Устройство для измерения внутричерепного артериального давления Советский патент 1984 года по МПК A61B5/02 

2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок компрессии выполнен в виде открытой орбитальной капсулы с поперечным сечением, превьшающим максимально возможные размеры глазницы, причем профиль торца открытой части соответствует конфигурации окологлазничной области и снабжен уплотнителем из эластичного материала с герметичным покрытием.

. 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т ли чающееся тем, что средств крепления содержит шарнирно соединенные между собой в замкнутый контур фронтальную штангу с прикрепленным к ней блоком компрессии, тыльную штангу, две продольные телескопические штанги регулируемой длины, втулки и опорный диск, жестко закрепленные на тыльной штанге, а также дискподголовиик с амортизирующей прокладкой, стержни, торцами прикрепленные к нему с противоположной стороны и подвижно размещенные в направляющих каналах втулок, последовательно механически соединенные торец в торец пневматическую камеру предварительной герметизации, укрепленную.на опорном диске, и камеру саморегулируемой герметизации, прикрепленную к подголовнику и пневматически соединенную с полостью блока компрессии а также дополнительный источник сжатого воздуха и манометр, пневматически соединенные с полостью камеры предварительной герметизации.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник сжатого воздуха содержит последовательно пневматически соединенные компрессор, газовый фильтр, пневматическую камеру, редуктор компрессии замкнутую полость, компрессионный повторитель, редуктор, предохранительный пневмоклапан/ выход которого соединен с полостью блока компрессии а также ограничитель давления, соединенный с пневмокамерой, последовательно соединенные редуктор декомпрессии и декомпрессионныи повторитель, выход которого соединен с входом редуктора, а вход редуктора декомпрессии соединен с выходом замкнутой полости.

5.Устройство по пп. 1 - 3, отличающее ся тем, что датчик пульсаций размещен на фронтальной штанге в непосредственной близости от блока компрессии и содержит последовательно соединенные генератор высокой частоты, конденсатор, амплитудный детектор, делитель, выход которого соединен с первым входом ре гистратора, емкостный датчик, подключенный к входу детектора.

6.Устройство по п. 5, отличающее с я тем, что емкостный датчик выполнен металлическим в форме эллипсоида с кривизной поверхности, соответствующей форме глазного яблока, установлен на металлическом штоке, подвижной размещенном в канале направляющей втулки, герметично встроенной в дно блока компрессии, которое выполнено прозрачным.

7.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок манометра содержит мембранный стрелочньй манометр с циферблатом, имеющим краевое отверстие, и фотоэлектронный преобразователь, включающий источник света, установленный на уровне краевого отверстия в циферблате, и фотодиод, расположенный на том же уровне с другой стороны циферблата и подключенньй к второму входу регистратора, а также светонепроницаемый диск

с краевыми перфорациями на уровне отверстия в циферблате, насаженный на ось стрелки манометра и помещенный между краевым отверстием в циферблате и фотодиодом.

8.Устройвтво по п. 7, отличающееся тем, что, с целью удобства считывания результатов с регистратора, перфорации в диске выполнены с различным диаметром и расположены через интервалы, соответствующие выбранным дискретам давления.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИЧЕРЕПНОГО АРТЕРИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ, содержащее блок компрессии, средство крепления его к голове пациента, а также источник сжатого воздуха и блок манометра, пневматически соединенные с блоком компрессии, датчик пульсаций и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повьшений точности измерения, регистратор выполнен двухканальным, причем его первьй и второй входы подключены соответственно к выходам блока манометра и датчика пульсаций. (Л 00 00

