Прибор для непрерывного давления в лучевой артерии Советский патент 1959 года по МПК A61B5/02 

Приборы с компрессионными манжетами для определения артериального давления косвенными методами получили широкое нрименение. Однако из-за неизбежных объемных потерь в системе сосуд- ткань-воспринимающий орган, индивидуальных для различных лиц, погрешность определения давления такими приборами доходит до 50--70%.

В предлагаемом приборе этот недостаток устранен. В его конструкцию введены: гидравлическая манжета дополнительного пневмообъема и переменное пневмосопротивление типа сопло-заслонка, что создает компенсацию объемных потерь.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема прибора; на фиг. 2- датчик давления. В устройстве имеется гидравлический пелот 7, прилегаюший к руке под лучевой артерией 2, и жидкостная камера 5.

До создания воздушного потока, протекающего через компенсационное устройство, в бачке 4 создается постоянный потенциал давления, обеспечиваемый компрессорной установкой 5 и редуктором 6. При изменении артериального давления изменяется давление в камере 3, деформирующее чувствительную мембрану 7, которая образует с отверстием 8 изменяющийся кольцевой зазор или переменное пневмосопротивление, являющееся функциональным распорядителем регулятора Р.

Другое, постоянное сопротивление, создается дросселем 9.

Скорость истечения воздуха через эти сопротивления за счет меняющегося сопротивления кольцевого сечения переменная, что приводит к перераспределению между кинетической и потенциальной энергией потока. Потенциальная энергия определяется давлением в камере 10. На мембране 7 происходит сравнение этого давления с задающим давлением, т. е. давлением в камере 3. Если эти давления не равны, то изменяется кольцевой зазор на мембране 7.

Таким образом, изменение давления в камере 10 следует за изменением давления в камере 3. Это последнее, благодаря потерям в тканях

№ 123283

и отсутствию абсолютной жесткости системы, в которую они заключены, Не равно по величине артериальному. Потери в среднем составляют 70% от абсолютной величины пульсового давления.

Для компенсации потерь в схему введена обратная связь, т. е. камера 10 через воздухопровод // соединена с воздушным пелотом 12, непосредственно прилегающим к гидравлическому пелоту /.

Давление от артерии передается мембране 7 и воспроизводится в камере 10 с коэффициентом передачи /С, равным приблизительно одной трети, т. е.

к i(1)

где РА -пульсовое давление в камере 10,

Ре. -пульсовое давление в артерии.

Благодаря обратной связи давление РА распространится и на воздушный пелот 12. Это вызовет дополнительное уплотнение или расслабление тканей, направленное в сторону, противоположную деформации артерии. Благодаря этому уменьшится влияние упругости ее стенки и большая величина пульсового давления передастся компенсационному устройству. Затем, вновь вступит в действие обратная связь, в результате чего эффект передачи давления будет еше улучшен и т. д.

Коэффициент обратной связи для описанной схемы равен единице () (2)

Так как коэффициент передачи К из-за потерь, .всегда меньше единицы, то условие отсутствия самовозбуждения системы будет соблюдено:

(3)

В некоторых исключительных случаях строение конечности исследуемого может быть таким, что коэффициент К окажется равным или близким единице. В этом случае необходимо искусственно ввести потери. Для этого кран 13 открывается и гибкий шланг 14 перехватывается специальным зажимом на некотором расстоянии от крана в сторону сильфона 15.

Варьируя длиной шланга, можно всегда удовлетворить условию (3).

Запись давления в камере 10 производит самописец типа барографа с манометрическим чувствительным элементом 16. Визуальное наблюдение за артериальным давлением осушествляется с помощью манометра 17. Для регистрации среднего давления включается фильтр 18, представляюший собой пневматическую цепь. В этом случае кран 13 должен быть перекрыт.

Описанная схема может работать с двумя типами датчиков-манжет: манжетой с гидравлическим и воздушным пелотом и воздушной манжетой (без жидкости). Внутри этой манжеты помещается воздущный пелот 19 в виде резинового баллона, прилегающего одной стороной к руке и играющего роль чувствительного элемента-мембраны компенсационного устройства, перекрывающего выход воздуха через отверстие сопла 20. Сопло может перемещаться вертикально, ввинчиваясь в гайку 21. Этим устанавливается степень начальной компрессии лучевой артерии на уровне среднего артериального давления.

Начальное внешнее давление (давление в воздушном пелоте 19) определяется усилием прижатия тканей руки, покрытой резиной пелота, к соплу 20. Выходное сопротивление компенсационного устройства помещено в тройнике 22, через который осуществляется вход в пелот 19 воздушного потока и сообщение пелота с барографом.

Обратная связь, создающая компрессирование тканей руки, осуществляется через стенку пелота, прилегающую к руке, т. е. через чувствительный элемент. Гайка 21 при наложении манжеты отвинчивается и через отверстие втулки 23 нащупывается лучевая артерия. Она должна проходить по возможности диаметрально втулке 23, После нахождения указанного положения манжета закрепляется. Воздушная манжета в значительно меньшей мере чувствительна к погрешностям, могушим возникнуть при поворотах руки, в то время как манжета с гидравлическим и воздушным пелотом требует фиксированного положения последней.

Предмет изобретения

Прибор для непрерывного измерения давления в лучевой артерии, основанный на принципе непрерывного уравновешивания сосудистого давления внешним давлением, отличающийся тем, что, с целью компенсации объемных потерь в системе сосуд-ткань-воспринимающий орган, в конструкцию гидравлической манжеты введен дополнительный пневмообъем, изменяющий свою емкость вместе с изменением давления в сосуде.

Фиг I

2}