Устройство для измерения артериального давления Советский патент 1987 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностической кардиологической технике и устройствам для исследования гемодинамики.

Цель изобретения -- повышение номехо- защищенности.

На чертеже представлена структурная схема нредлагаеного устройства.

Устройство для измерения артериального давления содержит компрессионную манжету 1 и задатчик 2 давления, нодключенные к входу датчика 3 давления, выход которого подключен к нервы.м входам индикатора 4 систолического и 5 д,иасголического дав;1е- ний, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами выделителя 6 первого и иос. еднего тонов Короткова, вход которого но.аключен к выходу элемента И 7, проксимальный 8 и дистальный 9 нреоб- разователи, нодключенные соответственно к 15ходам первого 10 и вторО1 о 11 усилителей, компаратор 12, второй комнара- тор 13.

Устройство также содержит дифференциальный усилитель 14, нервый 15 и второй 16 формировате;1и временных интервалов, выходы усилителей 10 и 11 соединены соответственно с нервым и вторы.м входами дифференциального усилителя 14, вы.ход которого соединен с входами первого и второго компараторов, выходы которых соответственно через первый 15 и 15торой 16 формирователи подключены к пе|)вому и второму входам элемента И 7.

Устройство для измерения артериального давления работает следующим образом.

С номощью задатчика 2 давления в компрессионной манжете 1, наложенной на поверхность тела так, что мембраны преобразователей 8 и 9 ко;|ебан11Й артерии находятся на дистальном участке компрессируемой артерии, создается давление до уровня, при котором артерия полностью пережата. Затем производится ei o медленное понижение со скоростью 2-4 мм рт. ст. При этом датчик 3 .давления преобразует текущее значение дав.ления в манжете I в нронорциональн1з1Й электрический сигнал, который поступает на входы индикаторов 4

систолического и 5 диастолического давле- н и и.

Измерение систолического уровня давления начинается с момента снижения давления в манжете 1.

Первая крови, проникающая по частично раскрытой артерии за манжету 1 и сопровождаюн аяся появлением топа Короткова, воздействует сначала па прокси- ма чьпый 8, а затем па дистальный 9 фсобразователи. После нреобразовапия этого воздействия в электрические сигналы с юследуюшей их фильтрацией и усилием на входах дифференциаль1К)го усилителя 14 появляется пара импульсов одинаковой фор- М1з1 и амплитуды, заиазд(1ваю1цих один отпо

сителыю другого. Дифференциальный усилитель 14, производят над ними операцию аналогового вычитания, вырабатывает на выходе разностный сигнал в виде последовательности положительного и отрицательного импульсов напряжения, время запаздывания которых один относительно другого находится в интервале 4-20 мс. С выхода дифференциального усилителя 14 разностный сигнал подается на вход компаратора 12, а на

опорный вход подается положительное пороговое напряжение, уровень которого соответствует 80%-там от минимально возможностей амплитуды положительных импульсов разностного сигнала. Это необходимо для гарантированного срабатывания компаратора 12 на каждый тон Короткова.

Таким образом, на каждый положительный имнульс разностного сигнала, амплитуда которого нревышает пороговое напряжение, .компаратор 12 вырабатывает синхронный ноложительный логический импульс. Каждый импульс, поступающий с компаратора 12,запускает формирователь 15 временного интервала, который вырабатывает логический импульс дли1ельностью 20 мс, смещенный по времени на 4 мс относительно нереднего фронта входного импульса.

С выхода дифференциального усилителя 14 разностный сигнал так же подается на вход ко.мпаратора 13, а на его опорный вход подается отрицательное пороговое нанряжение, уровень которого соответствует 80%-там от минимально возможной амнлитуды отрицательных импульсов разностного сигнала. Таким образом, на каждый отрицательный импульс разностного сигнала, амплитуда которого превышает пороговое нанряжение, компаратор 13 вырабатывает положительный логический импульс. Каждый импульс, поступающий с компаратора 13, запускает формирователь 16 нормированной длительности, который вырабатывает синхронный логический импульс длитель 1остью 2 мс. С выхода фор.мировате- лей 15 и 16 и.мпульсы поступают на входы элемента И 7. Каждый импульс, посту- нающий с формирователя 16 нормированной длительности, г ередается на выход элемента И 7 только при наличии в этот отрезок времени на другом входе логического импульса, сформированного формирователем 15 временного интервала. Разностный сигнал, вызванный прохождением первой (и каждой последующей) порцией крови под

манжетой 1 и представляющий собой последовательность из положительного и отрицательного импульсов, вызывает на выходе элемента И 7 положительный логический имнульс, который поступает на выделитель 6 первого и последнего тонов Короткова. При

этом выделитель 6 выдает команду на индикатор 4 систолического давления, который запоминает текущее значение давления в манжете 1.