1

Изобретение относится к медицине, в частности к устройствам для диагностики, и может быть использовано для уточнения характера сосудистых заболеваний головного мозга измерением артериального давления крови в самой крупной ветви внутренней сон ной артерии - глазничной артерии, репрезентативно представляющей внутричерепное кровообращение. Известно устройство для измерения давления крови в глазничной артерии, основанное на офтальмоскопическом наблюдении за пульсацией центральной артерии сетчатки, содержащее манометр, соединенный при помощи пневмопровода с пневматическим надавливающим приспособлением, жестко прикрепленным к обручу, надеваемому на голо ву испытуемого, и непосредственно контактирующим с глазным яблоком lj Недостатком данного устройства как и других, основанных на офтальмо скопии, является отсутствие объектив ной графической регистрации пульсации исследуемых сосудов, недостаточная объективность и точность измерений в связи с визуальным наблюдением пульсаций, нефизиологичность условий исследования в связи с прямым наложением пульсосъемника непосредственно, на высокочувствительное гла,зное яблоко. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является офтальмо динамо граф -Хагера, который содержит блок компрессии, средство крепления его к голове пациента, дат чик пульсаций,источник сжатого воздуха в виде резинового баллона, калибратор и манометр, сообщающиеся между собой при помощи пневмопровода и регистрирующий осциллограф 2. Недостатки известного устройства заключаются в неодмотипности скорости нарастания и продолжительности режима компрессии в связи с ручным способом подачи воздуха в измеритель ную систему; в возможности причинить ущерб здоровью испытуемого в связи с неограниченностью предела интенсивности компрессионной нагрузки, прилагаемой к глазу; в передаче компрессионной нагрузки на закрытый глаз через мембрану и сомкнутые веки что исключает возможность наблюдения сосудов глазного дна и доступ непосредственно к глазному яблоку и, таКИМ образом, ограничивает возможности исследования пульсации сжимаемых сосудов, не позволяя, в частности. 1 044 дифференцированно исследовать пульс внутриглазных и орбитальных сосудов без наложения пулъсации сосудов век, искажающей полезную информацию; в создании предпосьшок для внесения дополнительных искажений в информацию о пульсации сосудов глаза стягиванием резиновой лентой головы по всей ее окружности с пережатием внечерепных артерий, пульсация которых может отражаться на степени прижатия мембраны датчика к глазу, являясь источником активных помех, накладываемых в ритме пульса на полезную информацию . Цель изобретения - повьшение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения внутричерепного артериального давления, содержащем блок компрессии, средство крепления его к голове пациента, а также источник сжатого воздуха и блок манометра, пневматически соединенные с блоком компрессии, датчик пульсаций и регистратор, последний выполнен двухканальным, причем его первьш и второй входы подключены, соответственно, к выходам блока манометра и датчика пульсаций. Кроме того, блок компрессии выполнен в виде открытой орбитальной капсулы с поперечным сечением, превышающим максимально возможные размеры глазницы, причем профиль торца открытой части соответствует конфигурации окологлазнич:ной области и снабжен уплотнителем из мягкого эластичного материала с герметичным покрытием. Средство крепления к голове пациента содержит шарнирно соединенные между собой в замкнутый контур фронтальную штангу с прикрепленным к ней блоком компрессии, тыльную штангу, две продольные телескопические штанги регулируемой длины, втулки и опорный диск, жестко закрепленные на тьтьной штанге, а также диск-подголовник с амортизирующей прокладкой, стержни, торцами прикрепленные к нему с противоположной стороны и подвижно размещенные в направляющих каналах втулок, последовательно механически соединенйые торец в торец пневматическую камеру предварительной герметизации, укрепленную на опорном диске, и камеру саморегулируемой герметизации, пpикpcплe нyю к подголов нику и пневматически соединенную с полостью блока компрессии, а также дополнительный источник сжатого воз духа и манометр, пневматически соединенные с полостью камеры предварительной герметизации. Источник сжатого воздуха содержи последовательно пневматически соеди ненные компрессор, газовый фильтр, пневматическую камеру, редуктор ком прессии, замкнутую полость, компрес сионный повторитель, редуктор, предохранительный пневмоклапан, выход которого соединен с полостью блока компрессии, а также ограничитель да ления, соединенный с пневмокамерой, последовательно соединенные редукто декомпрессии и декомпрессионный повто1эитёль, выход