Устройство для измерения артериального давления крови Советский патент 1990 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения артериального, давления крови.

Цель изобретения - повышение достоверности измерения и удобства эксплуатации.

На Лиг. 1 изображена структурная схема устройства для измерения артериального давления крови; на сЬиг. 2 - фрагмент структурной схемы, поясняющий работу дешифратора и второго дисплея; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие процесс работы устройства.

Устройство содержит пневматически соединенные источник 1 избыточного давления с -регулятором скорости декомпрессии, компрессионную манжету 2 и датчик 3 давления, к которому последовательно подключены усилитель 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, блок 6 памяти, первый дисплей 7, блок 8 формирования сигналов фиксации результатов измерения, подключенный через фильтр 9 к усилителю 4, последовательно соединенные второй компаратор 10, вход которого подключен к выходу усилителя 4, логический элемент 2И 11, счетчик 12, дешифратор 13 и второй дисплей 14, речистив- но-емкостная цепочка 15, первый ком- паратрр 16. Второй компаратор 10 cocr тоит из последовательно соединенных третьего компаратора 17, счетного триггера 18 и управляемого источника 19 смещения.

Устройство работает следующим образом.

предварительно на участке конечности пациента накладывают компрессионную манжету 2. С помощью источника 1 избыточного давления с регулятором скорости декомпрессии в манжете сначала создают давление, заведомо превышающее предполагаемое сие-, толическое давление, а затем с помощью регулятора устанавливают режим плавного снижения давления в манжете. После этого включают питание и начинают цикл измерения.

Пневматически Связанный с манжетой датчик 3, в качестве которого может быть использован полупроводниковый мостовой теизодатчик, служит для преобразования мгновенного давления в манжете в пропорциональное ему напряжение. Выходное напряжение датчика усиливается усилителем 4 на 30 дБ. Этот сигнал (Лиг. 3 а) представляет

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

собой медленно (соответственно установленной скорости декомпрессии) спадающее давление в манжете, промоду- лированное по амплитуде пульсовыми осцилляциями артерии под манжетой. Поэтому необходимо обеспечить полосу пропускания датчика и усилителя от постоянной составляющей до частоты, равной 15 Гц. С выходом усилителя 4 связан полосовой фильтр 9 с полосой пропускания 0,5 - 15 Гц и усилением в этой полосе 20 - 30 дБ.

Такой фильтр обеспечивает выделение сигнала пульсовых осцилляции артерии под манжетой (. 3 б). Далее этот сигнал поступает на блок 8 формирования сигналов фиксации результатов измерения, который выдает в блок 6 памяти две последовательности импульсов.

Последний импульс первой последовательности (фиг. 3 в) совпадает по времени с равенством давления в манжете систолическому давлению, а последний импульс второй последовательности (фиг. 3 б) - с равенством ди- астолическому давлению пациента.

Блок 6 памяти содержит два параллельных регистра. Информационные входы обоих регистров подключены к цифровым выходам АТЩ 5, работающего в режиме непрерывного измерения входного-, сигнала. Поскольку входным сигналом АТЩ 5 является выходной сигнал усилителя 4 (Фиг. За), то цифровая информация на выходе АЦП 5 в любой момент времени будет соответствовать медленно спадающему давлению в манжете. Информация, записываемая в регистры блока 6 памяти, также будет соответствовать давлению в манлете 2 на моменты поступления импульсов с блока 8. К выходам регистров блока 6 памяти подключены два цифровых индикатора - дисплея 7, предназначенные для непрерывной индикации текущей цифровой информации. После прихода последних импульсов с блока 8 формирования сигналов фиксации результатов измерения (фиг. 3 в и 3 г) на индикаторах дисплея 7 останутся значения систолического и диастоличес- кого артериального давления.

Сигнал пульсовых осцилляции с фильтра 9 поступает также на вход первого компаратора 16, который формирует последовательность прямоугольных импульсов (Лиг. 3 ц) с частотой

5

пульса, при этом Фронты импульсов соответствуют нулевым переходам сигнала пульсовых осцилляции (Аиг. 36).

Сигнал с выхода усилителя 4 поступает на инвертирующий вход третьего компаратора 17. На его неинвертирующий вход подается напряжение с управляемого источника 19 смещения, который в зависимости от управляющего сигнала с выхода счетного „триггера 18 вырабатывает два уровня смещения U 1 и U 2. Для установки устройства в исходное положение и для защиты от переходных процессов при включении питания служит резистивно- емкостная цепочка 15, которая борми- рует установочный импульс на время заряда емкости через резистор.

2.

