RU2728152C1

RU2728152C1 - Blood pressure measuring device

Info

Publication number: RU2728152C1
Application number: RU2019127785A
Authority: RU
Inventors: Иван Александрович Лебедев; Вадим Сергеевич Милых
Original assignee: Иван Александрович Лебедев
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2020-07-28

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medical equipment. Device for measuring arterial pressure comprises a microprocessor, a pressure sensor, a pump, a valve, a touch screen, real-time and permanent non-volatile memory, a clock, a calendar, an atmospheric pressure sensor and a biometric identification device. Prior to measurement, forecast of expected pressure required to determine pressure rise in cuff is carried out in a personal manner based on biometric identification and taking into account external factors, including current atmospheric pressure at the moment of measurement, from non-volatile memory of the device containing information on measurements of arterial pressure of users together with information on external factors during measurements. After successful measurements, recording is made to non-volatile memory of the device except for measurements in guest mode.

EFFECT: higher quality of prediction of expected systolic pressure by supplementing data on external factors with atmospheric pressure, which significantly reduces probability of incorrect prediction in weather-dependent people, as a result, comfort of use of the device by users is increased, as well as reliability of stored measurement results and information on external factors is increased.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской техники, в частности к устройству для измерения артериального давления, включающему манжету для закрепления на месте измерения кровяного давления, блок вычисления кровяного давления, и способу измерения кровяного давления.The invention relates to medical technology, in particular to a device for measuring blood pressure, including a cuff for fixing in place of measuring blood pressure, a unit for calculating blood pressure, and a method for measuring blood pressure.

Болезни сердечно-сосудистой системы в мире находятся на первых строчках причин заболеваний, приведших к смерти. Артериальное давление является одним из наиболее важных показателей работы сердечно-сосудистой системы, по этой причине необходим контроль артериального давления.Diseases of the cardiovascular system in the world are at the forefront of the causes of diseases leading to death. Blood pressure is one of the most important indicators of the cardiovascular system, for this reason, blood pressure control is necessary.

Последние исследования показывают, что важно не только проводить измерение артериального давления в условиях медицинского учреждения, но и делать это также в домашних условиях. Связано это как с возможным влиянием стрессовой ситуации (посещение лечащего врача) на значение артериального давления в ряде случаев, так и с колебанием величины артериального давления в течение дня. Поэтому в настоящее время широко распространено использование электронных тонометров в быту, преимущественно автоматических (с автоматизированным нагнетанием воздуха в манжету, спуском воздуха из манжеты и последующим определением артериального давления).Recent studies show that it is important not only to measure blood pressure in a medical setting, but also to do it at home. This is due both to the possible influence of a stressful situation (visiting the attending physician) on the value of blood pressure in some cases, and to fluctuations in the value of blood pressure during the day. Therefore, at present, the use of electronic tonometers in everyday life is widespread, mainly automatic (with automated injection of air into the cuff, deflation of the air from the cuff and subsequent determination of blood pressure).

Наиболее распространенным способом для определения артериального давления в быту является осциллометрический способ, используемый в автоматических электронных тонометрах (устройствах для измерения артериального давления). Также часто тонометром (устройством для измерения артериального давления) в семье пользуются несколько людей (пользователей), кроме того, в некоторых случаях тонометр может использоваться как гостевой (при единичных случаях необходимости измерения артериального давления у гостей семьи).The most common way to measure blood pressure in the home is the oscillometric method used in automatic electronic blood pressure monitors (devices for measuring blood pressure). Also, several people (users) often use a tonometer (a device for measuring blood pressure) in a family, in addition, in some cases, the tonometer can be used as a guest one (in case of isolated cases of the need to measure blood pressure among family guests).

При использовании осциллометрического способа измерения давления, происходит повышение давления с определенной скоростью (скорость повышения давления) до предварительно заданного уровня (до систолического «предиктивного» значения давления +30…+50 мм.рт.ст), задаваемого микроконтроллером в автоматическом тонометре или пользователем в полуавтоматическом тонометре, и затем происходит постепенное сбрасывание давления с предварительно заданной скоростью (скоростью сброса давления).When using the oscillometric method of measuring pressure, the pressure rises at a certain rate (rate of pressure increase) to a predetermined level (up to the systolic "predictive" pressure value + 30 ... + 50 mm Hg), set by the microcontroller in the automatic tonometer or by the user in semiautomatic tonometer, and then the pressure is gradually released at a predetermined rate (pressure release rate).

