Способ измерения артериального давления и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК A61B5/02 

.Изобретение относитгся к медшшнской технике, а именно к диагнсхл-кческим караиопогическим устройствам. Известен способ измерения вртериаль ного давления путем измерения в окклюзионной манжете, синхронной регистрации информационного сигнала и сигнала, пропорциональногч} давлению в окклюзионной манжете, определения мав симума информационного сигнала и изме рения систологического давления на момент равенства информационного сигнала половине его максимального значения пр давлении в окклюзиониой манжете выше давления, соответствующего максимуму информационного сигнала. Устройство для осуществления извecт ного способа содержит окклюзионную ма жету, блок пневматики, блок управления блок пам5гги, датчики давления и осцилляции, блок максимальных значений информационного сигнала, делитель, бло nuMSPTK, схему сравнения и регистрирующий прибор Cl 3. Однако известный способ и устройство для его осуществления не позволяют формировать информационный сигнал, пропорциональнь1й абсолютных значений положительных и отрицательны участков каждой из осцилляции. Этот недостаток не позволяет повысить точность измерения артериального давления Целью изобретения является повьшо ние точности измерений артериального давления. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения артериального давления информационный сигнал формируют из сигналов тахоосцилЛ5ЩИЙ пропорционально сумме абсолютны значений площадей положительных и отрицательных участков каждой из осцил пяций, среднее артериальное давление измеряют на момент максимума этого информационного сигнала, а диастоли1еокое артериальное давление - на момент равенства информационного сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюзионной манжете ниже осреднего артериального. Кроме того, в устройство для осу- шествления способа измерения артериального давления введены последовательно соединенные блок формирова}шя тактоиых импульсов и блок формнрования информационного сигнала, включенные между датчиком осцилл5ший и блоком максимальных значений инфорь1ацион ного сигнала и дополнительно установленный блок кок1мутации, входы которого соединены с блоками памяти, управления и схемой сравнения, а выход - с регис рируюшим приборок. При этом блок формирования информационного сигнала выполнен в виде двух ключевых схем, соединенных нецосреасг венно и через инвертор со схемой тактового интеп ирования и измерителем ау левого уровня, причем входы обеих ключевых схем и измерителя нулевого уровня соединены параллельно с выходом датчика осцилляции, а схема тактового интегрирования соединена с блоком (фования тактовых импульсов я блоком максимальных значений информационного сигнала. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для осуществления способа измерения артериального давл ния; на фиг. 2 - структурная схема блока формирования информационного сигнала{ на фиг. 3 - осциллограммы, вллюст рирующие способ измерения артериального давления Устройство состоит из пневматичеоки соединенных между собой окклюзионной манжеты 1, датчика 2 давления, датчика 3 осцилляции и блока 4 пневматики. С выходом датчика 2 давления связан блок 5 памяти давления с двумя управляющими входакш. Блок 5 предназначен для запоминания, по крайней мере, двух соседних тактовых значений сигналов, пропорциональных давлению в окклюзион ной манжете. Эти тактовые сигналы форм1фуются с помощью блока 6 форми рования тактовых импульсов, частота их следования равна частоте пульса Поэтому вход блока формирования тактов подключен к выходу датчика 3 оо- цилляций, а выход - к первому управляющему входу блока 5 памяти давления. Второй управляющий вход б/юка 5 памяти давления соединен с дополнительным управляющим выходом блока 7 упреа ления. Блок управления предназначен для управления режимом измерения, в связи с этим выход его соединен также с блоком 4 пневматики. Блок 5 naMiiTB да ления через блок 8 коммутации, имеющий два управляющих bxo/ta, связав с регистрирующим прибором 9. Блок 8 преднаэначен для пересчета данных, запомненных в блоке 5 памяти давления, в соответствующие ячейки регистрирующего прибора 9. В простейшем случае он можег представлять собой обьпшый трезбпозационный нормально р;азомкнутый ключ. Коммутация блока 8 осуществляется с помощью сигналов, поступающих. с управляющего выхода блока Ю максИ мальных значений информационного сигна ла и 1аыхода схемы 11 сравнения. Эти сигналы формируются последовательно соеаиненной цепочкой блоков - блока 12 формирования информационного сигнала с пфавляюшим входом, блока 10 максимальных значений, делителя 13, блока 14 памяти с управляющим входом и схемы 11 сравнения с дополнительным