которого соединен с входом редуктора, а вход редуктора декомпрессии соединен с выходом замкнутой полости. Кроме того, датчик пульсаций раз мещен на фронтальной штанге в непосредственной близости от блока компрессии и содержит последовательно соединенные генератор высокой часто ты, конденсатор, амплитудный детектор, делитель, выход которого соеди нен с первым входом регистратора, емкостный датчик, подключенный к вх ду детектора. Емкостный датчик выполнен металлическим в форме эллипсорща с криви ной поверхности, соответствующей фо ме глазного яблока, установлен на металлическом штоке, подвижно разме щенном в канале направляющей втулки герметично встроенной в дно блока компрессии, которое вьшолнено прозр Кроме того, блок манометра содер жит мембранный стрелочный манометр с циферблатом, имеющим краевое отверстие, и фотоэлектронный преобразователь , включающий источник света, установленный на уровне краевого отверстия в циферблате, и фотодиод, расположенный на том же уровн с другой стороны циферблата и подключенный к второму входу регистратора, а также светонепроницаемьш диск с краевыми перфорациями на уро не отверстия в циферблате, насаженный на ось стрелки манометра и помещенный между краевым отверстием в циферблате и фотодиодом. ГТерфораи,ин в диске выполнены с различным диаметром и расположены через интервалы, соответствующие выбранным дискретам давления. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 блок компрессии со средством его крепления к голове пациента; на фиг. 3 - конструкция блока манометра. Устройство для измерения внутричерепного артериального давления содержит блок 1 компрессии, средство 2 крепления блока 1 компрессии к голове пациента, источник 3 сжатого воздуха и блок 4 манометра, пневматически соединенные с блоком 1 компрессии, датчик 5 пульсациз и регистратор 6, выполненный двухканальным, а первый и второй его подключены соответственно к выходам блока 4 манометра и датчика 5 пульсаций. Блок 1 компрессии (фиг. 2) выполнен в виде открытой орбитальной капсулы 6 с поперечным сечением, превыщающим максимально возможные размеры глазницы, причем профиль торца открытой части соответствует конфигурации окологлазничной области и снабжен уплотнителем 7 из эластичного материала с герметичным покрытием. Средство 2 крепления (фиг. 2) содержит шарнирно соединенные мелщу собой в замкнутый контур фронтальную штангу 8, с прикрепленным к ней блоком 1 компрессии, тыльную штангу 9, две продольные телескопические штанги 10 регулируемой длины, втулки 11 и опорный диск 12, жестко закрепленные на тыльной штанге 9, а также диск-подголовник 13 с амортизирующей подкладкой 14, стержни 15, торцами прикрепленные к нему с противоположной стороны и подвижно размещенные в направляющих каналах 16 втулок 11, последовательно механически соединенные торец в торец пневматическую камеру 17 тоедварительной герметиза- . ции, укрепленную на опорном диске 12, и камеру 18 саморегулируемой герметизации, прикрепленную к подголовнику 1 3 и пневматически соединенную с полостью блока 1 компрессии, а также дополнительный источник 19 сжатого воздуха и манометр 20, пневматически соединенные с полостью камеры 17 предварительной герметизации. 71 Источник 3 сжатого воздуха (фиг, содержит последовательно пневматически соединенные компрессор 21, газовый фильтр 22, пневматическую камеру 23, редуктор 24 компрессии, замкнутую полость 25, компрессионный повторитель 26, редуктор 27, пр дохранительный пневмоклапан 28, выход которого соединен с полостью блока 1 компрессии, а также ограничитель 29.давления, соединенный с пневмокамерой 23, последовательно соединенные редуктор 30 декомпрессии и декомпрессионный повторитель 31, выход которого соединен с входом редуктора 27, а вход редукто ра 30 декомпрессии соединен с выходом замкнутой полости 25. Датчик 5 пульсаций (фиг. 1) разм щен на фронтальной штанге В средства 2 крепления в непосредственной близости от блока 1 компрессии и со держит последовательно соединенные генератор 32 высокой частоты, конде сатор 33, амплитудньм детектор 34, делитель 35, выход которого соедине с первым входом регистраторов, емкостный датчик 36, подключенный к входу детектора 34. Емкостный датчик 36 выполнен металлическим в форме эллипсоида с кр визной поверхности, соответствующей форме глазного яблока, установлен на металлическом штоке 37, подвижно размещенным в канале направляющей втулки 38, герметично встроенной в дно блока 1 компрессии, выполненное прозрачным. Блок 4 манометра (фиг. 1 и 3) со держит мембранный стрелочный манометр 39 с циферблатом 40, имеющим краевое отверстие 41, и фотоэлектро ньш преобразователь 42 (фиг. 1), включающий источник 43 света (фиг.