Скорость сброса давления и скорость повышения давления должны быть установлены таким образом, чтобы информация об амплитуде пульсовых колебаний была полностью получена. В частности, скорость сброса давления или скорость повышения давления необходимо задавать согласно частоте пульса пациента.The rate of depressurization and rate of pressure rise must be set so that information on the amplitude of the pulse oscillations is fully obtained. In particular, the pressure release rate or the pressure increase rate must be set according to the patient's pulse rate.

Известна система накачки давления для измерителя кровяного давления (патент США №5240008 A61B 5/02, 1993), состоящий из манжеты (могут применяться манжеты разных размеров), микропроцессора, датчика давления, насоса, клапана, дисплея, вспомогательных элементов, позволяющая выполнять измерение кровяного давления осциллометрическим способом. В известном решении с целью измерения артериального кровяного давления выполняется подача воздуха в манжету до заданного значения (с остановкой насоса по достижении этой величины с отклонением 8…22 мм рт.ст.), после чего происходит сброс давление из манжеты с определением систолического и диастолического значений.A known system for pumping pressure for a blood pressure meter (US patent No. 5240008 A61B 5/02, 1993), consisting of a cuff (cuffs of different sizes can be used), a microprocessor, a pressure sensor, a pump, a valve, a display, auxiliary elements, which allows you to measure blood pressure oscillometric method. In the known solution, in order to measure arterial blood pressure, air is supplied to the cuff to a predetermined value (with the pump stopping when this value is reached with a deviation of 8 ... 22 mm Hg), after which the pressure from the cuff is released with the determination of systolic and diastolic values ...

Недостатками решения является отсутствие возможности учета ряда внешних факторов (время измерения, атмосферное давление и т.д.), влияющих на величину артериального давления, и автоматического расчета величины предварительно заданного уровня накачки давления, а также отсутствие возможности персонализации результатов замеров, включая данные о внешних факторах, и их хранении. Данная ситуация ведет к ошибкам или дискомфорту пользователей в ряде случаев при измерении артериального давления из-за чрезмерной или недостаточной накачки и ведет к необходимости повторных проведений измерений, кроме того, отсутствует хронология замеров и внешних факторов, важных для отслеживания состояния здоровья пользователей.The disadvantages of the solution are the inability to take into account a number of external factors (measurement time, atmospheric pressure, etc.) that affect the blood pressure value, and to automatically calculate the value of the preset pressure pumping level, as well as the inability to personalize the measurement results, including data on external factors, and their storage. This situation leads to errors or discomfort for users in some cases when measuring blood pressure due to excessive or insufficient pumping and leads to the need for repeated measurements, in addition, there is no chronology of measurements and external factors important for monitoring the health status of users.

Известен автоматический измеритель давления (патент США №4360029 A61B 5/02, 1982 г.), состоящий из манжеты, датчика давления, насоса, клапана, дисплея, вспомогательных компонентов, позволяющий определить уровень артериального давления осциллометрическим методом. В известном решении для измерения артериального давления происходит накачка манжеты до предварительно заданного давления, после этого происходит сброс давления с определенной скоростью и проведение измерения систолического и диастолического давления осциллометрическим методом. Предварительно заданный уровень давления, до которого происходит накачивание манжеты, определяется как предыдущее измеренное значение систолического артериального давления плюс 60 мм рт.ст.Known automatic pressure meter (US patent No. 4360029 A61B 5/02, 1982), consisting of a cuff, pressure sensor, pump, valve, display, auxiliary components, allowing you to determine the level of blood pressure by the oscillometric method. In the known solution for measuring blood pressure, the cuff is pumped to a predetermined pressure, then the pressure is released at a certain speed and the measurement of the systolic and diastolic pressure is carried out by the oscillometric method. The predetermined pressure level to which the cuff is inflated is defined as the previous measured systolic blood pressure plus 60 mmHg.