входом, соединенным с выходом блока 1 формирования информационного сигнала. Выход схемы 11 сравнения соединен с BTOpbiM управляющим входом блока 8 коммутации, управляющим входом блока 14 памяти и входом блока 7 управления. Блок 12 формирования информационного сигнала предназначен для teasrтового интегрирования по модулю сигна лов тахоосцилляцйй. Поэтому вход его подсоединен к выходу датчика 3 осцшьляций, управляющий вход - к выходу блока 6 формирования тактовых импульсов. Блок формирования информационного сигнала (фиг,2} состоит из цвух кл1очевых схем 15 и 16, инвертора 17, схемы 18 тактового интегрирования с управл50ощим входом и измерителя 19 нулевой линии. Причем входы ключевых схем 15 и 16, вход измерителя 19 нулевой линии и вход блока 6 соединены друг с другом и подключены к выходу датчика 3 осцилляции, управляющие входы ключевых схем 15 и 16 связаны с выходом измерителя 19 нулевой лини При этом выход схемы 15 непосредст венно, а выход схемы 16 через инве1ьтор 17 соединены с входом схемы 18 тактовсач) интегрирования, управляющий вход которой подключен к выходу блока 6 формирования тактовых импульсов. . Способ осуществляется следующим сказом. Предварительно на пациента (например, на плечо) накладывают окклюзионкую манжету 1, соединяют ее пневмати чески с соответствующими датчиками 2 и 3 и блоком 4 пневматики, и задают с помощью блока 7 упр ления режим и менения давления в окклюзиоиной манже те. Затем по команде с блока управлени начинают первый шткл измерения. Для этого посредством блока 4 пневматики производят линейное пошлшение дав/1ения в оккгаозиошюй манжете. Это изменение окклюзионного давления измер5пот датчиком 2 давления, одновременно регис- рируют датчиком 3 осцилляции сигналы тахоосцилляцйй артерии под манжетоЛ. Из сигнала тахоосцилляцйй формируют два сигнала: тактовый - посредством блока 6 формирования.тактовых импульсов и информационный - с помощыо блока 12 формирования информационного сигнала. Тактовый сигнал синхронизирует работу системы по частоте пульса и поэтому его подают на управляющие входы блока 5 памягги давления и блока 12 формирования информационного сигнала. За счет этого С1ч%ала блок, памяти давлв ния производит последовательное текущее запоминание двух соседних значений сигналов, прспорцирнальных давлению в окклюзионной манжете 1, Кроме того, тактовые сигналы управляют работой блока формирования информационного сигнала, а конкретно - схемы 18 тактового интегрирования (фиг.2). Блок формирования информационного сигнала работает следующим образом. По команде с блока 6 формирования тактовых импульсов начинает работать блок тактового интегрирования. При этом он интегрирует сигнал тахоосци; ляций по модулю, суммируя площади положительных и отрицательных волн тахО осцилляции. Эта операция происходит с помощью измерителя 19 нулевой линии, который связывает выход датчика. 3 ОСЦИЛЛ5ШИЙ с входом схемы 18 тактового интегрирования. При этом в зависимости от выходного напряжения связь эта осуществляется либо непосредственно, либо через инвертор 17. В результате на Еыхойе схемы 18 тактового интегрирования и, следовательно, на выходе блока 12 формирования информационнЪго сигнала появляется информационный (кривая а, фиг.З), изменяющийся синхронно с выходным С1{гналом датчика 2 давления (кривая б, фиг.З.). }1з прив денйых кривых а и б видно, что по мерв возрастания оккпюзионного давления начи нает расти амплитуда информационного сигнала. Проведенные исследования и статическая обработка материалов покаэь вают, что максимальное значение амплитуды информационного сигнала U..,,A. «. инф т соответствует roмeнтy времени, когда окклюзион}1ое давление в манжете равно среднему артериальному давлению. 51О Находят характерную точку в (фиг.З), соответствующую максимально амплитуде информационного сигнала (кривая а, фиг.З инф max затем точки гид, соответствующие половине максимальной амплитуды информационного сигнала. Искомые значения параметров артериального давления измеряют , на обнаруженны моменты Времени - точки в, г и д по кривой б, т.е. по сигнапу, пропорциональному давлению в окклюзионной манжете. Причем среднее артериальное давление измеряют на момент времени (точка в), систолическое артериальное да&ление на момент времени , (точка д при,давлении в окклюзионной манжете выше среднего артериального, а диастолическое артериальное давление на момен времени (точка г) при давлении в окклюзионной манжете ниже среднего артериального давления. Определение максимума информационного сигнала осуществляют в блоке 10, на основном выходе которого появляется сигнал, пропорциональный величине этого максимума, а на управляющем выходе импульс, фиксирующий момент щэемени ; достижения максимума. Этот импульс поступает на управлях)щий вход блока 8 коммутации. В результате значение сигнала, записанное в блоке 5 памяти давления, переписывается в регистрирующий прибор 9 и фиксируется в последнем как среднее артериальное давление. На этом цикл из epeния не заканчивается, окклюзионное давление продолжает повышаться с прежней скоростью. В качестве характерного признака для определения остальных параметров выбирают моменты обнар жения половины максимальной амплитуды информационного сигнала, т.