З установленный на уровне краевого отверстия 41 в циферблате 40, и фотодиод 44, расположенный на том же уровне с другой стороны циферблата 40 и подключенный к второму входу регистратора 6, а также светонепроницаемый диск 45 с краевыми перфорациями 46 на уровне краевого отверстия 41 в циферблате 40, насажен ный на ось 47 стрелки манометра 39 и помещенный между краевым отверстием 41 в циферблате 40 и фотодиодом 44. Перфорации 46 в диске выполнены с различным диаметром и расположены 4 через интервалы, соответствующие выбранным дискретам давления: Устройство работает следующим образом. Критерием определения величины артериального давления в исследуемых сосудах является величина компрессионной нагрузки в режиме подъема давления, при которой появляется и исчезает глазной пульс, что безошибочно и легко устанавливается при сопоставлении соответствующих элементов пульсограммы, полученной на регистраторе 6 с отметками о величине компрессионной нагрузки, зарегистрированными в тот же моментвремени, на втором канале регистратора 6. Ла этапе подготовки к работе 1 компрессии (фиг. 2) устанавливается перед исследуемым глазом так, что его открытая часть обращена к глазу, а уплотнитель 7, выстилающий торцовую кромку, приводится в плотное соприкосновение с кожей окологлазничной области при помощи средства крепления. Предварительно осуществляется индивидуальная подгонка габаритов средства крепления с учетом конфигурации головы испытуемого путем установки оптимальной длины продольных телескопических штанг 10 с последующим жестким фиксированием избранных соотношений стопорными винтами. При этом фронтальной штанге 8, жестко связанной с блоком 1 компрессии при- дается угол наклона, обеспечивающий равномерное распределение усилий, направленных на его прижатие к краям глазницы. Емкостный датчик 36 датчика пульсаций глаза, подвижно размещенный на штоке 37 внутри блока 1 i компресии, устанавливается лараллельно зияющей поверхности открытого глаза на расстоянии мм от нее так, чтобы расстояние между вогнутой поверхностью электрода и выпуклой поверхностью глазного яблока в противостоящих участках было одинаково. Контроль за положением бесконтактного емкостного датчика 36 по отношению к передней поверхности глазного яблока осуществляется визуально через прозрачное дно орбитальной капсулы 6. Для исходной герметизации полости, образуемой между орбитальной капсулой 6 и передней поверхностью содержимого глазницы, создаются необходимые усилия ее прижима к краям глазни1ц 1 путем подачи сжатого воздуха от дополнительного источника 19 сжатого воздуха в пневматическую гофрированную камеру 17 предварительной герметизации под контролем манометра 20, например, до 40 мм рто ст. При этом происходит увеличение объема пневматической гофрированной камеры 17 предварительной гер метизации в продольном направлении и {Расхождение подвижного диска-подголовника 13 и неподвижного опорного диска 12, что приводит к обеспечению более плотного контакта соприкасающихся поверхностей уплотнителя 7 блока 1 компрессии 6 и кожи окологлазничной области. Цикл исследования начинается вклю чением компрессора 21, с выхода кото рого воздух поступает через газовьш фильтр 22 в пневматическую камеру 23 и мембранную коробку ограничителя 29 давления. При достижении подъема дав ления в пневматической камере 23 до 0,4±0,1 кгс/см питание компрессора 21 отключается в связи с замыканием контактов ограничителя 29 давления и через открытый клапан редуктора 24 компрессии в замкнут1то полость 25 управляющего объема, где осуществляется режим равномерного подъема давления. Подъем давления в замкнутой полости 25 управляющего объема создает перепад давления в мембранных коробках компрессионного 26 и декомпрессионного 31 повторителей. Мембранная коробка компрессионного повторителя 26 открывает его нормально закрытый клапан, и воз дух из пневматической камеры 23 начи нает поступать в полость мембранной коробки редуктора 27, в полость пре дохранительного клапана 28 и далее в блок 1 компрессии. Подъем давлени продолжается до тех пор, пока уровень его не достигнет предела ограничения давления в пневмосистеме, регулируемого редуктором 27 и предохранительным пневмоклапаном 28. В режиме подъема давления сжатьш во дух одновременно поступает как в полость орбитальной капсулы 6, так и в гофрированную пневматическую камеру 18 саморегулируемой дополнительной герметизации благодаря наличию между ними пневматической связи. По мере поступления сжатого воздуха в гофрированную пневматическуй камеру 18 саморегулируемой дополнительной герметизации происходит увеличе0410ние ее объема преимущественно в продольном направлении что в свою очередь приводит к дополнительному тыльному смещению жесткого контура средства 2 крепления относительно головы испытуемого и созданию дополнительных усилий