Недостатками известного технического решения является невозможность учета внешних факторов при проведении измерения давления (время проведения измерения, место проведения измерения, данные о принятых лекарствах, текущего атмосферного давления и т.д.) и отсутствие отслеживания и разделения пользователей устройства, что приводит к погрешностям в определении прогнозируемого давления, и как следствие, снижению комфорта использования, а также отсутствием возможности хранения персональной истории измерения артериального давления совместно с информацией о дополнительных внешних факторах.The disadvantages of the known technical solution are the impossibility of taking into account external factors when measuring pressure (time of measurement, place of measurement, data on medications taken, current atmospheric pressure, etc.) and the lack of tracking and separation of device users, which leads to errors in determining predicted pressure, and as a consequence, a decrease in the comfort of use, as well as the lack of the ability to store a personal history of blood pressure measurement together with information about additional external factors.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является электронный сфигмоманометр и способ измерения кровяного давления (патент РФ №2512923 A61B 5/0225 опубликован 10.04.2014 в Бюл. №10) (прототип), содержащий манжету, насос, датчик давления, клапан, микропроцессорное устройство, вспомогательные компоненты. В известном техническом решении для измерения артериального давления происходит накачка манжеты до заданного значения, причем заданное значение определяется на основе предыдущих измерений (дата и время, условия измерения), после чего выполняется сброс давления с заданной скоростью и определение систолического и диастолического артериального давления.The closest in technical essence to the proposed invention is an electronic sphygmomanometer and a method for measuring blood pressure (RF patent No. 2512923 A61B 5/0225 published on April 10, 2014 in Bull. No. 10) (prototype), containing a cuff, a pump, a pressure sensor, a valve, microprocessor device, auxiliary components. In a known technical solution for measuring blood pressure, the cuff is pumped to a predetermined value, and the predetermined value is determined based on previous measurements (date and time, measurement conditions), after which the pressure is released at a predetermined rate and the systolic and diastolic blood pressure is determined.