При счетный триггер установ1

лен в исходное состояние, при котором управляемый источник смещения вырабатывает более.высокий уровень смещения U 1. В период с начала измерения и до tt ОЬиг. 3 а) напряжение на инвертирующем входе третьего компаратора 17, пропорциональное давлению в манжете, больше напряжения смещения U 1. При этом напряжение на выходе третьего компаратора 17 равно нулю. При снижении давления в манжете до Р 1 ( в момент tj) напряжение на инвертирующем входе третьего компаратора 17 снановится равным, а затем и меньше U 1. Компаратор 17 срабатывает и переводит счетный триггер 18 в единичное состояние. При этом на выходе управляющего источника смещения устанавливается уровень смещения U 2, который меньпе U 1, а компаратор 17 возвращается в исходное состояние. Поскольку счетный триггер 18 переключается только по положительному фронту, то его состояние не изменяется. При дальнейшем снижении давления в манжете от Р 1 до Р 2 пропорциональное ему напряжение на инвертирующем входе компаратора 4 7 остается большим, чем напряжение смещения U 2. С момента t, когда давление в манжете упадет ниже, чем Р 2, а пропорциональное ему напряжение окажется меньше, чем U 2, произойдет вторичное срабатывание компаратора 17 и счетного триггера 18, который возвратится в исходное состояние и останется в таковом до окончания измерения.

636696

Сигнал с выхода второго компаратора 10 (Фиг. 3 е) используется пал°е для Нормирования временных порот нпи подсчете пульсовых импульсов (Лиг. 3 ;), поступающих с выхода первого компаратора 16, с помощью логического .элемента 11 2И и счетчика 12. На фиг., 3 ж приведен сигнал на входе счетчика 12,

10 код состояния его выходов, соответствующий количеству пульсовых импульсов, зафиксированных при снижении давления в манжете от Р, 1 до Р 2, далее поступает на дешифратор 13, где

15 преобразуется в позиционный код для второго дисплея 14. Пример выполнения дисплея 14 представлен на Лиг. 2. Дисплей 14 позволяет в удобной и наглядной форме (фиг. 3 з) оценить ско20 рость декомпрессии и4 принять решение о необходимости повторного измерения с изменением скорости декомпрессии в ту или иную сторону ввиду неудовлетворительного ее значения на предиду-

25 щем этапе, что повышает достоверность измерения артериального давления.

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Устройство для измерения артериального давления крови, содержащее последовательно соединенные датчик, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и дисплей, кроме того, манжету и источник избыточного давления, выходы которых соединены с входом датчика, последовательно соединенные фильтр и блок формирования сигналов фиксации результатов измерения, причем выходы последнего соединены с вторыми входами блока памяти, вход фильтра соединен с выходом усилителя, а также резистивно-емкостную цепочку, один вход которой соединен с шиной питания, другой - с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности измерения и удобства эксплуатации, в него введены последовательно соединенные первый компаратор, элемент 2И, счетчик, дешифратор и второй дисплей, а также второй компаратор - выход которого соединен с вторым входом элемента 2И, а первый вход - с выходом усилителя, кроме того, первый вход первого компаратора соединен с выходом фильтра, второй вход - с общей шиной, выход резистивно-емкостной

цепочки соединен с вгооыми входами

счетчика и второго компаратора.

t -,

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второй компаратор содержит последовательно соединенные третий компаратор, счетный триггер и управляемый источник смещения, причем выход последнего соединен с вторым входом третьего компаратора, первый вход которого соединен с первым входом третьего компаратора, второй вход счетного триггера - с вторым входом устройства, а выход счетного триггера соединен с

выходом второго компаратора.

#

Изобретение предназначено для использования в медицине с целью проведения диагностических измерений. Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерения и удобства в эксплуатации. С этой целью устройством одновременно с измерением артериального давления измеряют скорость декомпресси. Скорость декомпрессии определяется как количество кардиоциклов, зарегистрированных за время снижения давления в манжете от одного фиксированного значения давления до другого. Определенное таким образом значение поступает на специальный дисплей, который позволяет в удобной и наглядной форме оценить скорость декомпрессии и принять решение о необходимости повторного измерения с изменением скорости декомпрессии в ту или иную сторону, если ее значение при данном измерении неудовлетворительно. Для этого устройство содержит источник 1 избыточного давления с регулятором декомпрессии, манжету 2, датчик 3, усилитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, блок 6 памяти, первый дисплей 7, фильтр 9, блок 8 формирования сигналов фиксации результатов, резистивно-емкостную цепочку 15, а также первый компаратор 16, второй компаратор 10, элемент 2И 11, счетчик 12, дешифратор 13, второй дисплей 14. Кроме того, второй компаратор 10 содержит третий компаратор 17, счетный триггер 18 и источник 19 управляемого смещения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Г

1

.J