прижима блока 1 компрессии к подлежащим тканям окологлазничной области в прямом соответствии с приростом -давления в пневмосистеме, и обеспечивает удержание герметичности стыка между блоком компрессии и кожей испытуемого в условиях возрастания в его полости пневматического давления. В режиме декомпрессии воздух из замкнутой полости 25 через клапан редуктора 30 декомпрессии выходит в окружающую среду. В процессе работы источника 3 сжатого воздуха производится непрерывное измерение величины давления в пневмосистеме мембранным манометром 39 и преобразование его показаНИИ в дискретные электрические сигналы при помощи фотоэлектрического преобразователя 42. По мере поступления сжатого воздуха в мембранную коробку манометра 39 вместе с нарастанием пневматического давления происходит постепенное увеличение ее объема, сообщающее через систему зубчатых передач вращательное движение оси 47 манометра 39 и жестко наса-женному на нее вместо указанной стрелки светонепроницаемому диску 45 с краевой перфорацией 46, точно нанесенной в масштабе круговой шкалы с интервалами, соответствующими, например, 10 мм рт. ст.. При совпадении каждой из перфораций 46 вращающегося диска 45 с краевым отверстием 41 в циферблате 40 луч света от источника 43 света, расположенного внутри корпуса блока 4 манометра, достигает фотодиода 44, в котором генерируется электрический импульс, соответствующий по амплитуде порции светового потока, проникщей через совпавшие на какое-то перфорации в диске и циферблате. Далее эти электрические импульсы поступают на регистратор, где фиксируются в виде линии с периодическими ранжированными по амплитуде вертикальными отметками, объективно отражающими динамику изменения значений величины компрессионной нагрузки в диапазоне, например, О - 160 мм рт. ст. Одновременно на втором канале регистратора 6 производится электрогра фическое отображение пульсаций прверхности глазного яблока, поступающих от датчика 5 пульсаций, действие которого основано на принципе непрерывного измерения функциональной емкости, образованной передней поверхностью глазного яблока и воспринимаю щим элементом преобразователя - -бесконтактным емкостным датчиком 36. Перемещение передней поверхности глазного яблока относительно неподвижного воспринимающего емкостного датчика 36, обусловленное глазным пульсом вызывает изменение функциональной емкости и тем самым осуществ ляет амплитудную модуляцию сигнала, подаваемого с генератора 32 высокой частоты. Демодуляция осуществляется в детекторе 34. Сигнал с детектора 34 через делитель 35 в|.ходного на пряжения подается на вход регистрато ра 6, где производится определение артериального давления в исследуемых сосудах согласно указанному выше критерию. Повышение точности достигается тем, что в качестве источника внешне го давления вместо 15уки исследователя, неравномерные мьтечные усилия которой; создают нестабильную неоднозначную по скорости-нарастания интен сивности и продолжительности компрес сионную нагрузку, применена саморе гулируемая электропневматическая компрессионная система, а также применением бесконтактной компрессии содержимого глазницы непосредственно сжатым воздухом, давящие усилия Которого равномерно распределяются по всей передней поверхности содержи мого глазницы. Кроме того, устранени ем эпизодических погрешностей, приносимых в процесс исследования пережатием сомкнутых век, при котором, кроме пульсации сосудов век, источником помех, искажающих полезную информацию, могут быть как двигательное беспокойство, так и изменения тонуса их мьшц. Повьш1ение физиологичности исследования достигается путем более естественного размещения элементов устройства на голове в соответствии с их функциональным назначением и плотным прилеганием соприкасающихся поверх- ; ностей, независимо от индивидуальных размеров и конфигурации головы пациента. Для повышения безопасности исследования в устройстве предусмотрена тройная надежность безопасности исследования за счет включения в пневмосистему трех ограничителей давления, работающих на разных принципах. Кроме того, предусмотрен фильтр для очистки воздуха от случайных взвешенных частиц (твердых и жидких) и предотвращения их попадания на высокочувствительную наружную оболочку глаза во время процедуры исследования . Преимуществом предлагаемого устройства для измерения внутричерепного артериального давления бескровным методом является конструктивное решение узлов прибора, обеспечивающее выполнение всех операций исследования одновременно в автоматическом режиме и с выдачей электрографического документы, отображающего результаты исследования. Наиболее плодотворной сферой его применения явится ранняя диагностика доклинических форм неполноценности мозгового кровообращения.