Устройство для регистрации давления крови Советский патент 1986 года по МПК A61B5/225 A61B5/05 

1

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться в приборах для контроля за состоянием сердечно-сосудистой системы человека или животного, в частности, в приборах для регистрации или записи кривых давления крови в совокупности частей тела.

Одновременная регистрация давления в совокупности частей тела поз воляет объективно проследить динамику распределения кровотока, оценить состояние сердца, сосудов и: реакцию организма на различные воздействия.

Известно устройство для регистра- ции давления крови, содержащее пневматически последовательно соединенны источник постоянного пневматического давления (компрессор), пневмопреобразователь постоянного давления в ли- нейнонарастающее и окклюзионную манжету, а также датчик давления крови.

Недостаток известного устройства низкая точность воспроизведения кривых давления крови при заданном законе изменения давления наддува манжеты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регистрации давления крови, содержащее пневматически последовательно соединен:ные источник пневматического давленил (компрессор) , пневмопреобразователь давления

в линейнонарастающее и пневморазвет- витель с пневматическими выходамиj к каждому из которых через воздзппный дроссель разъемно подсоединены соответствующие окклюзионные манжеты, а также датчик давления наддува„ подсоединенный к выходу пневмопреоб- разователя, и блок- управления, электрический вход и .выход которого соединены соответственно с выходом датчика давления наддува и электрическими входами источника пневматического давления, пневмопреобразователя и пневморазветвителя, при этом каждая сменная окклюзионная манжета состоит из гибкой нерастягивающейся обо- дочки (из брезента) с зластичньм карманом и средствами,закрепления манжеты на теле пациента, эластичного чувс вительного пелота и пневматического пелота (из тонкой резины)j внутрен- няя полость которого соединена через воздушный дроссель с соответств тощим пневматическим выходом пневморазвет

У.5

j

П) iS20

М т . 35 .

43693

вителл

40

45

, и датчика регистрируемого давления крови, соединенного с внутренней полостью пневматического пелота, помещенно.го в карман оболочки манжеты.

Однако низкая точность воспроизведения кривых давления крови в совокупности обследуемых частей тела пациента при заданном законе изменения давления каддува манжет, а также низкая надежность устройства., что обусловлено наличием- воздушн1)К дросселей с малыми диаметрами i-sx кана- лов (сп::га;ащих для развязывания манжет от источника наддува и друг от другг1 по пульсациям давления крови к расположенных в выходных воздухопроводах ег о пневморазветвит-гля) 5 привс-дргг к случайным и знзчительньпу отклонениям фактических законов из- MeHesiHK давления наддува в разных манжетах от закона изменения подводимого давления при смене манжет и при частичном засорении дроссе;лей, а также к полному выходу отдельных каналов регистрации из строя npFi полном засорении со ответст- вующих дросселей.

Цш1ьш изобретения является снижение погрешности измерения за счет стаб -1лизации наддува.

Поставленная цепь достих ается теМд что в устройстве для регистрации давления крови, содерлсащем пневматически последовательно соединенные источник пневматического давления и пнев- моразветвитель с N пневмач ическими выходаьш по числу одновременно обследуемых частей тела пациента, а также N -окклюзион1-1Ых манжет, подсое- диненны: к соответствующим пневмати- ческ я-1 выходам пневморазветвителя„ причем каждая окклюзионная манжета оболочку с эластичным карманом и средства для закрепл-ения ман- зкеты на теле пациента пневматический пелот.. пог- ещенный в карман о-5олочки манжеты„ эластичный чувствительный пелот и датчик давления , в каждую манжету введена гибкая перегородка между чувствительными и пневма- TH4e. пелотами, пневматические пелогы непосредственно соединены с соответствуюищми выходам -, пневморазветвителя, а чувствительные пелот-ы - с - дат -т.-кд.мк давления „

На фиг,, 1 представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг„ 2 - сечение манжеты,.

3 1

Устройство для регистрации давления крови содержит источник 1 пневматического давления, связанньй с пнев- моразветвителем 2 с N пневматическими выходами, где N - число одновременно обследуемых частей тела пациента. К каждому выходу пневморазвет- вителя 2 подсое;динена соответствующая окклюзионная манжета 3,

Каждая окклюзионная манжета 3 состоит (фиг, 2) из оболочки 4, например, из брезента (толщиной порядка 0,2-0,5 мм) с карманом 5 из эластичного материала и средствами для закрепления манжеты 3 на теле пациента (на фиг. 2 не показаны; эти средства могут быть выполнены, например, либо в виде сужающейся конечной поло- сы оболочки 4, закладываемой после намотки оболочки манжеты между ее витками, либо в виде заливающего слоя на поверхности оболочки 4 манжеты 3, либо в виде застежек), пневматического пелота 6, выполненного из эластичного материала, например резины толщиной порядка 0,2-0,3 мм, помещенного в карман 5 оболочки 4 манжеты 3, герметичного чувствительного пелота 7, заполненного газом (воздухом) или гидравлической жидкостью и выполненного из эластичного материала, например подобного материалу пневматического пелота 6, и датчика 8 давления крови (датчика давления, дифференцирующего датчика давления), при этом чувствительный пелот 7 помещен в карман 5 обоочки 4 манжеты 3 и отделен от внутренней поверхности пневматического пелота 6 гибкой перегородкой 9, обадающей требуемым пневматическим сопротивлением и выполненной, наример, из брезента толщиной порядка 0,5-1,5 мм, края которой, кроме одного, обращенного к входу в каран, закреплены на оболочке 4 манжеты 3 (например, приклеены), пневматический пелот 6 соединен непосредственно с соответствующим выходом иевморазветвителя 2, а датчик 8 авления крови соединен с внутреней полостью чувствительного пелота 7.

