, включая жесткость артерии, реакцию организма на компрессию артерии и других сосудов. Поэтому получаемый график будет отличаться от приведенного на фиг. 2, а метод измерения должен позволять определять наилучшее соответствие поученной осциллограммы и модельной кривой, представленной на фиг. 2. Для этого определены характерные точки осциллограммы (при которых модельное представление наиболее близко к снятой осциллограмме):

1 - соответствует точке, когда диастолическое давление соответствует давлению в манжете.

2 - соответствует точке, когда среднее давление соответствует давлению в манжете.

3 - соответствует точке, когда систолическое давление соответствует давлению в манжете.

При этом следует также отметить, что точка 2 расположена по середине между 1 и 3.

Поскольку давление в манжете нарастает по закону, близкому к линейному, то по оси абсцисс удобнее откладывать давление в манжете (так обычно и изображают осциллограммы). В таком случае абсциссы точек будут указывать искомое давление.

Осуществление изобретения

Для определения артериального давления после снятия объемной осциллограммы выполняют следующие действия:

1. Определяют минимальные значения для осцилляций в манжете (кривая 1) во время измерения артериального давления.

2. Полученные данные аппроксимируют аналитической зависимостью на участке уменьшения (кривая 2) степенным рядом. Степень полинома выбирают таким образом, чтобы кривая проходила максимально близко к локальным минимумам при минимальной длине линии. При тестировании использован полином 7-й степени.

3. Определяют точку перегиба данной кривой на участке уменьшения (точка 3). Точка перегиба может определяться, например, по равенству нулю второй производной полученной аналитической зависимости.

4. В точке перегиба строят касательную (прямая 4). Если точек перегибов несколько, то выбирается точка перегиба с минимальным значением амплитуды.

5. Строят горизонтальную прямую по максимальному значению осцилляций на участке, соответствующему давлению в манжете 20-40 мм рт.ст. (прямая 5).

6. Строят горизонтальную прямую по минимальному значению минимальных значений на участке правее точки перегиба (на графике равно 0).

7. Абсцисса точки пересечения касательной и первой прямой определяет диастолическое давление P_д.

8. Абсцисса точки пересечения касательной и второй прямой определяет среднее давление P_ср.

9. Систолическое давление P_с рассчитывается по формуле

P_с = P_д +2 (P_ср –P_д).

Также следует отметить, что модельная кривая 6 (изображена точками) на фиг. 3 достаточно хорошо соответствует данным измерениям (кривая 1). Основным преимуществом предлагаемого способа является то, что определение давления соответствует процессам при компрессии плечевой артерии.

Тестирование метода проводилось на 152 измерениях. Давление, измеренное предлагаемым методом и по методу Короткова для здоровых отличались от 2 до 7 мм. рт. ст. Различия в показаниях для больных вызваны различной реакцией организма на компрессию плечевой артерии и других сосудов.

Изобретение относится к медицине и может использоваться для определения артериального давления пациентов. Для определения артериального давления выполняют следующие действия: определяют минимальные значения для осцилляций в манжете во время измерения артериального давления. Полученные данные аппроксимируют аналитической зависимостью на участке уменьшения. Определяют точку перегиба данной кривой. В точке перегиба строят касательную. Строят две горизонтальные прямые: первую - по среднему значению на участке, соответствующему давлению в манжете 20-40 мм рт.ст., вторую - по минимальному значению минимальных значений осцилляций на участке правее точки перегиба. Абсцисса точки пересечения касательной и первой прямой определяет диастолическое давление Pд. Абсцисса точки пересечения касательной и второй прямой определяет среднее давление Pср. Систолическое давление Pс рассчитывают по формуле: Pс = Pд +2 (Pср – Pд). Изобретение обеспечивает достаточно точное измерение артериального давления. 3 ил.

Способ определения артериального давления, включающий наложение пережимной измерительной манжеты на конечность обследуемого, регистрацию графика линейного увеличения прикладываемого давления, при этом по пульсации магистральной артерии конечности определяют диастолическое, систолическое и среднее артериальное давление, отличающийся тем, что для определения артериального давления выполняют следующие действия:

определяют минимальные значения для осцилляций в манжете во время измерения артериального давления;

полученные данные аппроксимируют аналитической зависимостью на участке уменьшения;

определяют точку перегиба данной кривой;

в точке перегиба строят касательную;

строят две горизонтальные прямые: первую - по среднему значению на участке, соответствующему давлению в манжете 20-40 мм рт.ст.; вторую - по минимальному значению минимальных значений осцилляций на участке правее точки перегиба;

абсцисса точки пересечения касательной и первой прямой определяет диастолическое давление P_д;

абсцисса точки пересечения касательной и второй прямой определяет среднее давление P_ср;

систолическое давление P_с рассчитывают по формуле: P_с = P_д +2 (P_ср - P_д).