Недостатками известного технического решения является отсутствие возможности записи величины атмосферного давления в числе внешних факторов, воздействующих на артериальное давление (атмосферное давление и его изменение влияет на большую часть артериального давления пользователей, имеющих сердечно-сосудистые заболевания), отсутствие возможности персонализации записей с измерениями величин артериального давления и внешних факторов, их сопровождающих, а также отсутствие возможности предоставления персонифицированной истории записей артериального давления и внешних воздействующих факторов для предоставления данной истории лечащему врачу. Указанные недостатки приводят к высокой вероятности возникновения недостоверных прогнозов по заданному значения накачки давления, снижают комфортность использования сфигмоманометра из-за необходимости проведения повторных замеров в ряде случаев и не позволяют сформировать достоверную историю записей артериального давления.The disadvantages of the known technical solution are the inability to record the value of atmospheric pressure among external factors affecting blood pressure (atmospheric pressure and its change affects most of the blood pressure of users with cardiovascular diseases), the inability to personalize records with measurements of blood pressure values and external factors that accompany them, as well as the lack of the ability to provide a personalized history of blood pressure records and external factors to provide this history to the attending physician. These disadvantages lead to a high probability of unreliable predictions for a given pressure pumping value, reduce the comfort of using a sphygmomanometer due to the need for repeated measurements in a number of cases and do not allow forming a reliable history of blood pressure records.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение комфортности применение устройства для измерения артериального давления и достоверности полученных результатов измерений артериального давления пользователей (в т.ч. хранимых), включая список внешних воздействующих факторов.The technical result of the proposed invention is to improve the comfort of using a device for measuring blood pressure and the reliability of the results of measurements of blood pressure of users (including stored), including a list of external influencing factors.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения артериального давления имеется возможность внесения информации о внешних факторах (субъективная информация о состоянии человека, место измерения, информация о принятых лекарствах), имеются часы и календарь, позволяющие записывать информацию о времени измерения, дне недели, дне года, введен барометр для записи информации об атмосферном давлении в момент измерения, введены средства биометрической идентификации, позволяющие гарантированно и автоматически идентифицировать пользователя, а также возможность проведения гостевых измерений.The technical result is achieved by the fact that the device for measuring blood pressure has the ability to enter information about external factors (subjective information about a person's condition, place of measurement, information about the drugs taken), there is a clock and a calendar that allows you to record information about the time of measurement, day of the week, day of the year, a barometer was introduced to record information about the atmospheric pressure at the time of measurement, biometric identification tools were introduced, which allow guaranteed and automatic identification of the user, as well as the possibility of conducting guest measurements.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит манжету 1, датчик давления (пульсовой волны) 2 и подключенное к датчику давлению устройство согласования (усилитель) 7, насос 3 для накачки воздуха в манжету 1 и подключенные к насосу привод насоса 8, клапан 4 (преимущественно электромагнитный) и привод клапана 9 для управления им, датчик атмосферного давления 10, часы (календарь) 11 и устройство биометрической идентификации 12, питающиеся от аккумулятора 5, питаемого от источника электропитания 6. Устройство также содержит сенсорный экран 14, позволяющий выполнять операции ввода-вывода, оперативную память 15 для кратковременного хранения информации и проведения вычислительных операций, постоянную энергонезависимую память 16 для хранения результатов измерения и информации о внешних факторах во время проведения измерений. Микропроцессор 13 соединен с устройством согласования датчика давления 7, приводом насоса 8, приводом клапана 9, датчиком атмосферного давления 10, часами (календарем) 11, устройством биометрической информации 12, сенсорным экраном 14, оперативной памятью 15 и постоянной энергонезависимой памятью 16. Питание микропроцессора осуществляется от источника электропитания 6.The device contains a cuff 1, a pressure sensor (pulse wave) 2 and a matching device (amplifier) 7 connected to the pressure sensor, a pump 3 for pumping air into the cuff 1 and a pump drive 8, valve 4 (mainly electromagnetic) and a valve drive 9 connected to the pump. to control it, an atmospheric pressure sensor 10, a clock (calendar) 11 and a biometric identification device 12, powered by a battery 5 powered from a power source 6. The device also contains a touch screen 14 that allows I / O operations, random access memory 15 for short-term storing information and carrying out computational operations, permanent non-volatile memory 16 for storing measurement results and information about external factors during measurements. The microprocessor 13 is connected to a pressure sensor matching device 7, a pump drive 8, a valve drive 9, an atmospheric pressure sensor 10, a clock (calendar) 11, a biometric information device 12, a touch screen 14, a random access memory 15 and a permanent non-volatile memory 16. The microprocessor is powered from power supply 6.

Устройство для измерения артериального давления работает следующим образом.The device for measuring blood pressure operates as follows.

При первичном запуске устройства требуется записать биометрические данные каждого из пользователей с помощью устройства биометрической идентификации 12 и сенсорного экрана 14. Также при первичном запуске устройства для измерения артериального давления необходимо установить текущую дату и время в часах (календаре) 11 с помощью сенсорного экрана 14, при необходимости блок часов (календаря) 11 может быть синхронизирован в автоматическом режиме с внешним устройством хранения информации о дате и времени.At the initial start-up of the device, it is required to record the biometric data of each user using a biometric identification device 12 and a touch screen 14. Also, at the initial start-up of the device for measuring blood pressure, it is necessary to set the current date and time in the clock (calendar) 11 using the touch screen 14, with If necessary, the block of the clock (calendar) 11 can be synchronized automatically with an external device for storing information about the date and time.

В дальнейшем при запуске устройства для измерения артериального давления по биометрическим данным с помощью устройства биометрической идентификации 12 выполняется гарантированное распознавание пользователя. Применение блока 12 позволяет избежать ошибок определения пользователя и повысить достоверность хранения информации о значениях артериального давления и внешних факторах, а также исключить запись значений артериального давления для случайных пользователей (гостей).Thereafter, when the device for measuring blood pressure from biometric data is started, the user is guaranteed to be recognized using the biometric identification device 12. The use of block 12 makes it possible to avoid errors in determining the user and to increase the reliability of storing information about blood pressure values and external factors, as well as to exclude the recording of blood pressure values for random users (guests).