Устройство для регистрации давления крови работает следующим образом.

На исследуемых частях тела человека или подопытного животного (голова, руки, ноги, хвост животного

436934

и т.д.) закрепляют окклюзионные манжеты 3. Источник 1 изменяющегося пневматического давления обеспечивает нагнетание воздуха в манжеты 3 5 через пневморазветвитель 2. При этом скорость наддува манжет составляет 3-6 мм рт.ст. в секунду. Линейнона- растающее давление.распределяется пневморазветвителем 2 по всем пневма10 тическим папотам 6 используемых манжет 3. Через гибкие перегородки 9 оно передается в чувствительные пело- ты 7 и воздействует на обследуемые части тела пациента. Система пнев15 матический пелот 6 - гибкая перегородка 9 - чувствительный пелот 7 при подведении давления Р со стороны пневматического пелота 6 эквивалентна электрической интегрирующей

20 RC-цепочке с той же постоянной времени Т; (, 2, ... N). При подаче на вход такой цепочки линейнонарас- тающего давления Р (t)kt выходной сигнал (давление) имеет вид P(t)

25 kt-k с; l-exp(-t/,-) . С ростом времени t зависимость фактического давления наддува Р.(t) приближается к линейной, но задержанной относительной входной зависимости Pj, (t)

30 на величину постоянной времени ... Это означает, что величину можно увеличивать до таких значений, при которых указанное запаздывание и начальный нелинейный участок зависимости Р-(t) занимает допустимую часть полного времени регистрации кривой давления крови Тр. Тогда величину инстинного давления наддува Р-(t)

5

можно найти вычитанием из показаний датчика давления, фиксирующего значения P(t), постоянной поправки, ргавной k c . Например, при Р 300 мм рт.ст. и мм рт.ст. в- 1/с Тр 300/5 60 с. Тогда величина ; 5 с может считаться приемлемой, если допустимо, чтобы нелинейный участок кривой Р-(t) составлял менее 10% от Тр. В этом случае поправка равна k1; 25 мм рт.ст.

Для использования указанной поправки обеспечивается равенство постоянных времени Г; всех манжет. Поскольку R;Cj , где R; - пневматическое сопротивление гибкой перегородки 9, определяемое коэффициентом внутреннего трения материала перегородки, С; - пневматическая емкость чувствительного пелота 7, то равенсто постоянных времени достигается ыбором материала гибких перегородок з известных материалов (например, брезента) с соответствуюпщми размерами и удельными коэффициентами внут- реннего трения для каадой манжеты, в результате которого произведение пневматического сопротивления гибкой перегородки и.пневматической емкости чувствительного пелота будет для всех Ю манжет равно требуемой величине.

Под влиянием пульсаций крови в каадой из обследуемых частей тела, например в артерии (фиг, 2), в чувствительных пелотах 7 возникают пуль- 15 сации давления, так как эластичный материал карманов 5 и оболочек чувствительных пелотов 7 оказывают таким пульсациям пренебрежимо малое пневматическое сопротивление, а гибкие пе- 20 регородки 9 обладающие гораздо большими пневматическими сопротивлениями, поскольку они выполнены из материала с существенным внутренним трением при его деформациях развязывают (сильно 23

ослабляют пневматическую связь по пульсациям) чувствительные пелоты 7 от источника наддува с малым йыход- ным сопротивлением (от пневматических пелотов 6). Пульсации давления крови в каждом чувствительном Пело- те 7 преобразуются соответствующими датчиками 8 регистрируемого давления в электрические сигналы. Эти сигналы выводятся на выходы устройства. Величина этого давления (нерегулируемая или регулируемая в процессе регистрации кривых давления крови) оп- реде.пяется требуемыми условиями регистрации названных кривых.

Сравнительньй анализ показал, что точность воспроизведения кривых давления крови в совокупности из N обследуемых частей тела пациента ,() при использовании данного изобретения повышается не менее, чем в 5-10 раз, и воспроизведение становится значительно надежнее по сравнению с известными устройствами.

Редактор М. Келемеш Заказ 3732/3

Составитель А. Балабанов Техред Л. Олейник

Тираж 660 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.

Производственно-полиграфическое предприятие,, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи8.1

Корректор А. Тяско Подписное