е. -инфтаж Для этого значение информащюнного сигнала, равное максимуму, делят в де.лителе 13 пополам ji запоминают в блоке 14 памяти. Запоминание происходит ло поступлении управляющего сигнала с управляющего выхода блока 10. Таким образом, на одном входе схемы 11 сравнения появляется сигнал, 18 равный ( тсщ-ц Схема сравнения начинает работать,, сравнивая это напр$к жение с текущими значениями информационного сигнала. Как только информационный сигнал станет меньше тсгк выходе схемы сравнения появляется импульс напряжения. В этот момент времени (точка д, фиг.З) в регистрирующий прибор переписывается сигнал, пропорциональный давлению в окклюзионной манжете в предыду щем такте. Это значение с заданной точностью сос/гветствует систолическому артериальному давлению. Кроме того, сформированный на выходе схемы сравнения ит шульс напряжения сбрасывает память блока 14 памяти, меняет с помощью блока 7 управления режим изменения давления, т.е. начинает снижать давление в окклюзионной манжете 1, и с помощью блока 7 управления сфасывает память блока 5 памяти давления. В результате начинается второй полуцикл измерения, аналогичный описанному, т.е. сначала отыскивается максимум информационного сигнала, который делится пополам, запоминается и определяется момент, когда информационный сигнал становится меньше 4 Uj пах Значение памяти блока памоти давления переписывается в регистрирующий прибор 9. Однако это значение равно уже диастолическому артериальному давлению. На этом заканчивается весь цикл, и по команде с блока 7 управления может начаться новый. Таким образом, -предлагаемый способ и устройство для его осуществления обеспечивают формирование информ мационного сигнала, пропорционального умме абсолютных значений площадей положительных и отрицательных волн аждо$ из тахоосцилляций, что позвояет формализовать информационный сирал, обнаружить простые характерные ризнаки, обеспечивающие возможность адежного и достоверного измерения араметров артериального давления.

фиг. 2

1. Способ измерения артериального давления путем изменения давления в окклюзионной манжете, синхронной регистрации информационного сигнала и сигнала, пропорционального давлению в окклюзионной манжете, определения максимума информационного сигнала и измерения систологического давления на MOMetfT равенства информационного, сигнала половине etx максимального значения при давлении в окклюзионной ма жете выше давления, соответствующего мавгскмуыу информационного сигнала, о т ли чающийся тем, что, с целью повьш1ения точности измерений артериалЕгного давления, информационньШ сигнал ; формируют из сигналов тахоосцшшяций пропорционально сумме абсолю ткых значений площадей положительных и отр цательных участков каждой из осцилл5 ций, среднее aptepиaльнoe даБпение измеряют на момент максимума этого информационного сигнала, а двастолвчео.кое артериальное давление на момент равенства информационного) сигнала половине его максимального значения при давлении в окклюзионной манжете ниже среднего артериального, 2.Устройство для осуществления спо« соба по п. 1, содержащее окклюзио1 ую манжету, блок пневматики блрк управления, блок памяти, датчики Давления и осцилляции, соединенные с окклюзионной манжетой, и последовательно сое дтгенные блок максимальных значений информационного сигнала, делитель, блок памяти, схему сравнения и регистрируюишй прибор, отличающее с я тем, что в него ввеаены последовательно соединенные блок фо| мирования тактовых импульсов и блок формирования информационного сигнала, вкл1о.ченные между датчиком осцилляции и блоком максимальных значений информационного сигнала и дополнетельно установленный блок коммутации, входы которого соединены с блоками памяти, управа ления и схемой сравнения, а выход - с i . регистрирующим прибором. 3.Устройство по п. 2, о т л в ч а ющ е е с я тем, что блок фсфмирования информационного сигнала выполнен в двух ключевых схем, соединенных непосредственно н инверт ф со схемой тактового интегрирования и иэмерителем нулевого доовня, причем взооцы обеих ключевых схем и измер1}теля нулевотю уровня соединены параллельно с выходом датчика осцилляции, а схема тактового ивт рирования соединена с блоком формнрсФания таковых имиульсов и блоком максимальных значеняй шкЬормационного сигнала.