Преобразователи 8 и 9 колебаний артерии воспринимают колебания поверхности тела под манжетой, вызванные не только колебаниями стенки артерии, но и являющиеся результатом колебаний давления в манжете 1, а также результатом мышечных сокращений компрессируемой части тела. Эти колебания тела воздействуют одновременно на преобразователи 8 и 9. Поэтому эти колебания тела после преобразования в электрические сигналы с последующей их фильтрацией и усилением на входах дифференциального усилителя 14 представляют собой синфазные группы электрических импульсов одинаковой формы и амплитуды, которые взаимно им вычитаются, обеспечивая тем самым сильное подавление артефактов, вызванных двигательными актами человека. В силу неполной идентичности характеристик преобразователей 8 и 9, селективных усили-- телей 10 и 11, а также погрешности дифференциального усилителя 14, полного подавления артефактов не происходит, разностный помеховый сигнал на выходе дифференциального усилителя 14, вызванный движениями человека, всегда присутствует. При движениях человека средней интенсивности амплитуду разностного сигнала, вызванного ими, не превышает порога срабатывания компараторов 12 и 13. В связи с этим импульс на выходе элемента И 7 отсутствует. При движениях человека большей интенсивности вызванный ими разностный сигнал может превышать порог срабатывания компараторов 12 и 13. При этом возможны следующие варианты.

Срабатывает только компаратор 12 или компаратор 13. При этом на выходе элемента И 7 импульс отсутствует, так как на его вход не поступает импульс со второго формирователя нормированной длительности.

Срабатывают оба компаратора 12 и 13. При этом на выходе элемента И 7 импульс отсутствует, так как время запаздывания их передних фронтов меньше 4 мс, и поэтому импульс с формирователя 16 нормированной длительности поступает раньше появления импульса с формирователя 15 временного интервала.

Таким образом, на выходе элемента И 7 появляются только импульсы, соответствующие момента м прохождения порций крови под преобразователями 8 и 9, сопровождаемые появлением тонов Короткова.

5

Измерение уровня диастолического давления начинается с момента окончания измерения систолического давления.

Каждый последующий импульс элемента И 7, соответствующий появлению тона Короткова, анализируется выделителем 6 первого и последнего тонов Короткова, который при появлении каждого импульса выдает команду на индикатор 5 диастоли- ческого давления для измерения текущего

0 значения внутриманжетного давления. При этом выделитель 6 анализирует период времени после появления каждого импульса. Если этот период не превыщает время, равное 4 с, измерение дистоличес- кого давления продолжается. Уровнем диастолического давления считается текущее значение внутриманжетного давления в момент появления импульса с элемента И 7, после которого в течение 4 с последующий импульс отсутствует. При этом измеренное

- индикатором 5 значение давления фиксируется, и выделитель 6 дает сигнал окончания измерения.

Устройство для измерения артериального давления позволяет существенно повысить точность и надежность измерения артериаль5 пого давления во время движения пациента.

Формула изобретения

Устройство для измерения артериального давления, содержащее компрессионную манжету и задатчик давления, подключенные к входу датчика давления, выход которого подключен к первым входам индикаторов систолического и диастолического давлений, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами выделителя первого и последнего тонов Короткова, вход которого

подключен к выходу элемента И, проксимальный и дистальный преобразователи, соответственно подключенные к входам первого и второго усилителей, первый и второй компараторы, отличающееся тем, что, с целью

повышения помехозапхищенности, в устройство введены дифференциальный усилитель, первый и второй формирователи временных интервалов, выходы усилителей соединены, соответственно с первым и вторы.м входами дифференциального усилителя, выход кото5 рого соединен с входами первого и второго компараторов, выходы которых соответственно через первый и второй формирователи временных интервалов подключены к первому и второму входам элемента И.

0

Устройство для измерения артериального давления содержит компрессионную манжету 1, задатчик 2 давления, индикато-и пор ры 4 и 5 систолического и диастоличес- кого давлений, выделитель 6 первого и последнего тонов Короткова, элемент И 7, проксимальный и дистальный преобразователи 8 и 9, усилители 10 и 11, компараторы 12 и 13. Помехозащищенность достигается за счет введения дифференциального усилителя 14, формирователей (Ф) 15 и 16 временных интервалов. Ф 15 вырабатывает импульс длительностью т 20 мс, смещенный относительно переднего фронта входного импульса на 4 мс. Ф 16 вырабатывает синхронный импульс т 20 мс..На выходе элемента И 7 появляется импульс только в момент совпадения по времени импульсов с Ф 15 и 16 на его входах. 1 ил. (Л со со О1