После идентификации пользователя выполняется получение информации о дате и времени измерения из блока 11, получение информации от датчика атмосферного давления 10, а также запрос информации от пользователя о внешних факторах (месте проведения измерения, наличии нагрузок перед проведением измерений, состоянием пользователя, информации о принятых лекарствах и т.д.) с помощью сенсорного экрана 14, после чего выполняется сопоставление полученной информации из блока постоянной энергонезависимой памяти 16 с наиболее подходящим по параметрам измерением артериального давления для данного пользователя и прогноз получаемого систолического давления. Применение датчика атмосферного давления 10 позволяет существенно повысить корректность прогноза, т.к. большая часть людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы является метеозависимой (причем данная метеозависимость является индивидуальной), следовательно, неучет метеозависимости будет приводить к ложным прогнозам.After the user is identified, information is obtained on the date and time of measurement from block 11, information is obtained from the atmospheric pressure sensor 10, as well as information is requested from the user about external factors (the place of measurement, the presence of loads before measurements, the user's condition, information about the drugs taken etc.) using the touch screen 14, after which the obtained information from the permanent nonvolatile memory 16 is compared with the most suitable measurement of blood pressure for a given user and the forecast of the resulting systolic pressure. The use of the atmospheric pressure sensor 10 can significantly increase the accuracy of the forecast, because the majority of people with diseases of the cardiovascular system are meteorological (and this meteorological dependence is individual), therefore, neglect of meteorological dependence will lead to false forecasts.

После получения необходимой прогнозной величины систолического давления выполняется повышение давления в манжете 1 с помощью насоса 3 до прогнозного значения. По достижении данного давления выполняется сброс с помощью клапана 4 и анализ колебаний пульсовой волны микропроцессором 13 сигнала от датчика давления 2. В случае отсутствия результата требуется повторная подача давления и проведение измерения. При положительном результате данные отображаются на сенсорном экране 14, а также записываются в постоянную энергонезависимую память с обязательными пометками о принадлежности результатов определенному пользователю, а также о внешних факторах, дате, времени проведения измерения, и значении атмосферного давления на момент измерения.After obtaining the required predicted value of systolic pressure, the pressure in the cuff 1 is increased using the pump 3 to the predicted value. Upon reaching this pressure, a reset is performed using the valve 4 and the analysis of the oscillations of the pulse wave by the microprocessor 13 of the signal from the pressure sensor 2. In the absence of a result, the pressure must be reapplied and the measurement carried out. If the result is positive, the data is displayed on the touch screen 14, and is also written into a permanent nonvolatile memory with mandatory notes about the belonging of the results to a specific user, as well as about external factors, date, time of the measurement, and the value of atmospheric pressure at the time of measurement.

Таким образом, в отличии от прототипа, в предлагаемом устройстве для измерения артериального давления происходит дополнение данных о внешних факторах атмосферным давлением, что существенно снижает вероятность некорректного прогноза у метеозависимых людей, а также выполняется гарантированная идентификация пользователей, что исключает вероятность внесения недостоверных данных о результатах замеров артериального давления и внешних факторов применительно к конкретным пользователям, повышает качество прогноза ожидаемого систолического давления, в результате повышается комфортность применения устройства пользователями, а также повышается достоверность сохраненных результатов измерений и информация о внешних факторах.Thus, in contrast to the prototype, in the proposed device for measuring blood pressure, the data on external factors are supplemented with atmospheric pressure, which significantly reduces the likelihood of an incorrect forecast in meteorological people, and also provides a guaranteed identification of users, which eliminates the likelihood of introducing inaccurate data on the measurement results blood pressure and external factors in relation to specific users, improves the quality of the forecast of the expected systolic pressure, as a result increases the comfort of using the device by users, as well as increases the reliability of the stored measurement results and information about external factors.

Claims

A device for measuring blood pressure containing a microprocessor, a pressure sensor, a pump, a valve, a touch screen, a working and non-volatile memory, a clock, a calendar, characterized in that the device includes an atmospheric pressure sensor and a biometric identification device, and a forecast of the expected pressure before the measurement required to determine the rise in pressure in the cuff is carried out personally for the user based on biometric identification and taking into account the comparison of external factors, including the current atmospheric pressure at the time of the measurement, from the non-volatile memory of the device containing information about blood pressure measurements of users along with information about external factors during measurements, after successful measurements are recorded in the nonvolatile memory of the device, except for measurements in the guest mode.